Rafleiðarar og bygging straumrásar

Ívar Valbergsson

Rafleiðarar og bygging straumrásar

Kafli 3.

Ívar Valbergsson

Flokkun efna

Efni hafa mismunandi fjölda óbundinna eða frjálsra rafeinda.

Það er forsenda að efni hafi frjálsar rafeindir til að geta leitt rafstraum.

Út frá þessu eru efni flokkuð í fjóra flokka með tilliti til rafleiðni þeirra.

Ívar Valbergsson

1. Flokkur, málmar.

Málmar eru þau frumefni sem hafa tiltölulega flestar óbundnar rafeindir og þar að auki er gott rými milli frumeinda sem frjálsar rafeindir geta ferðast í hindrunarlítið. Og það hreyfast eingöngu rafeindir.

Bestu leiðararnir eru: Silfur Eir (algengastur) Gull (sjaldgæfastur) Ál

Ívar Valbergsson

2. Flokkur, vökvar og gas.

Þegar rafstraumur fer eftir vökva eða gasi hreyfast rafeindir frá – skauti til + skauts eins og í málmum.

Það á sér líka stað svokallaður jónastraumur, jákvætt hlaðnar jónir streyma frá + skauti til – skauts og neikvætt hlaðnar jónir dragsat að + skauti. Sem er í raun efnisflutningur og hægt er að nota til að húða málma.

Vökvar sem notaðir eru til að leiða rafstraum kallast raflausnir. Gott dæmir er rafgeimar.

Ívar Valbergsson

3. Flokkur, hálfleiðarar.

Hálfleiðarar eru föst efni sem hafa rafeindirnar tiltölulega fastbundnar. Það er því lítið um frjálsar rafeindir í þessum efnum. Hitni efnið geta rafeindir losnað og það fer að leiða á líkan hátt og málmar.

Kísill eða svokallaðar kísilflögur er mest notaðar í hálfleiðaratækni við gerð smára, díóða o.fl. íhluta.

Ívar Valbergsson

4. Flokkur, einangrar

Við venjulegar aðstæður leiða þessi efni ekki rafstraum, þó segja megi að öll efni leiði rafstraum ef spennan yfir það verður nógu há.

Dæmi um einangrara:Þurtt loft, gljásteinn, hreint vatn,

pappír, gler, bómull, postulín, ýmsar olíur, plast, lakk, gúmmí o.fl.

Ívar Valbergsson

Straumur í leiðara af 1. flokki

Rafeindir streyma frá þeim enda sem er ríkari, til hins sem er fátækari af þeim.

Spennugjafi er nauðsynlegur til þess að viðhalda spennu yfir leiðarann og þar með rafeindastraumnum.

Ívar Valbergsson

Bygging straumrásar

Einfaldasta gerð straumrásar eru úr:

Bræðivarar Spennugjafa Leiðara Notenda Rofa

Sraumrás

Ívar Valbergsson

Ívar Valbergsson

Sraumrás með stöðluðum íhlutatáknum

Ívar Valbergsson

Rofar

Rofar þurfa að vera það stórir, að þeir þoli tiltekið yfirálag og hafi nægilega stórt bil á milli snertanna.

Rofar fyrir ljósagreinar hafa ekki undir 10A straumþol þótt vinnustraumur sé í sumum tilvikum undir 1A.

Rofar verða að rjúfa hratt til að lágmarka ljósbogamyndun.

Það verða að vera sérstakir rofar fyrir DC vegna mun meiri ljósbogamyndunnar.

Ívar Valbergsson

Vör

Tvær gerðir vara eru notaðar til þess að verja straumrásir yfirálagi:

1. Bræðivör2. Sjálfvör

Ívar Valbergsson

Bræðivör

Í bræðivörum er grannur málmþráður eða málmþynna sem bráðnar ef straumur fer yfir ákveðið gildi og rýfur þannig straumrásina.

Fljót vör fyrir ljós.Treg vör fyrir mótora v/ræsistraums

Ívar Valbergsson

Sjálfvör

Hafa innbyggðan þrennskonar búnað1. Skammhlaupsvörn2. Yfirstraumsvörn3. YfirálagsvörnSjálfvarið er endurskipanlegt.Sjálfvör má fá í fjórum gerðum eða: Z = fljótvirkust, B = fljót, C = treg

D = tregust.

Ívar Valbergsson

AVO- mælar eða fjölsviðsmælir

A= amperV=voltO=ohm