EAT-140 EPD-Technicus Dag 1
Zelfstudie en huiswerk 10-08
Zelfstudie en huiswerk
2
Inhoud INTRODUCTIE
3
DOELSTELLINGEN
4
HET
5
VRIJE ELEKTRON
ELEKTRISCHE
LADING
5
VOORVOEGSELS
7
WET
7
VAN
OHM
VERSCHILLENDE CONTROLE
SOORTEN SPANNINGEN
VAN DE METINGEN
8 11
SPANNINGSVERLIES
12
SERIE-
13
EN PARALLELSCHAKELING
VERMOGEN
14
MEETAPPARATUUR
15
MULTIMETER
15
METEN
17
VAN SPANNING, STROOM EN WEERSTAND
LED-TESTER
18
OSCILLOSCOOP
18
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
3
Introductie Met dit zelfstudiepakket kun je je voorbereiden op de Regionale Praktijktraining. Tijdens de training ga je een aantal werkorders uitvoeren. De informatie in dit zelfstudiepakket kan je helpen om die werkorders snel en doeltreffend uit te voeren. Verder is de zelfstudie een aanvulling op de theorieleerstof van je beroepsopleiding. In het zelfstudiepakket staan ook huiswerkvragen en opdrachten. Daarmee kun je controleren of je de stof goed begrijpt. Maak de vragen en opdrachten en bespreek ze met je leermeester. Je kunt je vragen natuurlijk ook tijdens de RPTdag aan de trainer stellen.
De RPT-dag bestaat uit drie onderdelen: Theoriedeel Hier behandelen we kort de onderwerpen uit het zelfstudiepakket. Als bepaalde dingen in het zelfstudiepakket je niet duidelijk zijn, noteer ze dan. Dan kunnen we die tijdens het theoriedeel bespreken. Praktijkdeel Hier ga je aan de slag met de werkorders aan voertuigen of onderdelen daarvan. Voor vragen of uitleg kun je terecht bij de trainer. Hij is je vraagbaak en coach. Informatie en schema’s kun je vinden in de werkplaatshandboeken en op de Infopunten. Op de Infopunten kun je onder andere internet en digitale handboeken raadplegen. Beoordeling Aan het einde van de RPT-dag vult de trainer een beoordelingsformulier in. Je krijgt dit formulier mee. Hierop staan de beoordelingen voor de uitgevoerde werkorders. Ook geeft de trainer een algehele beoordeling voor de manier waarop je de hele dag gewerkt hebt. De beoordeling voor de verschillende onderdelen is Goed (G), Voldoende (V) of Onvoldoende (O). Succes!
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
4
Doelstellingen Na afloop van deze training kun je met betrekking tot: De theorie – verklaren wat spanning is – verklaren wat stroom is – verklaren wat weerstand is – het verband tussen de elektrische spanning, elektrische stroom en elektrische weerstand verklaren Werken met de multimeter – bepalen wanneer je de multimeter moet instellen op spanning, stroom of weerstand – de multimeter instellen op spanning, stroom en weerstand – de multimeter correct aansluiten om spanning, stroom en weerstand te kunnen meten De praktijk: – beoordelen wat de beste manier van het aansluiten van de multimeter is
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
5
De theorie van de elektriciteitsleer Het vrije elektron Om te kunnen begrijpen wat een elektrische stroom is, moeten we ons verplaatsen in de wereld van de onzichtbare deeltjes. Elke stof, of het nu een vaste stof, een vloeistof of een gas is, is opgebouwd uit moleculen. Een molecuul is het allerkleinste deeltje van een stof waarbij alle eigenschappen van die stof nog helemaal aanwezig zijn. Een molecuul bestaat uit twee of meer atomen, afhankelijk van de stof – –
Een stof die veel vrije elektronen bezit is een goede geleider (ijzer, koper, goud). Een stof die weinig vrije elektronen bezit is een isolator (kunststof, hout, silicium).
