AŤ TO JISKŘÍ

mezinárodní soustava SI

17. prosince 2007 v 11:04 | Michal Žoldák |  základní vzorce

Základní jednotky

Základní jednotky jsou vhodně zvolené jednotky základních veličin. Každá základní veličina má pouze jedinou hlavní jednotku, která slouží současně jako základní jednotka. V mezinárodní soustavě jednotek SI je sedm základních jednotek v dohodnutém pořadí:
VeličinaJednotkaZnačka
délka
hmotnost
čas
elektrický proud
termodynamická teplota
látkové množství
svítivost
metr
kilogram
sekunda
ampér
kelvin
mol
kandela
m
kg
s
A
K
mol
cd
metr
délka dráhy, kterou proběhne světlo ve vakuu za 1/299 792 458 sekundy
kilogram
hmotnost mezinárodního prototypu kilogramu uloženého v Mezinárodním úřadě pro váhy a míry v Sévres u Paříže
sekunda
doba rovnající se 9 192 631 770 periodám záření, které odpovídá přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu atomu cesia 133
ampér
stálý elektrický proud, který při průchodu dvěma přímými rovnoběžnými nekonečně dlouhými vodiči zanedbatelného kruhového průřezu umístěnými ve vakuu ve vzájemné vzdálenosti 1 metr vyvolá mezi nimi stálou sílu 2.10-7 newtonu na 1 metr délky vodiče
kelvin
kelvin je 1/273,16 termodynamické teploty trojného bodu vody
mol
mol je látkové množství soustavy, která obsahuje právě tolik elementárních jedinců (entit), kolik je atomů v 0,012 kilogramu nuklidu uhlíku 612C (přesně)
kandela
kandela je svítivost zdroje, který v daném směru vysílá monochromatické záření o kmitočtu 540.1012 hertzů a jehož zářivost v tomto směru je 1/683 wattu na steradián

Doplňkové jednotky

Doplňkové jednotky jsou to takové jednotky, o nichž Generální konference pro váhy a míry dosud nerozhodla, zda mají být zařazeny mezi základní jednotky nebo jednotky odvozené.
VeličinaJednotkaZnačka
rovinný úhel
prostorový úhel
radián
steradián
rad
sr
radián
rovinný úhel sevřený dvěma polopřímkami, které na kružnici opsané z jejich počátečního bodu vytínají oblouk o délce rovné jejímu poloměru.
steradián
prostorový úhel s vrcholem ve středu kulové plochy, který na této ploše vytíná část s obsahem rovným druhé mocnině poloměru této kulové plochy.

Odvozené jednotky

Odvozené jednotky vznikají pomocí fyzikálních definičních vztahů z jednotek základních nebo doplňkových. K vytváření dalších odvozených jednotek mohou být použity odvozené jednotky, které mají samostatný název. Odvozené jednotky jsou koherentní vzhledem k jednotkám základním, resp. doplňkovým. Některé odvozené jednotky jsou uvedeny v tabulce.
JednotkaZnačkaVeličinaFyzikální rozměr


m-1
hertz
m/s
rad/s
m/s²
rad/s²
kg/m³
m³/kg
newton
pascal
pascalsekunda
m²/s
joule
watt
N·m
N/m
coulomb
C/m³
volt
V/m
ohm
siemens
farad
C/m²
farad na metr
henry
H/m
weber
tesla
A/m
J/K
J/mol
W/m²
W/sr
lumen
lux
cd/m²
becquerel
C/kg
gray
Gy/s



Hz






N
Pa


J
W


C

V

Ω
S
F


H

Wb
T





lm
lx

Bq

Gy
plošný obsah
objem
vlnočet
frekvence
rychlost
úhlová rychlost
zrychlení
úhlové zrychlení
hustota
měrný objem
síla
tlak, napětí
dynamická viskozita
kinematická viskozita
energie, práce, teplo
výkon
moment síly
povrchové napětí
elektrický náboj
hustota elektrického náboje
elektrické napětí, potenciál
intenzita elektrického pole
elektrický odpor
elektrická vodivost
elektrická kapacita
elektrická indukce
permitivita
indukčnost
permeabilita
magnetický indukční tok
magnetická indukce
intenzita magnetického pole
tepelná kapacita
molární vnitřní energie
hustota tepelného toku
zářivost
světelný tok
osvětlení
jas
aktivita
ozáření (expozice)
dávka
dávková rychlost


