2

56

Konstrukcinės medžiagosir elektronika

Technologijų vadovėlis

Alvyda Pacevičiūtė, Vidas Augustinavičius,

Romas Čiupaila, Juozas Lekarevičius,

Marius Narvilas, Vidmantas Račkauskas

2

Įvadas · 4

1 skyrius. Kelionė su technologijų vadovėliu · 6

1. Mokyklinė kuprinė · 8

2. Kaip mokytis iš šio vadovėlio · 10

2 skyrius. Projektavimo ir dizaino pagrindai · 12

1. Amžinosios laikmenos · 14

2. Dizainas ir ergonomika · 20

3. Idėjų paieška – ką gaminti? · 26

4. Idėjų detalizavimas · 32

3 skyrius. Darbo aplinka, priemonės ir kaip saugiai jas naudoti · 40

1. Darbo vieta ir sauga · 42

2. Medžio darbų priemonės

ir kaip saugiai jas naudoti · 44

3. Metalo darbų priemonės

ir kaip saugiai jas naudoti · 52

4 skyrius. Konstrukcinių medžiagų savybės, konstravimas, darbo operacijos · 60

1. Konstrukcinės medžiagos,

jų savybės · 62

2. Operacijos su konstrukcinėmis

medžiagomis · 64

3. Popierius ir kartonai, jų savybės,

pasirinkimas, konstrukcijos,

gamybos būdai · 70

4. Mediena, jos savybės, pasirinkimas,

konstrukcijos, gamybos būdai · 72

5. Metalai, jų savybės, pasirinkimas,

konstrukcijos, gamybos būdai · 76

5 skyrius. Pasirinkimas · 80

6 skyrius. Medienos dirbinių gamyba · 84

1. Šventinė kraitė · 86

2. Dekoratyviniai interjero dirbiniai · 88

3. Buitiniai dirbiniai · 90

4. Aksesuarai, papuošalai · 94

5. Suvenyrai · 98

6. Žaislai · 100

7 skyrius. Metalo dirbinių gamyba · 104

1. Metalo dirbiniai · 106

2. Turistinė kuprinė · 108

3. Dekoratyviniai interjero

dirbiniai · 110

4. Buitiniai dirbiniai · 114

5. Aksesuarai, papuošalai · 116

6. Žaislai · 118

8 skyrius. Elektrotechnikos ir elektronikos pradmenys · 120

1. Elektros srovė · 122

2. Nuolatinės elektros srovės

šaltiniai · 126

3. Elektrinė grandinė · 132

4. Elektriniai šildymo prietaisai · 138

5. Elektronikos elementai · 140

9 skyrius. Ką turėtų žinoti vartotojas apie gaminius iš konstrukcinių medžiagų · 146

1. Gaminių iš konstrukcinių medžiagų

rinka, kainos, kokybė, garantijos · 148

2. Gaminių iš konstrukcinių medžiagų

sutartiniai prekiniai ženklaI · 150

3. Virtuvės buitinė technika · 154

4. Gaminių apdaila, priežiūra

ir priežiūros priemonės · 158

5. Saugi gaminių eksploatacija · 160

10 skyrius. Kaip įdomiai pateikti tai,

ką pagaminote? · 162

1. Reklama · 164

2. Pristatote tai, ką pagaminote · 166

3. Pakuotės ir jų gamyba · 168

Turinys

TU

RIN

YS

3

1 Įvadas

Gerbiamieji mokiniai!

Jūsų rankose – naujas technologijų vadovėlis

„Konstrukcinės medžiagos ir elektronika“, kviečiantis

pažinti, kurti, mąstyti, konstruoti ir gaminti. Tai

vienas iš serijos „Šok“ vadovėlių, skirtų V ir VI klasės

mokiniams.

Kiekvieno skyriaus pradžioje perskaitysite, ką

sužinosite, ko išmoksite, kaip galėsite išmokti, kur

praktiškai pritaikysite įgytas žinias ir įgūdžius.

Tai padės tinkamai pasirengti pamokoms, o baigiant

skyrių įvertinti savo darbo rezultatus.

