Auton energianlähteet:
Moottori tuottaa energiaa polttonesteen palamisen myötä:
- käyttölaitteille
- sähköjärjestelmille
- ilmastoinnille
- ...
Energia ennen moottorin käynnistämistä:
- herätykseen
- auton keskuslukituksen avaamiseen
- moottorin käynnistämiseen, kaikki nämä otetaan akusta
Elektronien epätasainen jakautuminen:
- levyillä ja elektrolyytissä tapahtuvien kemiallisten prosessien avulla
Miinusnavassa ja siihen liittyvissä levyissä: elektroninen ylijäämä, plusvanassa tosin elektroninen vajaus
Elektroninen ylijäämä ja elektroninen vajaus aikaansaavat sähköisen jännitteen
Jännitemittaus yleismittarilla:
- COM miinusnapaan tai auton maadotukseen
- V miinuspisteeseen (plusnapa)
SÄHKÖISEN JÄNNITTEEN SUUREEN TUNNUS JA MITTAYKSIKKÖ
Suureen tunnus: U
Mittayksikkö: V (voltti)
Yksikkö voltti on nimetty italiaisen fyysikon Alessandro Voltan mukaan, joka ensimmäisenä loi galvaamisen kennon jossa on metalliset elektrodit.
VIRTAPIIRI
Suljettu virtapiiri:
- Elektronien vajauksen ja ylijäämän tasaus
- Elektronivuo kuluttamien kautta miinusnavalta plusnavalle
- Elektronienvuo: sähkövirta
VIRRAN SUUREEN TUNNUS JA MITTAYKSIKKÖ
Suureen tunnus: I
Mittayksikkö: A (ampeeri)
Sähkövirran yksikkö ampeeri on saanut nimensä ranskalaisen fyysikon Andre Marie Amperen mukaan, joka keksi sähkövirran ja magnetismin välisen yhteyden.
VIRRAN VAIKUTUKSET
Lämpeneminen
-esim. takalasin lämmitys, hehkulamppu
Magnetismi
-esim. sähkömoottori, generaattori
Atomaariset prosessit joissa heijastuu valoa
-esim. valodiodi, ksenonlamppu
Kemialliset prosessit
-esim. akun lataaminen
VIRRAN VOIMAKKUUDEN MITTAUS
Mittaustavan katkaisimen säätö
Mittausjohdot liittimiin A ja COM
Virran on kuljettava yleismittarin läpi
- virtapiirin katkaisu
- avointen päiden liitttäminen yleismittarilla
Yleismittarin liitin COM:
- liitäntään suuntaan miinusnama tai auton maadotus
Yleismittarin liitin A:
- liitäntään suuntaan plusnapa
Virtapiirin katkaisukohta mikä tahansa:
- kaikilla sama virta
VIRTAMITTAUSPIHDIT
Suuret virrat'
- ei voi johtaa yleismittarin kautta
Epäsuora mittaus
- virtamittauspihtien magneettivaikutuksen avulla
Jännite virtamittauspihdeillä esim.
- 1mV per i A virtapiirissä
Mikä virtamittauspihtien lähtöjännite voidaan lukea yleismittarista?
-15mV (millivoltti)
AUTOJEN VIRTAPIIRIT
Akun miinusnapa
-liitetty koriin
Virta plusnavalta kuluttimille
Kuluttimet: liitetty koriin
Virtapiiri täydellinen, koska se on liitetty koriin.
Maadotusliitännät piirretty virtapiirikaavioon ainoastaan maadotussymbolina
POIKKEUKSET: VIRTAPIIRIT JOISSA MAADOTUSJOHTO
Autot joissa muovinen kori
- Maadotusjohto vähintään metallisiin korin osiin saakka
KUORMA-AUTOT
-Maadotusjohdot rungon ja päällysrakenteen suuren kuormituksen takia
MAADOTUSLIITÄNNÄN KATKOS
Huono maadotusliitäntä korroosion takia, eism. vanhemmissa autoissa.
Seuraus:
-esim. ajoittainen tai täydellinen lamppujen toimimattomuus hapettuneissa korin osissa
ITSETESTAUS: VIRRAN VAIKUTUKSET
Mitä prosesseja tai virran vaikutuksia hyödynnetään missäkin komponenteissa?