m-1
s-1
m·s-1
rad·s-1
m·s-2
rad·s-2
kg·m-3
m³·kg-1
m·kg·s-2
m-1·kg·s-2
m-1·kg·s-1
m²·s-1
m²·kg·s-2
m²·kg·s-3
m²·kg·s-2
kg·s-2
s·A
m-3·s·A
m²·kg·s-3·A-1
m·kg·s-3·A-1
m²·kg·s-3·A-2
m-2·kg-1·s³·A²
m-2·kg-1·s4·A²
m-2·s·A
m-3·kg-1·s4·A²
m²·kg·s-2·A-2
m·kg·s-2·A-2
m²·kg·s-2·A-1
kg·s-2·A-1
m-1·A
m²·kg·s-2·K-1
m²·kg·s-2·mol-1
kg·s-3
m²·kg·s-3·sr-1
cd·sr
m-2·cd·sr
m-2·cd
s-1
kg-1·s·A
m²·s-2
m²·s-3

Násobné a dílčí jednotky

Násobné a dílčí jednotky se tvoří pomocí předpon, které také předepisuje norma. U názvu nesmí být použito více než jedné předpony. Předpony pro tvoření násobků a dílů jednotek podle třetí mocniny deseti jsou uvedeny v následující tabulce.
PředponaPůvodZnamená násobek
NázevZnačka
exa
peta
tera
giga
mega
kilo
mili
mikro
nano
piko
femto
atto
E
P
T
G
M
k
m
µ
n
p
f
a
řečtina (exa = šest)
řečtina (pente = pět)
řečtina (teras = nebeské znamení)
řečtina (gigas = obr)
řečtina (megas = veliký)
řečtina (chiliolo = tisíc)
latina (mille = tisíc)
řečtina (mikros = malý)
latina (nanus = trpaslík)
italština (piccolo = maličký)
dánština (femten = patnáct)
dánština (atten = osmnáct)
1 000 000 000 000 000 000
1 000 000 000 000 000
1 000 000 000 000
1 000 000 000
1 000 000
1 000
0,001
0,000 001
0,000 000 001
0,000 000 000 001
0,000 000 000 000 001
0,000 000 000 000 000 001
= 1018
= 1015
= 1012
= 109
= 106
= 103
= 10-3
= 10-6
= 10-9
= 10-12
= 10-15
= 10-18
Kromě těchto předpon je možno užívat i předpon odstupňovaných po jednom dekadickém řádu. Užívání těchto předpon je dovoleno jen ve zvláštních případech, tj. např. hektolitr (hl) nebo centimetr (cm), kterých se běžně užívalo před zavedením nové normy.
Všeobecně se dává přednost užívání předpon odstupňovaných podle třetí mocniny deseti.
PředponaPůvodZnamená násobek
NázevZnačka
hekto
deka
deci
centi
h
da
d
c
řečtina (hekaton = sto)
řečtina (dekas = deset)
latina (decem = deset)
latina (centum = sto)
100
10
0,1
0,01
= 102
= 101
= 10-1
= 10-2

Vedlejší jednotky

Vedlejší jednotky nepatří do soustavy SI, ale norma povoluje jejich používání. Tyto jednotky nejsou koherentní vůči základním nebo dolňkovým jednotkám SI. Jejich užívání v běžném praktickém životě je ale tradiční a jejich hodnoty jsou ve srovnání s odpovídajícími jednotkami SI pro praxi vhodnější. Bylo tedy nutné (a vhodné) povolit jejich užívání. Vedlejší jednotky uvádí následující tabulka. K vedlejším jednotkám času a rovinného úhlu se nesmějí přidávat předpony. Předpony nelze také používat u astronomické jednotky, světelného roku, dioptrie a atomové hmotnostní jednotky. Lze používat také jednotek kombinovaných z jednotek SI a jednotek vedlejších nebo i kombinované z vedlejších jednotek, např.
km·h-1 nebo l·min-1 apod. Bez časového omezení lze používat poměrových a logaritmických jenotek (např. číslo 1, procento, bel, decibel, oktáva) s výjimkou jednotky neper.
VeličinaJednotkaZnačkaVztah k jednotkám SI
délka