Elektrische lading Normaal gesproken zijn stoffen opgebouwd uit atomen die geheel neutraal zijn, dus evenveel negatieve lading (elektronen) hebben als een positieve lading (kern.) Als voorbeeld nemen we koper. Een koperatoom heeft 29 positief geladen deeltjes in de kern en 29 negatief geladen deeltjes om de kern heen zweven. Wanneer een elektron zich vrij maakt uit het atoom, is er geen neutrale toestand meer. Het atoom heeft een elektron, een negatief geladen deeltje te weinig. De lading blijkt dan positief te zijn. Het vrije elektron is negatief geladen. Wanneer nu een stof (aluminium, koper, accuplaat) erg veel atomen heeft waarbij een elektron te kort is, dan is die stof positief geladen. Het wil elektronen ontvangen. Wanneer diezelfde stof juist veel meer vrije elektronen heeft dan atomen, is er sprake van een negatieve lading. Bij een accu zorgt de chemische werking ervoor dat zo’n toestand zich voordoet. Hiernaast is dit schematisch weergegeven. Plaat A bezit erg veel atomen met een elektron te weinig. Plaat B heeft daarentegen te veel vrije elektronen. Het verschil in lading tussen die twee platen noemen we elektrisch spanningsverschil, kortweg spanning. Wanneer nu een geleider (koperdraad, lamp) tussen beide platen wordt aangesloten, dan kunnen de vrije elektronen verzameld in plaat B naar plaat A stromen (zie afbeelding hiernaast).
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
6
Voorbeeld: de chemische reactie in de accu zorgt er weer voor dat via de elektrolyt (accuzuur) de vrije elektronen weer bij A weggehaald worden en bij plaat B terechtkomen. Zolang dit duurt, blijven de elektronen zich dus verplaatsen. Pas als de chemische werking is uitgeput, stopt dit proces. De accu is leeg. Het verplaatsen van elektronen noemen we elektrische stroom, kortweg stroom. Als de verbinding tussen plaat A en B erg dik is, zullen erg veel vrije elektronen tegelijkertijd kunnen stromen. Denk bijvoorbeeld aan een startkabel. Een startkabel heeft dan weinig weerstand tegen elektrische stroom. Bij een zeer dun draadje, bovendien gemaakt van een stof met niet erg veel vrije elektronen (gloeidraad van een lamp) kunnen er maar weinig elektronen tegelijkertijd doorheen.
Samenvatting: Geleider: Isolator: Stroom:
Stof die veel vrije elektronen bevat. Stof die weinig tot geen vrije elektronen bevat. Waar elektronen (door bijvoorbeeld koperdraad) stromen (verplaatsen) spreken we van een elektrische stroom. Spanning: Om deze elektronenstroom opgang te brengen is een ladingsverschil nodig. Dit ladingsverschil heet het elektrisch spanningsverschil, kortweg spanning. Weerstand: Bepaalde stoffen (koper) bezitten meer vrije elektronen dan andere (hout). Een stof met veel vrije elektronen kan dus gemakkelijk elektronen verplaatsen. Deze stof heeft dus een lage weerstand voor stroom. De mate waarin de elektronen in hun bewegingen worden belemmerd, wordt weerstand genoemd.
Elektrische spanning U in volt Om een stroom tot stand te brengen hebben we dus een ladingsverschil nodig. Dit ladingsverschil is het spanningsverschil tussen twee punten. De spanning wordt aangegeven met de letter U. De eenheid van spanning is de volt. afgekort door de letter V. Voorbeeld: de accu heeft een spanning van 12,7 volt, ofwel U = 12,7 V. Elektrische stroom I in ampère Wanneer er een ladingsverschil is én er is een verbinding tussen beide ladingen, kan er een stroom lopen. Dus wanneer er op een geladen accu een lamp en bedrading wordt aangesloten, loopt er een stroom. EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
7
De stroom wordt aangegeven met de letter I. De eenheid van stroom is ampère. afgekort door de letter A. Voorbeeld: de dynamo laadt de accu met 4,5 ampère, ofwel I = 4,5 A. Elektrische weerstand R in ohm Hoe meer vrije elektronen een stof heeft, hoe makkelijker deze stof stroom zal kunnen geleiden. De mate waarin de elektrische stroom tegengewerkt wordt, noemen we de weerstand van het materiaal. De weerstand wordt aangegeven met de letter R. De eenheid van weerstand is ohm, het symbool hiervoor is ⍀. Voorbeeld: de spoel van een relais is 120 ohm, ofwel R = 120 ⍀.