Ksenonlamppu-> atomaariset prosessit
Hehkulamppu-> lämpeneminen
Auton akku-> kemialliset prosessit
Valodiodi-> atomaariset prosessit
Generaattori-> magnetismi
Auton akku-> kemialliset prosessit
SÄHKÖTEHON LASKENTA
Jarruvalo kirkkaampi kuin takavalo:
erilaiset tehot
sähköteho (P):
-jännite (U) kertaa virta (I)
SÄHKÖTEHON SUUREEN TUNNUS JA MITTAYKSIKKÖ
Suureen tunnus: P
Mittayksikkö: W
SÄHKÖIDEN SUUREIDEN YHTEYS
P=U*I (PUIMURI)
U= P/I
I=P/U
VIRRAN LASKENTA
Kuorma-autojen lisävalonheittimet:
Teho 55W
Virta(I): teho(P) jaettuna jännitteellä (U)
Tulos: virta 2,3A
ITSETESTAUS: SÄHKÖTEHON LASKENTA
Mikä sähköteho saadaan hehkutulpasta kun jännite on 12 volttia ja virta on 15 ampeeria?
P=U*I
P=180W U=12V I= 15A
Teho: 1,3W 27W
YHTEENVETO
Jännite:
- akussa muodostunut
- elektronien vajaus tai ylijääm
- mittaus yleismittarilla
- suureen tunnus U, yksikkö V(voltti)
Virta:
-suureen tunnus I, yksikkö A
-vaikutukset: lämpö, magnetismi, valo, kemialliset prosessit
mittaus yleismittarilla tai virtamittauspihdeillä
Virtapiirit:
-miinusnapa(maadotus) koriin
-jos muovinen kori, maadotusjohdon välityksellä
Sähköteho:
-jännite kertaa virta
-suureen tunnus P, yksikkö W
JOHTIMET JA EI-JOHTIMET
Johtimet:
-elektronit liikkuvat sähköjännitteen avulla liikuteltavissa esim. metallit
Johdot useimmiten kuparia
Ei-johtimet:
-elektronit eivät liiku
-esim. ilma, lasi, keramiikka, muovit
Käyttö mm.eristeenä
SÄHKÖVASTUS JA MATERIAALI
Vastus:
-elektronein yhteentörmaykset
Kupari:
-voimakkaampi elekrtonivuo
Rauta:
-heikompi elektronivuo
-suurempi vastus
Materiaalin ominaisuus:
-ominaisvastus p
SÄHKÖVASTUS JA JOHTOJEN MITAT
Vastus: R
(johto pidempi)Vastus: suurempi kuin R
(ohuempi johto)Vastus: suurempi kuin R
VASTUKSEN KAAVAT
R=p*l/A
A: poikkipinta-ala
l:pituus
p:ominausvastus
R:vastus
TYYPILLISET VASTUKSET VIRTAPIIRISSÄ
esim: jarruvalon virtapiiri
Paluujohto korin kautta:
- teräksen korkea ominausvastus
- tasaus suureen poikkileikkauksen ansiota
Hehkulamppu:
- suurin vastus virtapiirissä
- Teho saatavana varsinkin tästä kohdasta
Akku:
- pienempi sisäinen vastus
VASTUSELEMENTTIEN KÄYTTÖ
esim: valodiodin asennus
Vastukset:
-virran rajoittamiseksi
POTENTIOMETRI
Säädettävä vastus:
-suurempi, kun vastusradan se osa on pidempi, jonka kautta virta on kulkenut
ITSETESTAUS: VAIKUTUKSET VASTUKSEEN
Mistä tämän potentiometrin vastus riippuu?
- vastusradan materiaalista
- säädetystä kiertymiskulmasta
- siitä, miten pitkä on se vastusradan osa, jossa kulkee virta, vastusradan ominaisvastuksesta
VASTUS, VIRTA JA JÄNNITE
I=U/R
U=R*I
R=U/I
VASTUKSEN LASKENTA
teho: P=15W
jännite: U=12V
vastus: R=U/I
virta: I=P/U= 15W/12v= 1,25A
R=U/I = 12V/1.25A = 9,6(ohmia)
JÄNNITTEENLASKU YHDELLÄ VASTUKSELLA
I=0,1A R=120 OHMIA
KAAVA: U=R*I
ARVO: U=12,0V
YHTEENVETO
Johdin: elektronit liikkuvat
Ei-johdin: lektronit ei liiku
Puolijohdin: elektronit liikkuvat rajoitetusti
Johtimen vastus: suurempi
-kun ominausvastus suurempi
-kun pituus suurempi
-kun poikkileikkaus pienempi
Vastuselementit:
-vastukset, kiinteä arvo
-potentiometri, säädettävä
Ohmin laki:
-vastus on jännite jaettuna virralla
Vastus:
-suureen tunnus R, yksikkö (ohmi)