Mokslo metų pabaigoje visi drauge organizuosite

savo dirbinių pristatymą. Tėveliams, kitų dalykų

mokytojams, klasės draugams bus malonu matyti,

kaip puikiai Jums sekasi.

KO

NS

TR

UK

CIN

ĖS

M

ED

ŽIA

GO

S

IR

EL

EK

TR

ON

IKA

. Sužinosite, ko mokysitės,

atsivertę skyriaus dalis.

. Sužinosite, ką reiškia vienas

ar kitas žodis, vartojamas

skyriuje.

4

. Jei norėsite sužinoti daugiau,

negu pateikta skyriuje,

žiūrėkite papildomą

informaciją.

. Čia rasite įvykių ir faktų

aprašų apie skyriaus

gaminius ar medžiagas.

. Per pamokas ne tik kursite

gaminius, bet ir juos gaminsite,

todėl čia rasite žinių, kaip saugiai

dirbti.

. Čia minimi tie dalykai, kuriuos

būtinai reikia įsidėmėti.

. Gamindami konkrečius daiktus,

turėsite prisiminti, ko mokėtės per

kitų dalykų pamokas.

. Ieškosite papildomos informacijos

ir atsakymų į klausimus, dirbsite

su klasės draugais, patys kursite

įvairius gaminius.

5

1 Kaip kurti piešinius kompiuteriu?

KO

NS

TR

UK

CIN

ĖS

M

ED

ŽIA

GO

S

IR

EL

EK

TR

ON

IKA

skyrius

PasirinkimasKą sužinosiu

• Kokių dirbinių esama

• Pagal ką jie skirstomi

• Kaip išsirinkti norimą dirbinį

• Iš ko ir kaip jį galėsiu pagaminti

5

2

Netrukus Pateiktoje lentelėje (žr. 5.1 lentelę) galėsite pasirinkti dirbinius, kurie yra ir nesudėtingi, ir sudėtingesni. Išsirinkę norimą dirbinį, būtinai pasitarkite su mokytoju ir įsivertinkite, ar tikrai galėsite jį pagaminti. Prieš apsispręsdami atsiverskite 6 bei 7 skyrius ir susipažinkite, kaip reikės gaminti dirbinius.

. Susipažinsite ir pasi-

rinksite dirbinius,

kuriuos galėsite

pasigaminti

5.1 lentelėDIRBINIŲ IŠ KONSTRUKCINIŲ MEDŽIAGŲ PASIRINKIMAS

Dirbinių iš konstrukcinių medžiagų pasirinkimas

Pasirinkto dirbinio

sudėtingumas

Sudėtin-gas

Nesudė-

tingas

Dekoraty-

viniai

interjero

dirbiniai

Plokštumi-

niai

Ažūrinės figūrėlės (pvz.: gyvūnai, augalai)

Paveikslėliai

ErdviniaiSkambantys, kabantys dirbiniai

(pvz.: varpeliai, vamzdeliai)

Buitiniai

dirbiniai

PastatomiPadėklai, dėžutės

Laikikliai (pvz.: servetėlių, suvenyrų ir kt.)

TvirtinamiSutartiniai buitiniai ženklai

(pvz.: vonios ženklas, buto numeris ir kt.)

Pakabinami Kabykla (pvz.: raktų, smulkių daiktų)

Aksesuarai,

papuošalai

Buitiniai Pakabukai (pvz.: raktų, užtrauktukų)

AsmeniniaiSagos, segės

Apyrankės, žiedai

SuvenyraiTradiciniai Velykiniai margučiai

Proginiai Medalis (pvz., turistiniame žygyje pasižymėjusiems)

Žaislai

NejudantysŽaislai eglutei papuošti, švilpukas

Pagaminti iš kelių elementų (pvz., lėktuvėlis)

Judantys

Vilkeliai, skraiduoliai

Dviračiai, motociklai

Katapulta

ElektroniniaiMirksintys, pypsintys, šviečiantys

Automobilis su pavara

82

5P

AS

IRIN

KIM

AS

Užduotys

❶ 5.1 lentelėje pasirinkite patikusį dirbinį, pagalvokite, ką padarytumėte kitaip

(pvz.: išlankstytumėte ar pridėtumėte dar kokią įdomią detalę, o gal panaudo-

tumėte kitas spalvas ir t. t.). Nupieškite eskizą.

