Справочник Пользователя для Conrad Course material 10025 14 years and over 10025
Модели
10025
Conrad Szaküzlet 1067 Budapest, Teréz krt. 23. Tel: (061) 302-3588
Conrad Vevőszolgálat 1124 Budapest, Jagelló út 30. Tel: (061) 319-0250
Napelemes energia - tanuló készlet
Rend. sz.: 19 22 99
1 Előkészületek
1.1 Kísérleti panel
A kísérleti panellel a kísérleteket forrasztópáka nélkül lehet összeállítani. A panelt nevezik labor dugaszolós panelnek, vagy
egyszerűen csak dugaszolós panelnek; belül rugós érintkezőkből áll, amelyek egy soros rendszerben vannak egymással
összekötve. Az elektronikus alkatrészeket és összekötő huzalokat ismételten be lehet dugni az érintkezőkbe, ezáltal
lehetővé válik kapcsolások felépítése forrasztás vagy csavarok nélkül. Az oldalcsípőfogóval ferdén lecsípett
csatlakozóhuzalok megkönnyítik a bedugást. A tanuló készlethez mellékelt dugaszolós panel összesen 270 érintkezővel
rendelkezik, 2,54 mm-es raszterben. A középső területen lévő 230 érintkező 5-ös sorokban függőleges csíkokkal van
összekötve. A szélesebbik oldal szélein van egy-egy sor 20 érintkező ponttal, amelyek vízszintesen egy sínnel vannak
összekötve. Ez a „felső" és „alsó" sor igen alkalmas áramellátó sínként való használatra.
Rend. sz.: 19 22 99
1 Előkészületek
1.1 Kísérleti panel
A kísérleti panellel a kísérleteket forrasztópáka nélkül lehet összeállítani. A panelt nevezik labor dugaszolós panelnek, vagy
egyszerűen csak dugaszolós panelnek; belül rugós érintkezőkből áll, amelyek egy soros rendszerben vannak egymással
összekötve. Az elektronikus alkatrészeket és összekötő huzalokat ismételten be lehet dugni az érintkezőkbe, ezáltal
lehetővé válik kapcsolások felépítése forrasztás vagy csavarok nélkül. Az oldalcsípőfogóval ferdén lecsípett
csatlakozóhuzalok megkönnyítik a bedugást. A tanuló készlethez mellékelt dugaszolós panel összesen 270 érintkezővel
rendelkezik, 2,54 mm-es raszterben. A középső területen lévő 230 érintkező 5-ös sorokban függőleges csíkokkal van
összekötve. A szélesebbik oldal szélein van egy-egy sor 20 érintkező ponttal, amelyek vízszintesen egy sínnel vannak
összekötve. Ez a „felső" és „alsó" sor igen alkalmas áramellátó sínként való használatra.
1. ábra A dugaszolós panel felépítése
1.2 Napelemes modul
A mellékelt napelemes modul több polikristályos napelemes cellából áll.
A szilícium anyag, amely több kristályból áll, mesterséges adalékolással úgy lesz szennyezve, hogy egy negatív és egy
pozitív réteg áll elő. Felül az n-réteg (negatív szennyezettség) a fény jobb elnyelésére sötétkékkel van bevonva. Az alsó
réteg a p-réteg. A ráeső fénytől az elektronok mozgásba jönnek, és feszültség keletkezik a két előbb leírt réteg között. Ezt a
feszültséget és a folyó áramot tudjuk felhasználni. Egy kristályos napelemes cellán kb. 0,5 V / cella feszültség lesz. Az áram
függ a cella méretétől.
1.2 Napelemes modul
A mellékelt napelemes modul több polikristályos napelemes cellából áll.
A szilícium anyag, amely több kristályból áll, mesterséges adalékolással úgy lesz szennyezve, hogy egy negatív és egy
pozitív réteg áll elő. Felül az n-réteg (negatív szennyezettség) a fény jobb elnyelésére sötétkékkel van bevonva. Az alsó
réteg a p-réteg. A ráeső fénytől az elektronok mozgásba jönnek, és feszültség keletkezik a két előbb leírt réteg között. Ezt a
feszültséget és a folyó áramot tudjuk felhasználni. Egy kristályos napelemes cellán kb. 0,5 V / cella feszültség lesz. Az áram
függ a cella méretétől.
2. ábra: Napelemes modul kapcsolási rajzszimbóluma
1.3 Napelemes motor
A tanuló-készletben egy napelemes motor található, amely már a legcsekélyebb árammal és kis feszültséggel is indul, egy
kisfeszültségű egyenáramú motorral van dolgunk.
1.3 Napelemes motor
A tanuló-készletben egy napelemes motor található, amely már a legcsekélyebb árammal és kis feszültséggel is indul, egy
kisfeszültségű egyenáramú motorral van dolgunk.
3. ábra Motor kapcsolási szimbólum
1.4 Diódák
A diódák az áramot csak egy irányban engedik át. Ezért a diódákat többek között váltakozó feszültségek egyenirányítására,
és egyenfeszültségnél a nemkívánt polaritás blokkolására használják. Egy dióda működését normál üzemben leginkább úgy
lehet elképzelni, mint a szelepét.
1.4 Diódák
A diódák az áramot csak egy irányban engedik át. Ezért a diódákat többek között váltakozó feszültségek egyenirányítására,
és egyenfeszültségnél a nemkívánt polaritás blokkolására használják. Egy dióda működését normál üzemben leginkább úgy
lehet elképzelni, mint a szelepét.