Voorvoegsels Kilo staat voor 1.000 keer. We noemen dit een voorvoegsel. In de elektrotechniek is de ontstekingspanning bij de bougie ongeveer tienduizend volt (10.000 V). Met een voorvoegsel wordt dit tien kilovolt ofwel 10 kV. Een ander voorbeeld van een voorvoegsel is de milli. Dit staat voor éénduizendste, in getalvorm geschreven als 0,001. Voorbeeld hiervan is: éénduizendste ampère is 1 milliampère (0,001 A is 1 mA). Er bestaan nog veel meer voegsels:
Voorvoegsel Teken Betekenis Mega M miljoen kilo k duizend milli m duizendste micro µ miljoenste
In getal vorm 1.000.000 1.000 0,001 0,000.001
Voorbeeld 1.000.000 ⍀=1 M⍀ 5.000 V = 5 kV 0,024 A = 24 mA 0,000.035 F = 35 µF
Wet van Ohm Het zal duidelijk zijn dat er een verband is tussen stroom, spanning en weerstand. De wet van Ohm geeft dit verband aan, en luidt als volgt: De stroom (I) is recht evenredig met de spanning (U) en omgekeerd evenredig met de weerstand (R). Met andere woorden. – Een te lage spanning aan de verbruiker, veroorzaakt een te lage stroom.
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk –
8
Een verbruiker met weinig weerstand veroorzaakt een grotere stroom dan een verbruiker met een hoge weerstand.
De wet van Ohm kan ook in formulevorm worden opgeschreven.
U=IxR Rekenvoorbeeld:
Uk
=
IxR
12 V
=
Ix3
Stroom I =
12 : 3 = 4 A
Verschillende soorten spanningen Nominale spanning In personenauto’s hebben we te maken met een 12 volt systeem. De lampen, relais, elektromotoren, etc. zijn dus gemaakt voor het werken op 12 volt. Als we de technische gegevens van een startmotor opzoeken, blijkt zelfs dat de minimale spanning 8,5 volt moet zijn. Toch blijkt dat als we in de praktijk gaan meten we meestal geen 12 volt meten. Het kan zijn 11,3 volt of 14,2 volt of nog een andere waarde. Echter bij de groothandel gaan we nu eenmaal geen lampjes bestellen met een spanningswaarde van ongeveer 11 tot 15 volt. We bestellen gewoon lampjes van 12 volt. Dit is de genoemde spanning ofwel de nominale waarde. Wanneer een accu goed geladen is en in goede conditie is, zal er een elektrische spanning van 12,72 volt aan de accupolen meetbaar zijn. Deze spanning wordt de bronspanning genoemd.
OPMERKING: Deze bronspanning is alleen theoretisch te beredeneren en niet te meten, want zodra je de bronspanning wil gaan meten door een meter aan te sluiten, gaat er (hoe klein ook) een stroom door de meter vloeien en wordt de accu door de meter belast. Je meet dan dus in feite geen onbelaste spanning meer. EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
9
Starten Wanneer we nu een accuspanning gaan meten tijdens volledige rusttoestand en die waarde blijkt bijvoorbeeld 12,0 volt te zijn, dan weten we nog niet hoeveel het is tijdens starten. Dus om dit te kunnen bepalen, moet er tijdens starten gemeten worden. Dit noemen we de klemspanning. De klemspanning is dus de accuspanning tijdens belasting. Contact aan, motor uit; klemspanning Wanneer de motor niet draait, maar wel het contact aan hebben staan, wordt de accu iets belast. Dit noemen we de klemspanning. Vooral de conditie kan van belang zijn, omdat gedurende een langere tijd een bepaald verbruik gevraagd wordt. Motor draait; laadspanning Wanneer de motor draait, hebben we niet meer te maken met een accuspanning, maar met de spanning die de dynamo afgeeft. Dit is de laadspanning. Dit kunnen we echter meten op de accupolen. Als vuistregel kun je in de praktijk aanhouden: minimaal 13,6 volt en maximaal 15,2 volt = 2,53 per cel. Wanneer de waarde te laag wordt, wordt er niet voldoende geladen. Wanneer de waarde te hoog wordt, gaat de accu “koken”. Hoeveel mag dit spanningsverlies dan zijn? Logische en simpele vraag, het antwoord is echter lastig te geven. Tenminste niet in getallen. De benadering in de praktijk moet als volgt zijn: – Werkt de verbruiker zoals het moet? Ja, dan is elk spanningsverlies dat geconstateerd wordt acceptabel. – Werkt de verbruiker niet zoals het hoort, dan is elk gemeten spanningsverlies teveel en moet het probleem opgelost worden. Hoe meten we spanningsverlies? Dat kan op zeer veel mogelijke manieren gedaan worden. Kies echter altijd voor een rechtstreekse benadering. En vergeet nooit:
Schakel altijd de verbruikers in!