❷ Atsiverskite 6 ar 7 skyrių ir susiraskite dirbinį, kurį pasirinkote. Išsiaiškinkite,

kaip jis gaminamas, ir apsispręskite, ar tikrai galėsite pasirinktą dirbinį sava-

rankiškai pasigaminti. Jeigu ne, pasirinkite ne tokį sudėtingą gaminį.

Pavyzdžiai

Kaip gaminti pasirinktus gaminius, žiūrėkite

6 skyriuje.

Medienos dirbinių gamyba

7 skyriuje.

Metalo dirbinių gamyba

83

1 Kaip kurti piešinius kompiuteriu?

KO

NS

TR

UK

CIN

ĖS

M

ED

ŽIA

GO

S

IR

EL

EK

TR

ON

IKA

skyrius8

Elektrotechnikos ir elektronikos pradmenys Ką sužinosiu

• Kas yra nuolatinės srovės šaltinis

• Kaip sukonstruoti nesudėtingi buityje naudojami prietaisai

Ko išmoksiu

• Saugiai ir nuosekliai atlikti elektros darbus

• Šalinti nesudėtingus savo dirbinių gedimus

Kaip galėsiu išmokti

• Kai bus neaišku, klausiu mokytojo arba klasės draugų

• Savarankiškai ir grupėje atlikdamas praktinius darbus, juos

aptardamas su grupės nariais ir pristatydamas visai klasei

Kaip tai galėsiu pritaikyti

• Mokėsiu tinkamai pasirinkti maitinimo šaltinius,

kai norėsiu ką nors pats sukonstruoti

• Galėsiu saugiai pašalinti nesudėtingus elektroninių žaislų gedimus

• Galėsiu nesudėtingas schemas pritaikyti konstruojamiems žaislams

2

1 Elektros srovė

Netrukus

Sąvokos

Maždaug VI a. pr. Kr. graikai pastebėjo, kad gintaras, patrintas vilna, traukia lengvus kūnus. XVI a. anglų fizikas Vljamsas Glbertas (1544–1603) padarė išvadą, kad ne tik patrintas gintaras traukia lengvus kūnus. Šią savybę jis pavadino elektrine (gr. elektron – gintaras).

. Sužinosite, ką vadina-

me elektros srove

. Aptarsite, ar visos

medžiagos vienodai

praleidžia elektros

srovę

. Pamatysite, ką rodo

srovės stipris, ir aptar-

site, ką tai reiškia

Elèktros srov – kryptingas labai mažų elektringųjų dalelių judėjimas.

Elèktros ladininkai –

medžiagos, kurios gerai praleidžia elektros srovę.

Elèktros izoliãtoriai – medžiagos, kurios nepraleidžia elektros srovės.

Srovs stpris rodo, koks elektros krūvis prateka laidininko skerspjūviu per 1 sekundę.

Įdomybės

Elektros energija buityje ir įvairiose ūkio šakose pradėta tai-kyti palyginti neseniai, nors kai kurie elektriniai reiškiniai buvo žinomi žiloje senovėje (pvz., žaibas 8.2 pav.). Elektros energija dabar vartojama labai plačiai. Naudojame daug ir įvairių elek-trinių prietaisų (žr. 8.1 pav.):

8.1 pav.

Elektros energija laidininkais perduodama vartotojui. Elektros srovė nematoma. Kad elektros srovė yra, sprendžiame iš jos po-veikio – šviečia lemputė, veikia šaldytuvas, televizorius ir kt. Tada sakome, kad lempute arba veikiančiu kokiu nors kitu elektriniu prietaisu teka elektros srovė. Elektros srovė turi trejopą veikimą: šiluminį, magnetinį ir cheminį (žr. 8.1 lentelę).

Elektros srovės veikimo tipai

Šiluminis Magnetinis Cheminis

Kai laidais teka elektros srovė, jie šyla ir gali įkaisti net iki švytėjimo.

Laidu tekant elektros srovei, jo aplinkoje reiškiasi magnetinės savybės.

Tekant elektros srovei kai kurių medžiagų tirpalais, ant juose panardintų plokštelių išsiskiria kuri nors medžiaga.