hmotnost

čas


teplota
rovinný úhel



plošný obsah
objem
tlak
energie
optická mohutnost
zdánlivý výkon
jalový výkon
astronomická jednotka
parsek
světelný rok
atomová hmotnostní jednotka
tuna
minuta
hodina
den
Celsiův stupeň
úhlový stupeň
úhlová minuta
úhlová vteřina
grad (gon)
hektar
litr
bar
elektronvolt
dioptrie
voltampér
var
UA (AU)
pc
ly
u
t
min
h
d
°C
°
'
"
g (gon)
ha
l
b
eV
Dp, D
VA
var
1 UA = 1,49598·1011 m
1 pc = 3,0857·1016 m
1 ly = 9,4605·1015 m
1 u = 1,66057·10-27 m
1 t = 1000 kg
1 min = 60 s
1 h = 3600 s
1 d = 86 400 s
1 °C = 1 K
1 ° = (π/180) rad
1 ' = (π/10800) rad
1 " = (π/648000) rad
1 g = (π/200) rad
1 ha = 104
1 l = 10-3
1 b = 105 Pa
1 eV = 1,60219·10-19 J
1 Dp = 1 m-1
 

Elektromagnetismus

17. prosince 2007 v 11:01 | Michal Žoldák |  základní vzorce
Elektromagnetismem se rozumí soubor jevů, ve kterém se projevuje vzájemná souvislost elektřiny a magnetismu. Elektromagnetismem se také může myslet oblast fyziky, která tyto jevy zkoumá, případně přímo teorie elektromagnetického pole, která elektromagnetické jevy vysvětluje.
Z abstraktnějšího pohledu podle standardního modelu je elektromagnetismus projevem jedné ze čtyř základních interakcí (elektromagnetické interakce).

Elektrické a magnetické pole z klasického pohledu

Elektromagnetické pole se klasicky popisuje složením dvou polí: elektrického a magnetického. Ty ovlivňují elektrické náboje a jsou jimi a jejich pohybem přímo definována. Elektrické pole vzniká v okolí elektricky nabitých částic, magnetické pole zpravidla vzniká pohybem elektrických nábojů (např. elektrického proudu tekoucího drátem) a jeho důsledkem je také magnetická síla tvořená magnety.
Termín elektromagnetismus označuje fakt, že elektrické a magnetické pole jsou úzce spojená a za mnohých okolností (obzvláště v teorii relativity) je vůbec nelze oddělit. Např. kromě toho, že pohybem elektrického náboje vzniká magnetické pole, také změna magnetického pole generuje elektrické pole; tento jev se označuje jako elektromagnetická indukce a je základem funkce elektrických generátorů či transformátorů.

Elektromagnetická síla

Síla, kterou elektromagnetické pole působí na elektricky nabité částice, se nazývá elektromagnetická síla a jde o jednu ze čtyř základních interakcí. Ukazuje se, že elektromagnetická síla je (kromě gravitace) téměř výlučně odpovědna za prakticky všechny jevy pozorované v každodenním životě. Skoro všechny interakce mezi atomy jsou způsobeny elektromagnetickou sílou působící na elektricky nabité protony a elektrony v atomech. Sem patří i síla, kterou libovolné pevné těleso klade odpor proti vniknutí jiného tělesa (a kterou člověk vnímá dotykem), ale také všechny formy chemických jevů, které vznikají z interakcí mezi elektronovými orbitaly. Rovněž světlo je typem poruchy v elektromagnetickém poli, která se šíří prostorem (tedy elektromagnetickým vlněním). Všechny optické jevy jsou tedy vlastně elektromagnetického původu.