Spanningsverlies kan veroorzaakt worden door bijvoorbeeld slechte contacten of gecorrodeerde schakelaars. Bij een dergelijke storing kun je natuurlijk alle onderdelen van het circuit loshalen en de weerstand meten. Die methode kost echter veel tijd en is niet zo betrouwbaar. Er bestaat echter ook een praktische en snelle methode om spanningsverliezen op te opsporen. We noemen dat de V1-V2-V3-V4 methode. EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
10
V4 s
V1 12 V / 5 W
V2
-
V3 V1
12 V
V1 = 12 V
Meten klemspanning Je hebt 12 volt gemeten. De accu is op spanning en dus niet de boosdoener. Voor het gemak noemen we deze meting V1.
V1
V1 = 12 V.
V1 = 12 V
V1
V1
12 V
V2
8V
V2 = 8 V
V2
Meten aangelegde spanning Daarna kijk je of de verbruiker wel voldoende spanning krijgt. Sluit de voltmeter direct over de nog gemonteerde verbruiker aan. Hier meet je 8 V. Deze meting noemen we V2. V2 = 8 V.
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
11
V1
12 V
V2
8V
V3
4V
V1 = 12 V V2 = 8 V
V1
V2 V3 V3 = 4 V
V4 = 0 V
V4
V1 = 12 V
V1
V2 = 8 V
V2 V3
V1
12 V
V2
8V
V3
4V
V4
0V
V3 = 4 V
Meten spanningsverlies in massacircuit Vervolgens meet je of er spanningsverlies in de min-leiding zit. Zet het ene meetsnoer op de minpool van de accu en het andere op de minaansluiting van de verwarming. Nu meet je 4 V. Deze meting noemen we V3. V3 = 4 V.
Meten spanningsverlies in plus-circuit Ten slotte meet je of er spanningsverlies in de plusleiding zit. Sluit het ene meetsnoer aan op de pluspool van de accu en het andere op de plus-aansluiting van de verwarming. Dit blijkt 0 V te zijn. Deze meting noemen we V4. V4 = 0 V.
Controle van de metingen Het is verstandig om de gemeten waarden even te controleren. Dit kan eenvoudig door de aangelegde spanning en de spanningsverliezen in het plus- en het massacircuit bij elkaar op te tellen. Samen moeten ze gelijk zijn aan de klemspanning. Anders gezegd: De som van de deelspanningen moet gelijk zijn aan de accuspanning. In formule: V1 = V2 + V3 + V4 Ter controle van bovenstaand voorbeeld: 12 = 8 + 4 + 0. Uit de metingen kun je nu concluderen dat er een spanningsverlies in de min-leiding zit.
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
12
Spanningsverlies Als we in een circuit gaan meten, zijn we ook altijd spanningsverliezen aan het meten. Hieronder zijn minstens tien stroomovergangen te zien, waar spanningsverliezen op kunnen treden. I
I
Uk 1
2
3
4
5 6
7
8
9
10
Wanneer de stroom belemmerd wordt door een weerstand of door een loszittende of geoxideerde aansluiting, is er een hogere spanning nodig om deze overgangsweerstand te overbruggen. Het gevolg is dus dat er spanning verloren gaat in deze overgang. Deze verloren spanning noemt men ook wel spanningsverlies. Voorbeeld De schakelaar hieronder heeft door slijtage een weerstand gekregen van R = 1 ⍀. De accuspanning UK = 12,5 V en de gemeten stroom is I = 2 R = 1⍀ Uk I = 2A 12,5 V
A.
De spanning over de schakelaar is: U1 = I x R U1 = 2 x 1 = 2 V Deze spanning over de schakelaar is spanningsverlies. Door dit spanningsverlies wordt de spanning over de lamp 2 volt minder, dus: U2 = UK – Uverlies U2 = 12,5 – 2 = 10,5 V Spanningsverlies is dus een elektrische storing. Het grootst mogelijke spanningsverlies is een onderbroken draad of losse stekkerverbinding.