Panaudojama Panaudojama Panaudojama

Lempoje, kaitlentėje, laidynėje, virduliuo-se, lituoklyje ir t. t.

Garsintuve, mikrofone, el. variklyje ir t. t.

Padengiant metalus apsaugine danga.

8.1 lentelė

Garsintuvas

Metalinių dangų spalvos ↓

El. laidynė

8.2 pav.

122

8E

LE

KT

RO

TE

CH

NIK

OS

IR

EL

EK

TR

ON

IKO

S P

RA

DM

EN

YS

Informacija

Saugus darbas

Dirbant su elektra naudo-jami įrankiai, turintys izoliacines rankenėles(žr. 8.5 pav.).

Įdomybės

8.3 pav.

8.4 pav.

SAUGIAI DIRBKITE NAMUOSE

Elektros svarba mūsų gyvenime didžiulė, tačiau ji gali būti ir pavojinga, jei nepaisysime elementarių saugumo taisyklių (žr. 8.4 pav.):

. atsargiai su elektriniais aparatais vonioje. Vanduo ir elekt-ra – nekokia pora (a);. upelių ar baseinų vanduo praleidžia elektros srovę. Niekada nesimaudykite per audrą (b);. metaliniai daiktai gerai praleidžia elektros srovę. Nekiškite jų į kištukų lizdus (c);. žaibą traukia metalas ir aukštos viršūnės. Per audrą niekada nesislėpkite po aukštu pavieniui augančiu medžiu (d).

N. Ardley. Mokyklinė enciklopedija. Mokslas. – Vilnius, Alma littera, 2001.

Internete:

www.fi zika.lm.lt/index.

php

www.sildymas.com

1882 m., vadovaujant JAV elektrotechnikui T. Èdisonui, Niujorke buvo pastatyta pirmoji pasaulyje elektrinė. Lietuvõs energetikos pradžia laikoma 1892 m. kunigaikščio Bògdano Ognskio dvare Rietavè įsižiebusi pirmoji elektros lemputė. 1903 metais prie Virvỹtės upės inž. V. Narutãvičius įrengė elektros generatorių, kurį suko vandens ratas. Tai buvo pirmoji Lietuvõs hidroelektrinė.

Šiuo metu Lietuvojè veikia hidroelektrinės, šiluminės ir atominė elektrinė. Statomos vėjo jėgainės.

8.5 pav.

a b c d

Ne visos medžiagos vienodai praleidžia elektros srovę. Geri elektros laidininkai yra metalai, druskų ir rūgščių tirpalai. Me-džiagos, kurios nepraleidžia elektros srovės, vadinamos elektros izoliatoriais. Geri izoliatoriai yra stiklas, guma, sausas medis, daugelis plastmasių, sausas oras ir kt. Kad tekėtų elektros srovė, reikia elektrinio lauko ir laisvųjų elektringųjų dalelių. Elektrinį lauką sukuria elektros srovės šaltinis, o elektringųjų dalelių yra laidininkuose. Naudojama dviejų tipų elektros srovė – nuolatinė ir kintamoji. Esant nuolatinei srovei, elektringosios dalelės teka viena kryptimi. Kintamąją srovę gamina elektros jėgainės. Plačiau apie kintamąją elektros srovę, jos veikimą sužinosite 12 klasės fizikos kurse.

Elektros srovę apibūdina srovės stipris. Jis žymimas raide I. Srovės stiprio matavimo vienetas – ampèras (žymimas A).

Elektros srovės stipris matuojamas ampermetrù (8.3 pav. a), kuris į elektrinę grandinę jungiamas nuosekliai (žr. 8.3 pav. b).

a b

123

DARBO APRAŠAS

I etapas Žnyplėmis atkerpame galvaninio elemento ilgio elektros laidą. Kitą laido dalį atkerpame dvigubai ilgesnę.

II etapas Įkerpame per piršto plotį laido plastiką ir nuo kiekvieno laido galo nuimame plastikinius galiukus.

III etapas Lipnia juostele priklijuojame ilgojo laido galą prie elemento plokščiojo galo, o patį laidą prie elemento šono.

