1. Úvod

Obsah:

  1. Materiály v elektrotechnike
  2. Elektrónová teória
  3. Otázky na opakovanie

1. Materiály v elektrotechnike

Vodiče vedú elektrický prúd. Obsahujú voľné nosiče náboja. Patria sem:

  1. kovy - obsahujú voľné elektróny,
  2. elektrolyty = vodivé roztoky - obsahujú ióny.

Kovy na vodiče:

  1. Meď (elektrotechnicá obsahuje 99 % Cu) - na elektrické vedenia v automobiloch alebo budovách.
  2. Hliník (elektrotechnický) - na kryty a fólie. Hliník sa láme pri ohýbaní, deformuje pri tlaku. Nie je vhodný na často namáhané vedenia.
  3. Oceľ - rámy, karoséria, vysokonapäťové vedenia

Špeciálne kovy:

  • spájky - mäkká SnPb a tvrdá mosadzná
  • odporové materiály - uhlík na malé rezistory, na ohrievače
  • wolfrám - žiarovky
  • materiály na kontakty - tvrdý brodz, wolfrám, striebro, uhlík na kefky elektromotorov

Elektrolyty:

  • Kyselina sírová, 10 % roztok - štartovacie autobatérie
  • LiBF4 - lítiové batérie
  • soľ NaCl - spôsobuje elektrolytickú koróziu kovových častí

Izolanty nevedú elektrický prúd, pretože neobsaujú voľné nosiče náboja. Prímesy sú látky zvyšujúce vodivosť izolantov, napríklad uhlík, voda.

Prírodné materiály:

  • sklo - žiarovky, obrazovky, sklá
  • guma - priechodky, tlmiče otrasov
  • tkaniny - izolačná páska
  • papier - tesnenia, kondenzátory
  • elektroizolačné laky - izolácia vodičov v cievkach

Umelé hmoty:

  • polyvynilchlorid PVC - izolácia vodičov, podlahy
  • bakelit - kryty
  • polyetylén PE - zátky do Pb batérie
  • keramika - izolátory vysokého napätia
  • polypropylén - nádoba Pb batérie
  • polyamidy - silón, nylón, dedrón - vlákna, rúčky
  • polystyrén PS - tepelná izolácia, kondenzátory
  • silikón - olej, vazelína, guma, plasty - sú veľmi odolné
  • plexisklo - farebné kryty
  • akrylát
  • epoxidové živice - lepenie a zalievanie častí

Vrstvené materiály = lamináty

  • sklolaminát - sklenená textília a epoxid - kryty, dosky
  • kuprexit - sklolaminát s naplátovanou medenou vrstvou - dosky plošných spojov
  • preglejka - zlepené drevené dýhy s vláknami otočenými o 90 stupňov. - krabice

Nebezpečné materiály

  • Azbest - obsahuje mikrovlákna, ktoré vo väčšom množstve spôsobujú opuchy až smrť, predovšetkým pri ich rezaní a vdychovaní, ochrana pri rezaní: dýchací prístroj, prípadne okuliare, rukavice a odsávanie do filtra.
  • Kamenná a sklenená vata - obsahuje vlákna, ktoré sa zapichujú do kože, pri vírení a vdýchnutí prachovej vaty môže sa vlákna zapichojú do dýchacích ciest. Ochrana pri manipulácii s prachovou vatou: dýchací prístroj, rukavice, ochranný umelohmotný plášť
  • Ťažké kovy, napríklad ortuť, olovo arzán, kadmium... - sú jedovaté ako prvky aj ich zlúčeniny, spôsobuju otravu a usadzujú sa v tele. Ortuť sa vyparuje pri teplote nad 20 C, je nebezpečné vdychovať jej výpary.
  • PVC = polivinychlorid - pri horení vzniká jedovatý dioxin. Ochrana: Pri požiari urýchlene opustiť budovu, v prípade zadymenia sa prikrčiť k podlahe kde je menej jedovatého dymu.
  • Kyseliny a zásady - leptajú kožu, materiály, sliznice. Pri požití rozvrátia vnútorné prostredie. Ochrana: Dostatočne vetrať, mať ochranné rukavice, okuliare alebo plášť, po požití vypiť vodu, vyzvracať a zbytky kyseliny zneutralizovať napríklad sódou bikarbónou.

Zariadenia obsahujúce nebezpečné materiály treba odviesť zberné dvory.

2. Elektrónová teória

Stavba atómu: Atómové jadro obsahuje protóny s kladným elektrickým nábojom p+ a neutróny bez elektrického náboja n0. V jadre je 99% hmotnosti atómu. Obal atómu obsahuje elektróny so záporným nábojom. V kovoch elektróny z vrchných vrstiev obalu sú slabo viazané a uvoľnia sa.

Elektrický stav telesa je daný pomerom kladne a záporne nabitých častíc. Elektricky neutrálna častica (atóm, molekula) má rovnaký počet kladne a záporna nabitých častíc. Ión je častica s rôznym počtom protónov a elektrónov. Katión je kladne nabitý ión, má menej elektrónov. Anión je záporný ión.

Elektrický náboj vyjadruje množstvo elementárnych nábojov v telese. Elementárny náboj je najmenší, ďalej nedeliteľný náboj, náboj elektrónu alebo protónu. Náboj Q je súčet nábojov telesa, Q = n.e- . Silové vzájomné pôsobenie nabitých častíc je sprostredkované elektrickým poľov. Rovnako nabité častice sa odpudzujú, rôzne priťahujú.

7. Otázky na opakovanie

    Napíšte 3 materiály a ich vlastnosti:

    1. kovové vodiče
    2. elektrolyty
    3. kovy na špeciálne použitie
    4. prírodné izolanty
    5. plasty
    6. vrstvené materiály
    7. nebezpečné materiály + spôsob zaobchádzania s nimi