4. ábra Szilíciumdióda, 1N 4148 típus. A dióda katódja a rányomtatott vonalról ismerhető fel, a másik csatlakozóhuzal az anód.
Az áram az anódtól a katód felé folyik.
Nyitóirányban (kapcsolási szimbólum: nyíl) a szilíciumdiódánál, mint pl. az 1N 4148-nál csak egy kb. 0,6 ... 0,7 V névleges
feszültségnél kezd áram folyni.
5. ábra Dióda kapcsolási szimbólum
Az áram az anódtól a katód felé folyik.
Nyitóirányban (kapcsolási szimbólum: nyíl) a szilíciumdiódánál, mint pl. az 1N 4148-nál csak egy kb. 0,6 ... 0,7 V névleges
feszültségnél kezd áram folyni.
5. ábra Dióda kapcsolási szimbólum
5. ábra Dióda kapcsolási szimbólum
Napelemes berendezéseknél a diódákat általában kétféle módon használják: záródiódaként, vagy "bypass" (védő) diódaként. A
záródiódák megakadályozzák, hogy az akku a napelemes modulokon keresztül lemerüljön, ha a napfény hiányzik. A bypass
diódák védik a napelemes cellákat és a panelt a lehetséges károsodásoktól, amelyeket a részleges árnyékolás okozhat.
1.5 Világítódiódák
A LED (light emitting diode = fény kibocsátó dióda) még egy tulajdonsággal rendelkezik: világít, ha feszültséget kap. A LED -
eket normál esetben mindig egy előtétellenállással kell működtetni, az áramkorlátozás érdekében. A piros LED-ek igénylik a
legkisebb feszültséget (1,8 V). Ezután következnek a sárga, zöld, kék, majd végül a fehér LED-ek a legnagyobb feszültséggel
(max. 3,6 V).
Napelemes berendezéseknél a diódákat általában kétféle módon használják: záródiódaként, vagy "bypass" (védő) diódaként. A
záródiódák megakadályozzák, hogy az akku a napelemes modulokon keresztül lemerüljön, ha a napfény hiányzik. A bypass
diódák védik a napelemes cellákat és a panelt a lehetséges károsodásoktól, amelyeket a részleges árnyékolás okozhat.
1.5 Világítódiódák
A LED (light emitting diode = fény kibocsátó dióda) még egy tulajdonsággal rendelkezik: világít, ha feszültséget kap. A LED -
eket normál esetben mindig egy előtétellenállással kell működtetni, az áramkorlátozás érdekében. A piros LED-ek igénylik a
legkisebb feszültséget (1,8 V). Ezután következnek a sárga, zöld, kék, majd végül a fehér LED-ek a legnagyobb feszültséggel
(max. 3,6 V).
6. ábra A világítódiódák csatlakozásai: Az anód (+) kivezetése hosszabb, a katód (-) a házon egy letöréssel (6b) van jelölve.
7. ábra LED kapcsolási szimbólum
A "normális" LED-eken kívül ismertek speciális kivitelű LED-ek, pl. villogó LED-ek. A villogó LED ismertetőjele kis fekete
pont a piros házon belül. Ez a pont igen apró elektronikát tartalmaz egy integrált áramkör formájában, amely a LED-et -
amint a megfelelő feszültség jelen van - villogásra készteti.
1.6 Ellenállások
Az ellenállás passzív építőelem az elektromos és elektronikus kapcsolásokban. Fő feladata a folyó áram csökkentése
"észszerű" értékekre. Az ellenállások értéke színes gyűrűk formájában kódolva van rájuk nyomtatva. A első négy színes
gyűrű az ellenállás értékét adja meg a következő táblázat szerint. Az ötödik (keskenyebb) színes gyűrű az ellenállás
értékének tűrését jelzi. Tipp az ellenállások egyszerű megkülönböztetésére a tanuló-csomagban: A 10-Ω-os típus
vastagabb, mint a többiek. A 100-Ω-os típusból két db van. A csomagban fémréteg ellenállások vannak, a következő
értékekkel:
A "normális" LED-eken kívül ismertek speciális kivitelű LED-ek, pl. villogó LED-ek. A villogó LED ismertetőjele kis fekete
pont a piros házon belül. Ez a pont igen apró elektronikát tartalmaz egy integrált áramkör formájában, amely a LED-et -
amint a megfelelő feszültség jelen van - villogásra készteti.
1.6 Ellenállások
Az ellenállás passzív építőelem az elektromos és elektronikus kapcsolásokban. Fő feladata a folyó áram csökkentése
"észszerű" értékekre. Az ellenállások értéke színes gyűrűk formájában kódolva van rájuk nyomtatva. A első négy színes
gyűrű az ellenállás értékét adja meg a következő táblázat szerint. Az ötödik (keskenyebb) színes gyűrű az ellenállás
értékének tűrését jelzi. Tipp az ellenállások egyszerű megkülönböztetésére a tanuló-csomagban: A 10-Ω-os típus
vastagabb, mint a többiek. A 100-Ω-os típusból két db van. A csomagban fémréteg ellenállások vannak, a következő
értékekkel:
Ellenállás
értéke
értéke
1. Gyűrű 2. Gyűrű 3. Gyűrű 4. Gyűrű 6. Gyűrű
10
Ω
barna
fekete
fekete
arany
barna
100
Ω
barna
fekete
fekete
fekete
barna