Zastosowanie energii elektrycznej Energia elektryczna jest stosowana w pojazdach samochodo­wych do wielu celów, a mianowicie: do zapalania mieszanki palnej w cylindrach silnika o zapłonie iskrowym (gaźnikowe, gazowe i wtryskowe o zapłonie iskrowym); do napędu rozrusznika, silników wycieraczek i dmuchawy, a w samochodach luksusowych również do napędu silników podnośników szyb, pompek spryskiwaczy szyb, silników me­chanizmów samoczynnego ustawiania i składania dachu itp.; do oświetlania zewnętrznego i wewnętrznego pojazdu; do zasilania urządzeń sygnalizacyjnych i kontrolnych oraz aparatów i urządzeń służących ku wygodzie kierowcy i pasa­żerów; do zasilania silnik ów, rzadko u nas spotykanych, samochodów o napędzie elektrycznym. Podział wyposażenia elektrycznego Wyposażenie elektryczne pojazdu samochodowego - pełny zestaw urządzeń elektrycznych i instalacji elektrycznej. Podział wyposażenia elektrycznego można przedstawić schematycznie w następujący sposób: Maszyny elektryczne - prądnica, rozrusznik, dmuchawa, wy­cieraczka, elektryczne podnośniki szyb itp. Aparaty elektryczne - akumulator, aparat zapłonowy, cewka zapłonowa, świeca zapłonowa, sygnał dźwiękowy, reflektory, kierunkowskazy, wskaźniki itp. Sieć przewodowa - przewody i ich wiązki, zarówno niskiego, jak i wysokiego napięcia. Sprzęt instalacyjny - łączniki (przełączniki, przekaźniki, wy­łączniki, włączniki) i sprzęt montażowy (skobelki mocujące przewody, wkręty mocujące, pierścienie ochronne, złącza itp.). Oprócz tego urządzenia elektryczne dzielimy zależnie od ich przeznaczenia na źródła prądu i odbiorniki. Źródła prądu - urządzenia elektryczne przetwarzające jeden z rodzajów energii na energię elektryczną. W samochodzie źró­dłami prądu są: prądnica przetwarzająca energię mechaniczną na elektryczną i akumulator przetwarzający energię chemiczną na elektryczną. Odbiorniki - urządzenia elektryczne przetwarzające energię elektryczną na inny rodzaj energii (cieplną, mechaniczną itp.).Określenia i wielkości charakterystyczne Przewodnik - materiał stawiający mały opór przepływające­mu prądowi. Do przewodników zaliczamy metale i ich stopy, węgiel, ziemię, wodę oraz roztwory wodne kwasów i zasad. Półprzewodnik - materiał, który w stanie czystym ma bardzo małą przewodność elektryczną, a pod wpływem domieszek ob­cych atomów oraz wzrostu temperatury zwiększa przewodnic­two. Do typowych półprzewodników zaliczamy german, krzem, selen i dwutlenek siarki. Ich oporność jest różna, zależnie od stopnia zanieczyszczeń chemicznych. Przewód - drut, pręt, taśma itp. wykonany z materiału prze­wodzącego (przewodnika). Przewód izolowany - przewód otoczony warstwą izolatora (tzw. izolacją). Izolatory - materiały o tak dużym oporze, że praktycznie można przyjąć, że prąd elektryczny nie może przez nie płynąć.Do izolatorów zaliczamy szkło, ebonit, bakelit, tworzywa sztu­czne, porcelanę, gumę, drewno, papier, powietrze i inne.Prąd elektryczny - uporządkowany ruch swobodnych elektro­nów w przewodniku. Siła elektromotoryczna (symbol SEM) - siła, pod działanie której w przewodniku powstaje prąd. Jednostką SEM jest wol|| (symbol V). SEM mierzy się woltomierzem na biegunach źródła prądu. Prąd stały - prąd płynący stale w jednym kierunku, z zasadv . stosowany w pojazdach samochodowych. Każde źródło prądu stałego ma dwa bieguny: dodatni (+1 i ujemny (-). Jeżeli bieguny te połączymy ze sobą przewodem, to]; swobodne elektrony pod działaniem siły elektromotorycznej i źródła zaczną w nim płynąć w kierunku od bieguna ujemnego do bieguna dodatniego. Jest to rzeczywisty kierunek przepływu prądu. Umownie jednak przyjęto, że prąd płynie odwrotnie, tzn. od bieguna dodatniego ( + ) źródła do jego bieguna ujemnego (-). Prąd zmienny - prąd, którego