Dirbinio pavadinimas ELEKTRINIS VABALAS

Dirbinio piešinys, konstrukcinės detalės

Dirbiniui pagaminti

bus naudojamos:

Medžiagos

Galvaninis elementas Spalvotas popierius, kartonasŽibintuvėlio lemputė PlastilinasElektros laidas KlijaiViela

Darbo

priemonės

Žnyplės vielai kirptiŽirklėsSmailiasnapės replės

Įvairios medžiagos skirtingai praleidžia elektros srovę. Galime pasigaminti elektrinį vabalą, kuriuo patikrinsime, kaip teka elektra. Vabalui prisilietus prie laidininko, jo no-sis nušvinta.

Kaip tai padaryti?

Saugus darbas

Nebandykite atlikti jokių eksperimentų su elektros lizdais ar įvairiais elektros prietaisais.PAVOJINGA GYVYBEI!!!

E L E K T R O S S R O V Ė

124

8E

LE

KT

RO

TE

CH

NIK

OS

IR

EL

EK

TR

ON

IKO

S P

RA

DM

EN

YS

Metalai yra geri elektros laidininkai. Kai tik folijos kamuoliu-kai liečia metalą, elektra teka iš baterijos laidais ir įžiebia elektros lemputę.

8.6 pav. pavaizduota elektros tekėjimo kryptis. Elektra teka iš lemputės laidu, metalu bei kitu laidu į kitą elemento galą. Tai yra vadinamoji elektrinė grandinė. Apie ją plačiau sužinosite 8.3 skyriuje.

8.6 pav.Rodyklės rodo elektros tekėjimo kryptį, kai vabalas liečia laidininką.

IV etapas Apsukame vieną trumpojo laido galą apie metalinį žibintuvėlio lemputės pagrindą.

V etapas Lemputę pridedame prie elemento laisvojo galo ir ją prilipiname (plastilinu).

VI etapas Paimame du folijos gabaliukus ir jais apspaudžiame laisvus laidų galus. Stenkimės, kad jie įgautų kamuoliukų formą.

VII etapas Elementą apklijuojame iš spalvoto kartono iškirpta juosta.

VIII etapas Iš kitos spalvos kartono iškerpame du sparnus ir juos priklijuojame prie vabalo nugaros.

IX etapas Iš vielos išlankstome vabalo kojas ir jas pritvirtiname prie vabalo pilvo.

X etapas Iš kartono ar spalvoto popieriaus pagaminame vabalo akis ir priklijuojame prie lemputės.

XI etapas Paliečiame skirtingus daiktus abiem folijos kamuoliukais. Jeigu jie pagaminti iš elektrai laidžių medžiagų, vabalo nosyje esanti lemputė įsižiebs.

125

2 Nuolatinės elektros srovės šaltiniai

. Sužinosite, kas yra

nuolatinės elektros

srovės šaltiniai

. Paaiškinsite,

kuo galvaniniai

elementai skiriasi nuo

akumuliatorių

. Aptarsite, kokie

elementai jungiami

į baterijas

Akumuliãtorius – įtaisas, kaupiantis cheminę energiją, kuri naudojant virsta elektros energija.

Elektrnė tampa – svarbiausia elektros srovės šaltinio charakteristika.

Elemeñtų batèrija – keli tarpusavyje sujungti elementai.

Galvãninis elemeñtas –cheminis nuolatinės srovės šaltinis.

Generãtorius – įtaisas, vieną energijos rūšį keičiantis kita.

Vòltas – elektrinės įtampos vienetas.

Įvairius elektroninius prietaisus ir įrenginius varanti elektros srovė gaunama dviem pagrindiniais būdais. Mažos galios ener-giją tiekia nedideli nešiojami šaltiniai – elementai, jų baterijos, o galingesnę, kintamą, pasiekiančią mus laidais, – elektros jėgainės. Dar vienas elektros šaltinis – saulės baterijos.

Elektros srovės šaltinių paskirtis: atskirti teigiamas elektringą-sias daleles nuo neigiamų ir gauti elektros energiją, kurią galima tiekti vartotojams. Dauguma prietaisų ir įrenginių naudoja nuo-latinę elektros srovę.

Susipažinkime su keliais nuolatinės elektros srovės šaltiniais: galvaniniais elementais, akumuliatoriais ir elektros generato-riais (žr. 8.2 lentelę).