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
13
Serie- en parallelschakeling In de auto zijn vele verbruikers gemonteerd. Bijna al deze verbruikers zijn gemaakt voor 12 volt en moeten dus dezelfde plus en min krijgen. Daarvoor moeten ze parallel ten opzichte van elkaar geschakeld worden. Het voordeel hiervan is dat ze elkaar niet beïnvloeden en dat dus, als bijvoorbeeld één van de verbruikers uitvalt, de rest gewoon blijft functioneren. Bij een parallelschakeling wordt de stroom ergens na de accu vertakt naar de verschillende verbruikers die ingeschakeld zijn. Wanneer alles in orde is, is de spanning over al deze verbruikers gelijk aan de accuspanning. Dit noemen we een parallelschakeling. De spanning over de verbruikers is gelijk en de stroom door de verbruikers kan verschillend zijn.
Zekeringen, stekkers, relais, schakelaars en dergelijke zijn altijd achter elkaar geschakeld. De stroom naar een verbruiker moet door alle onderdelen gaan. Dit noemen we dan ook een serieschakeling (zie hieronder). De stroom door alle onderdelen is gelijk, terwijl de spanningen over deze onderdelen verschillend zijn. De verbruikers zijn in de autotechniek zelden tot nooit in serie geschakeld.
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
14
Vermogen Het vermogen is de hoeveelheid energie die door een verbruiker wordt omgezet per tijdseenheid. Het opgenomen vermogen van een elektrische verbruiker is te bepalen door de stroom door de verbruiker en de spanning over de verbruiker met elkaar te vermenigvuldigen. Als formuleteken wordt de hoofdletter P gebruikt. De eenheid van vermogen is watt, afgekort met de letter W. Voorbeeld: het vermogen van een lamp is 21 watt, ofwel P = 21 W. In formulevorm bepalen we het vermogen als volgt: Vermogen (watt) = Spanning (Volt) x Stroom (Ampère) P = U x I Bij een 24 V installatie is de spanning twee keer zo hoog als bij de 12 volt installatie. Bij gelijkblijvend vermogen is dan maar de helft van de stroom nodig. Dit is gunstig, want bij minder stroom zijn de spanningsverliezen minder. Dit is dus ook een belangrijke reden waarom men in personenwagens naar 42 volt-systemen wil. Het vermogen staat vaak vermeld op een verbruiker. Hieronder volgt een voorbeeld hoe de draaddoorsnede juist bepaald kan worden. Een klant wil een constante-stroomaansluiting in de stekkerdoos van de trekhaak, want in zijn caravan moeten de volgende verbruikers worden aangesloten: – koelkast 120 W – tv 90 W – twee lampen van elk 21 W Het totale vermogen dat ingeschakeld kan worden is: 120 + 90 + 42 = 252 W. De spanning van de accu is 12,6 V. De stroom door de draad is dan: P = U X I 252 = 12,6 X I 252 I = 12,6 I = 20 A We houden in dit geval een veiligheidsmarge aan van 1,2 maal de maximaal te verwachten stroom, dus 20 x 1,2 = 24 A. We kiezen vervolgens voor een 25 A zekering. Uit de hierna volgende tabel kunnen we aflezen dat de draaddoorsnede voor de constante stroomdraad in deze trekhaak stekkerdoos 6 mm2 moet worden. EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk Te gebruiken smeltzekering in A 0,4 2 2,5 5 15 20 25 35
Draaddoorsnede in mm2 0,5 0,75 1 1,5 2,5 4 6 10
15
Toelaatbare stroom bij continu gebruik in A 0,5 2,5 3 6 15 20 25 40
Kortstondig toelaatbare maximale stroom in A 1,5 5 10 15 25 40 60 100
Meetapparatuur Om storingen in elektrische installaties op te sporen is er verschillende meetapparatuur beschikbaar. Voorbeelden van meetapparatuur om aan de elektrische installatie van een auto te meten zijn: – Multimeter – LED-tester – Oscilloscope of scoop – Accutester – Motortester.