napięcie i natężenie oraz kieru­nek przepływu zmieniają się okresowo w równych odstępach czasu.Prąd przemienny - prąd zmienny, którego średnia wartość w ciągu okresu równa się zeru. Nazwa prąd zmienny jest nazwą ogólną, a prąd przemienny - ściślejszą. Nie każdy więc prąd zmienny jest prądem przemiennym.Napięcie - zdolność prądu do wykonania pracy przy pokony­waniu oporu obwodu, w którym płynie. Jednostką napięcia jest wolt (symbol V). Napięcie mierzy się woltomierzem włączonym równolegle w obwód. W pojazdach samochodowych stosuje się niskie napięcie 6,12 lub 24 V, z wyjątkiem obwodu zapłonu, w którym występuje wysokie napięcie (tysiące V). Natężenie prądu (lub krótko prąd) - ilość prądu przepływają­ca przez poprzeczny przekrój przewodu w jednostce czasu. Jednostką natężenia jest ampef (symbol A). Natężenie prądu mierzy się amperomierzem włączonym w obwód szeregowo.Moc prądu - praca wykonana przez prąd w jednostce czasu. Jednostką mocy prądu jest wat (symbol W). Moc prądu równa się iloczynowi napięcia i natężenia. Rezystancja elektryczna - opór stawiany przez przewodnik przepływowi prądu elektrycznego. Rezystancję wyraża się w omach (Q) i mierzy się ją omomierzem. Rezystancja elektryczna przewodu zależy od rezystywności (oporu właściwego) przewodnika, z którego jest on wykonany. Najmniejszą rezystywność ma srebro, a następnie miedź i alumi­nium. Bardzo dużą rezystywność mają węgiel oraz stopy używa­ne w urządzeniach grzejnych^ np. chromonikielina. konstantan i inne. Rezystancja przewodu wykonanego z dowolnego materiału zwiększa się w miarę zwiększania jego przekroju, jak również zwiększa się przy wzroście temperatury przewodu i zmniejsza się w miarę jego oziębiania. Rezystor (opornik elektryczny) - przyrząd wykonany z mate­riału stawiającego duży opór przepływającemu prądowi. Służy do zmiany pierwotnej rezystancji obwodu, a tym samym do zmiany wartości płynącego w obwodzie prądu. Rezystor włącza się w obwód szeregowo lub równolegle.Obwód elektryczny Aby istniał obwód elektryczny, musimy mieć: źródło prądu (prądnica, akumulator), które wywołuje przepływ prądu, od­biornik, w którym przepływający prąd spowoduje żądane dzia­łanie, przewody łączące odbiornik ze źródłem prądu oraz łącznik umożliwiający łatwe rozłączanie i ponowne łączenie odbiornika ze źródłem prądu. Stąd wynikają dalej podane określenia. Obwód elektryczny - połączenie rezystancji różnego rodzaju (przewody, odbiorniki) oraz źródła prądu. Rozróżniamy obwody zamknięte i otwarte Obwód elektryczny zamknięty - taki obwód, w którym prze­wody i odbiorniki tworzą jednolitą, nieprzerwaną drogę prądu. Prąd może płynąć tylko w obwodzie zamkniętym. Obwód elektryczny otwarty - taki obwód, w którym w drodze utworzonej przez przewody i odbiorniki istnieje przerwa bądź to powstała z przyczyn od nas niezależnych (np. przepalenie włók­na żarówki, zerwanie przewodu, rozłączenie połączenia), bądź to spowodowana przez nas celowo za pomocą łącznika. W obwo­dzie otwartym prąd płynąć nie może. Łączniki - urządzenia do włączania i wyłączania obwodów elektrycznych. Ogólną nazwą łączniki są objęte: wyłączniki, przełączniki, włączniki i przełącznik główny. Wyłącznik służy do włączania i wyłączania jednego obwodu prądu. Wyłącznik do położenia wyłączenia powraca pod działa­niem ręki obsługującego (np. wyłącznik zapłonu). Przełącznik służy do włączania i wyłączania co najmniej dwóch obwodów, przy czym gdy jeden obwód jest włączony, to drugi jest wyłączony. Przełącznik może mieć takie położenie, w którym oba obwody są wyłączone. Włącznik służy do włączania i samoczynr go wyłączania obwodu (np. włącznik rozrusznika). Przełącznik główny (tzw. stacyjka) służy do włączania i wyłą­czania większej liczby obwodów jednocześnie.