Sąvokos

Netrukus

Informacija

N. Ardley. Mokyklinė enciklope-dija. Mokslas. – Alma littera, 2001.M. Wright, M. Patel. Kaip veikia daiktai. – Šviesa, 2005.

Internete:

www.baterijos.lt

www.rinkbaterijas.lt

8.2 lentelėNUOLATINĖS ELEKTROS SROVĖS ŠALTINIAI

Galvaniniai

(sausieji)

elementai

Akumuliatoriai Generatoriai

Cheminę energiją pa-verčia elek-tros energija.

Įkraunant kaupia cheminę energiją, kuri naudojant virsta elektros energija.

Mechaninę energiją paverčia elektros energija.

Rūgštiniai

U = 2,1 VŠarminiai

Ni-Cd, Ni-MnU = 1,25 V

Ličio

U = 3 V

Plataus var-tojimo elek-tros prekės, pvz., žaislai.

Automobilių akumuliato-riai.

Įkraunami elementai.

Mobiliuo-siuose te-lefonuose, fotoapara-tuose.

Naudojami ten, kur nėra nuolatinių elektros šaltinių.

126

8E

LE

KT

RO

TE

CH

NIK

OS

IR

EL

EK

TR

ON

IKO

S P

RA

DM

EN

YS

8.7 pav.

8.8 pav.

Galvaniniai elementai

Labiausiai paplitę yra galvaniniai sausieji elementai. Jų kons-trukciją matome 8.7 pav. Galvaninį elementą sudaro cinko cilin-dras A, anglies strypas B, įdėtas į maišelį C su mangano oksido ir anglies mišiniu. Kita cilindro A dalis pripildyta tiršto kleisterio (vok. kleister – klijai iš krakmolo arba miltų), pagaminto iš miltų ir specialaus tirpalo. Tirpalas sąveikauja su cinku. Cinko cilindras įsielektrina neigiamai, o anglies strypas – teigiamai. Įelektrintas cinko indas ir anglies strypas vadinami elektròdais. Teigiamas elektrodas vadinamas anodù, neigiamas – katodù. Tarp jų atsi-randa elektrinis laukas. Sujungus šiuos elektrodus laidininku, juo pradeda tekėti elektros srovė. Labiausiai paplitę yra cinko-anglies sausieji elementai, tačiau dabar vis dažniau naudojami šarminiai.

Įdomybės

Integracija

Gamta ir žmogusBiologija

Išeikvoti galvaniniai elementai iš prietaiso turi būti pašalinti! Iš jų ištekėjęs elektroltas gali sugadinti patį prietaisą. Išeikvoti galvaniniai elementai turi būti išmetami į specialius konteinerius ir perdirbami. Antraip, papuolę į dirvą, jie ilgam užteršia ją sunkiaisiais metalais ir kitais cheminiais elementais.

Galvaninių šarminių elementų privalumai:. jų talpa yra maždaug dešimt kartų didesnė už cinko-anglies

elementų talpą;. gerokai ilgesnė tarnavimo trukmė;. geriau veikia šaltyje.

Trūkumas:. palyginti didelė kaina.Galvaniniai elementai yra vienkartinio naudojimo, t. y.

kol vyksta cheminė reakcija, kurios metu gaminama elektros energija.

• Šaltinio polius žymėti + ir – 1806 m. pasiūlė iš Gedùčių (Pakrúojo raj.) kilęs fizikas ir chemikas Teodòras Grõtus (1785–1822).

A

B

C

• Pirmasis galvaninis elementas buvo Vòltos elementas (1792–94). Italas Aleksándras Vòlta kaip teigiamą elektròdą panaudojo varį, neigiamą –cinko plokštelę, o elektrolitù tapo natrio chlorido ar sieros rūgšties tirpalas. Sujungus šiuos elementus gauta pirmoji galvaninė baterija – Vòltos stupas (8.8 pav.).

• XIX a. pirmojoje pusėje galva-niniai elementai buvo vienin-teliai elektros srovės šaltiniai.