Multimeter Met een multimeter kunnen we de verschillende eenheden van de elektriciteit controleren. Deze eenheden zijn:
Grootheid Spanning Stroom Weerstand
Symbool U
I R
Eenheid volt ampère ohm
Afkorting V A
Er zijn vele verschillende multimeters. De meters verschillen ten opzichte van elkaar niet veel. De kwaliteit en de prijs van een multimeter zijn afhankelijk van: – Kwaliteit en levensduur van het display – Degelijkheid van de kast en de mechanische delen – Levensduur van de aansluitbussen en meetpennen.
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
16
Op deze pagina zie je een Fluke 23 en daarnaast de bijbehorende draaiknop. De volgende draaiknop is van de Fluke 78, een uitgebreidere digitale multimeter. Hoewel de uitvoering enigszins verschilt, zie je toch dat de functies grotendeels overeenkomen.
display
zwarte testpen
rode testpen
wisselspanning of ac-gekoppelde hz gelijkspanning of dc-gekoppelde hz
contacthoek of duty cycle drukknop toerental
weerstandsmeting of doorbeltest
temperatuurmeting of diodetest gelijk- of wisselstroom
Metingen die met je met de Fluke 23 kunt uitvoeren zijn:
Stand van de schakelaar
Gemeten eenheid
Meetmogelijkheden
Spanning
volt
VAC, VDC, VDC (mV)
Weerstand
ohm
Diodetest
volt
Stroom
ampère
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
AC, DC
Betekenis van mogelijkheden Wisselspanning Gelijkspanning Gelijkspanning 0 – 300 mV De meter kiest zelf het schaalbereik: ⍀, k⍀ of M⍀ Drempelspanning van de diode Wisselstroom Gelijkstroom
Zelfstudie en huiswerk
17
Als je stromen met verschillende sterktes (meetbereiken tot 10 A of tot 300 mA) wil meten, moet je de rode testpen in verschillende aansluitingen steken. Bij deze metingen wordt de meter beveiligd door twee aparte zekeringen in de meter. Stroomtang Voor het meten van stromen kan een stroomtang op de meter worden aangesloten (afhankelijk van de meter). De meter wordt dan ingesteld en afgelezen op 300 mV en geeft dan een stroom aan van 0 tot 300 A. Het voordeel van een stroomtang is dat er geen verbindingen losgenomen hoeven te worden. Afleesbereik – Met de drukknop in het midden van de draaiknop kan het automatische afleesbereik de nauwkeurigheid) handmatig worden vastgezet in verband met het aantal cijfers achter de komma. – De blokjeslijn onder op het display laat zien hoe de meetwaarde kan wisselen tijdens een meting. Het is een analoge weergave en heet de bar-graph. Deze weergave werkt sneller dan de weergave van de cijfers op het display.
Meten van spanning, stroom en weerstand We hebben hiervoor de mogelijkheden van de multimeter besproken. Nu gaan we kijken hoe we de multimeter aan moeten sluiten om de spanning, stroom en weerstand te kunnen meten. + 12 V
Spanning meten De spanning wordt met een voltmeter parallel over een verbruiker gemeten, terwijl de verbruiker ingeschakeld is. De weerstand van de voltmeter is hoog. Dit is van groot belang, want anders zou de stroom door de voltmeter de schakeling beïnvloeden.
0V
+ 12 V
Stroom meten De stroom wordt met de ampèremeter in serie met de verbruiker gemeten, terwijl de verbruiker ingeschakeld is Sluit de ampèremeter dus nooit parallel aan de verbruiker aan. Dit kan leiden tot schade aan de multimeter. Doordat de inwendige weerstand van een ampèremeter zeer laag is zal de stroom erg groot worden. De zekeringen in de meter slaan dan door of de meter wordt inwendig beschadigd.
0V
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
+ 12 V
18
Weerstand meten De weerstand wordt met een ohmeter gemeten door de meter en de verbruiker rechtstreeks op elkaar aan te sluiten. Belangrijk hierbij is dat alle andere verbindingen met de verbruiker los zijn gehaald. Anders wordt de meetwaarde teveel beïnvloed en kan zelfs de meter beschadigen. De spanning van de batterij in de meter is voor deze metingen belangrijk.