127

Akumuliatoriai

Elektros akumuliatoriais (lot. accumulare – kaupti) vadinami įtaisai, kaupiantys cheminę energiją, kurią galima panaudoti vė-liau. Kad akumuliatorius būtų elektros srovės šaltinis, juo reikia praleisti elektros srovę, t. y. jį įkrauti. Tuo metu vienas elektrodas įsielektrina teigiamai, kitas – neigiamai. Įkraunant akumuliatorių, teigiamasis šaltinio polius sujungiamas su teigiamuoju akumulia-toriaus poliumi, o neigiamasis – su neigiamuoju. Akumuliatorių naudojant cheminė energija virsta elektros energija.

Akumuliatoriai būna rūgštiniai, šarminiai arba ličio. Rūgštiniai akumuliatoriai naudojami automobiliuose ir pramonėje. Labai paplitę ir šarminiai akumuliatoriai. Jie naudojami vaizdo kamero-se, nešiojamuosiuose kompiuteriuose, mobiliuosiuose telefonuose, fotoaparatuose ir kitur. Jie yra daugkartinio naudojimo ir daug kur pakeičia galvaninius elementus.

Baterijos

Galvaniniai elementai ir akumuliatoriai gali būti jungiami į batèrijas (žr. 8.11 pav.). Sujungiant elementus ar akumuliatorius į baterijas, naudojamas specialus dėklas (žr. 8.9 pav.).

Baterijose elementai sujungiami nuosekliai (žr. 8.10 pav. a) arba lygiagrečiai (žr. 8.10 pav. b). Sujungus nuosekliai padidėja įtampa, o sujungus lygiagrečiai – elektros energijos kiekis.

8.10 pav. 8.11 pav.

8.9 pav.

a

4,5 V

b1,5 V

N U O L AT I N Ė S E L E K T R O S S R O V Ė S Š A LT I N I A I

128

8E

LE

KT

RO

TE

CH

NIK

OS

IR

EL

EK

TR

ON

IKO

S P

RA

DM

EN

YS

Elektrinė įtampa

Svarbiausia elektros srovės šaltinio charakteristika yra jo elek-trinė įtampa. Ši įtampa žymima raide U ir matuojama voltais (V). Įtampos vienetas buvo pavadintas voltu pagerbiant italų moksli-ninką Alesándrą Vòltą (1745–1827).

8.13 pav.

Fotoelektra

Žemės paviršių nuolat pasiekia saulės spinduliai. Atmosfera atspindi mažesniąją jų dalį, o didesnioji gali būti panaudojama elektros energijos ir šilumos gavybai. Fotoelementai (8.14 pav.) – tai įrenginiai, kurie šviečiant saulei net debesuotą dieną gamina elektros energiją. Pasaulyje ir Lietuvojè saulės energija dažniausiai naudojama vandeniui ir pastatams šildyti.

Įdomybės

Elektrinės įtampos matavimo prietaisas yra voltmètras (žr. 8.13 pav.). Voltmetras į elektrinę grandinę jungiamas lygiagrečiai (žr. 8.12 pav.).

Kai kurios praktikoje taikomos įtampos (žr. 8.3 lentelę).8.3 lentelė

1. Sausojo elemento polių 1,5 V

2. Šarminio akumuliatoriaus elemento 1,25 V

3. Rūgštinio akumuliatoriaus elemento 2,1 V

4. Dviračio (važiuojančio) dinamos 6 V

5. Automobilio akumuliatoriaus 12,6 V

6. Telefono 60 V

7. Apšvietimo tinklo 220 V

8. Lietuvõs elektros perdavimo linijų žiedo 110 000 V

9. Pãbaltijo elektros perdavimo linijos 330 000 V

10. Žaibo didesnė nei 100 000 000 V

8.12 pav.

8.14 pav.

129

Pasižiūrėkime, ar patys galime pasidaryti galvaninį elementą arba jų bateriją. Sukurkime bateriją, naudodami tik paprasčiausią citriną, ir išbandykime, ar iš tikro ji veikia.

Elektrinė grandinė

Dirbinio pavadinimas CITRININĖ BATERIJA

Dirbinio piešinys, vaizdas, konstrukcinės detalės

+ –

8.15 pav.

8.16 pav. 8.17 pav.

8.18 pav. 8.19 pav.