0V
LED-tester De LED-tester is een spanningszoeker, zoals voorheen het proeflampje. Bij het meten van spanning moet een LED-tester parallel geschakeld worden over een verbruiker of ander elektrisch gedeelte. Evenals de multimeter moet de LEDtester een grote weerstand hebben. Anders zou het zelf een verbruiker zijn, waardoor de meting niet meer klopt. Tijdens het meten met de LED-tester is de meetstroom zeer klein, maar wel iets groter dan bij een multimeter. Bij een goede multimeter is de meetstroom door de meter praktisch 0 A. Verder is het zo dat de LED-tester niet de gemeten spanning laat zien. De LED-tester gaat al bij een spanning van ongeveer 2 volt branden.
Oscilloscoop De scoop is een meetapparaat om spanningen te meten en zichtbaar te maken. Het zichtbaar maken van het spanningsverloop is belangrijk om bijvoorbeeld signalen van sensoren te controleren. Deze signalen kunnen van langzaam tot zeer snel wisselen, maar in ieder geval zijn de wisselingen voor een multimeter te snel om te volgen. Op het beeldscherm zijn twee assen aangegeven. De verticale as (ook wel de y-as genoemd) geeft de hoogte van de spanning weer. Terwijl de horizontale as (ook wel de x-as genoemd) de spanningsduur of wel de tijdsduur aangeeft.
Dit is het einde van de Zelfstudie. Deze Zelfstudie is zo universeel mogelijk opgezet. Er bestaat echter in de praktijk geen universele uitvoering. Alle fabrikanten hebben hun eigen uitvoeringen en oplossingen. Als je hierover onduidelijkheden bent tegengekomen of vragen hebt, zoek dit dan uit in je eigen werksituatie en breng het op de RPT-dag ter sprake tijdens de behandeling van de Zelfstudie.
Veel succes op de RPT-dag. EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
19
Je hebt zojuist het zelfstudiepakket van de RPT-dag ‘EPDTechnicus dag 1’ doorgelezen. Nu ga je een aantal vragen en opdrachten maken. Sommige antwoorden kun je uit het zelfstudiepakket halen, andere moet je aan je leermeester vragen. Er zijn ook vragen/opdrachten over je dagelijkse praktijksituatie. Daarvoor moet je in je leerbedrijf een en ander uitzoeken en meten. Maak de vragen en opdrachten serieus, dan zul je minder moeite hebben met de starttoets en de praktijkopdrachten. Deze huiswerkopdracht telt mee voor het motivatiecijfer en voor de uitvoering van de praktijkopdrachten.
Theorievragen 1
Op welke twee manieren kun je de aanwezigheid van een elektrische stroom waarnemen?
2
Noem twee elektrische energiebronnen in een auto. 1 2
3
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Wat is de functie van de twee energiebronnen die je in de vorige vraag genoemd hebt?
Zelfstudie en huiswerk
20
4
Wat zijn vrije elektronen?
5
Welke belangrijke eigenschappen heeft een geleider?
6
Noem drie materialen die kunnen wordt gebruikt als geleider. 1 2 3
7
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Welke belangrijke eigenschap heeft een isolator?
Zelfstudie en huiswerk 8
21
Noem drie materialen die kunnen worden gebruikt als isolator. 1 2 3
9
Waarvoor wordt een voltmeter gebruikt?
10 Waarvoor wordt een ampèremeter gebruikt?
11 Waarvoor wordt een ohmmeter gebruikt?
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
22
12 Als je de weerstand en de stroom in een circuit weet, wat kun je dan berekenen? Hoe reken je dit uit?
13 Als je de spanning en de stroom in een circuit weet, wat kun je dan bereken? Hoe reken je dit uit?
14 Wat is het doel van een zekering?
15 De installatie van een auto heeft een nominale spanning van 12 volt. De motor van de ruitbediening is 288 watt. Hoe groot moet de zekering voor deze motor dan zijn?
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1
Zelfstudie en huiswerk
23
Praktijkvraag
16 Kies een auto uit en meet met een multimeter de volgende spanningen (gebruik de syllabus voor vergelijkingswaarden en de methode van meten). a De klemspanning van de accu. Is deze in orde?
b De klemspanning tijdens het starten. Hoe hoog moet deze minimaal zijn?
c De spanning tijdens stationair draaien. Ligt deze binnen de toleranties?
d Wat gebeurt er met deze spanning als we het toerental verhogen?
–
Laat de motor stationair draaien en schakel de dimlichten de achteruitverwarming en de kachelventilator (op de hoogste stand) in. e Wat gebeurt er met de spanning?
EAT-140 EPD-TECHNICUS DAG 1