8.20 pav. 8.21 pav.

a

b

8.22 pav.

N U O L AT I N Ė S E L E K T R O S S R O V Ė S Š A LT I N I A I

Informacija

Internete:

www.hilaroad.com/

camp/projects.html

130

8E

LE

KT

RO

TE

CH

NIK

OS

IR

EL

EK

TR

ON

IKO

S P

RA

DM

EN

YS

Įdomybės

Dar senovės Egiptè ir Bagdadè buvo žinomas reiškinys: sumerkus du metalus į tam tikrą tirpalą vieno iš jų dalelės atskyla ir padengia kitą. Kodėl taip nutinka?

Deja, praėjo ne vienas šimtas metų, kol žmonės suprato, kad šis dalelių judėjimas gali priversti šviesti lemputes, suktis motorus ir veikti kitus prietaisus.

Taip ir su mūsų citrina! Į citriną įkišti du skirtingi metalai (cinkas ir varis) yra veikiami joje esančių sulčių –citrinų rūgšties. Jai veikiant teigiamos elektrinės dalelės juda link varinės plokštelės, o neigiamos susikaupia prie cinkuotos vinies. Taip susidaro du elektrodai – teigiamas ir neigiamas, o citrina virsta galvaniniu elementu.

Dirbiniui

pagaminti bus

naudojamos:

Medžiagos

Citrinos – 4 vienetai (gali būti ir daugiau)Cinkuota vinis ar cinkuotos skardos plokštelė – 4 vnt. (8.16 pav.)Varinė plokštelė – 4 vnt. (8.16 pav.)Elektros laidasLaidų prijungimo sąvaržėlės (8.21 pav.)Šviesos diòdas (8.20 pav.)

Darbo

priemonės

Žnyplės, smailiasnapės replėsSkaitmeninis voltmetras (8.17 pav.)

DARBO OPERACIJOS APRAŠAS

CITRINA GALVANINIS ELEMENTAS

I etapas Į vieną citrinos šoną įsmeigiame cinkuotą vinį ar cinkuotos skardos plokštelę (žr. 8.15 pav.). Į kitą šoną įsmeigiame varinę plokštelę ar varinės vielos strypelį. Taip padarome du elektrodus.

II etapas Prie padarytų elektrodų prijungiame voltmetrą ir stebime, ką jis rodo (žr. 8.17 pav.). Susidariusią įtampą užsirašome.

CITRINA BATERIJA

I etapas Paimame dar vieną citriną.

II etapas Citrinas sujungiame nuosekliai (žr. 8.18 pav.). Prijungę voltmetrą (žr. 8.19 pav.), stebime, ką jis rodo. Ar įtampa padidėjo? Susidariusią įtampą užsirašome.

III etapas Paimame dar dvi citrinas.

IV etapas Citrinų elektrodus sujungiame nuosekliai (žr. 8.19 pav.). Prijungę voltmetrą, stebime, ką jis rodo. Ar įtampa dar labiau padidėjo? Susidariusią įtampą užsirašome.

V etapas Pagal schemą (žr. 8.22 pav.) sudarome elektrinę grandi-nę, panaudodami šviesos diodą (žr. 8.20 pav.). Šviesos diodams reikia nedidelės įtampos. 8.23 pav. parodyta šviesos diodo konstrukcija ir įtampa atsižvelgiant į jų spalvą.

VI etapas Teisingai sustačius elektrinės grandinės elementus, šviesos diodas pradės šviesti (žr. 8.21 pav.).

+–8.23 pav.

SPALVA ĮTAMPA

Raudona 1,6 V Žalia 2,1 V Geltona 2,1 V Oranžinė 2,2 V Mėlyna 4 5 V

+

–

131

Serijos „Šok“ vadovėlio „Konstrukcinės medžiagos ir elektronika“ komplektą V-VI klasei sudaro:

• Vadovėlis

• Mokytojo knyga 56

..........

Kons

trukc

inės

med

žiago

s ir e

lekt

roni

ka

Apsilankyk www.knyguklubas.lt• Rasi naujausių knygų• Sužinosi, ką skaito tavo bendraamžiai• Dalyvausi diskusijose

ISBN 978-5-430-05049-8