Původ teorie elektromagnetismu

Na kvantitativní teorii elektromagnetismu, známé jako klasický elektromagnetismus, pracovalo během 19. století větší množství fyziků, objevy však kulminovaly v práci Jamesa Clerka Maxwella, který předešlý vývoj shrnul do jednotné teorie a objevil elektromagnetickou povahu světla. V klasickém elektromagnetismu se elektromagnetické pole řídí sadou rovnic známých jako Maxwellovy rovnice a elektromagnetická síla je daná Lorentzovým silovým zákonem.
Klasický elektromagnetismus je (sadou svých transformačních vztahů) neslučitelný s klasickou mechanikou. Zatímco Maxwellovy rovnice jsou invariantní vůči Lorentzově transformaci, klasická mechanika je invariantní vůči Galileově transformaci. Z toho také vyplývá, že podle Maxwellových rovnic je rychlost světla univerzální konstanta, která je příslušným vztahem propojena s elektrickou permitivitou a magnetickou permeabilitou vakua.
Jedním způsobem, jak uvést tyto dvě teorie v soulad, je předpoklad existence světlonosného éteru, kterým se světlo šíří podobně jako (mechanické) vlnění na hladině rybníka. Následné experimenty (mezi nejslavnější patří Michelsonův pokus) však nedokázaly přítomnost éteru detekovat.
V roce 1905 Albert Einstein problém vyřešil uvedením speciální teorie relativity, která nahradila klasickou kinematiku novou teorií, která je kompatibilní s klasickým elektromagnetismem. V této teorii vystupují magnetické a elektrické pole jako formy obecného elektromagnetického pole a mohou na sebe (z pohledu různých pozorovatelů) navzájem přecházet.

Problémy klasického elektromagnetismu

V jiné práci, publikované ve stejném roce, však Einstein zpochybnil samotné základy klasického elektromagnetismu. Jeho teorie fotoelektrického jevu předpokládala, že světlo se nešíří jako vlnění elektromagnetického pole, ale může existovat ve formě částic, diskrétních kvant, později nazývaných fotony. Einsteinova teorie fotoelektrického jevu byla v souladu s představami, které se objevily v navrženém řešení tzv. ultrafialové katastrofy, které představil Max Planck v roce 1900. Ve své práci Planck předpokládal, že elektromagnetické vyzařování těles probíhá po diskrétních kvantech, což vede ke konečné celkové energii. Tato představa byla v přímém protikladu s klasickým pohledem na světlo jako spojitou vlnu. Planckova a Einsteinova teorie následně vedly ke kvantové mechanice, která byla formulována v roce 1925. Na jejím základě byla kolem roku 1940 dokončena nová kvantově mechanická teorie elektromagnetismu; tato teorie se označuje jako kvantová elektrodynamika ("QED") a je jednou z nejpřesnějších fyzikálních teorií.

Zapalování „Fojtík“

11. prosince 2007 v 19:43 | Michal Žoldák |  schémata
K věci - schéma Fojtíkova zapalování je na konci článku. Zapalování jsem neměl čas znovu stavět abych si osvěžil naměřené hodnoty, proto neudávám přesná čísla proudů atd. Nejdříve bych popsal výhody a nevýhody jeho řešení a potom možnost jakési nápravy původního zapojení.
Zápory:
Výkon induktivního zapalování je dán konstrukcí zapalovací cívky, vše okolo je jen omáčka, která dokáže více či méně dobře tuto energii z cívky dostat. To jsem už jednou napsal v článku Zapalování, je tedy jasné, že pokud tu omáčku nepřizpůsobím dané cívce, vše jen zhorším! (Na to jsem nepřišel já, to je známá věc již desetiletí.) Pokud je cívka určena pro kontaktní zapalování, nebude vhodná pro zapalování tranzistorové a naopak.
První chybou tohoto zapalování je použití původní zapalovací cívky s předřadným odporem (ve schématu Rs), která je pro takové zapalování příliš pomalá, kromě toho má vysoký primární odpor. Cívka je konstruovaná asi na 7 V, kdy primární odpor jsou zhruba 2 ?. Z toho důvodu se musí pro napájení 12 V předřadit přídavný odpor asi 1,5 ?, aby maximální proud nepřekročil hodnotu cca 3,5 A, kterou jsou schopné kontakty bez následků snášet. Toto řešení bylo zvoleno pro zvýšení energie jiskry při startu, kdy poklesne napětí akumulátoru; automatickým vyřazením předřadného odporu přídavným kontaktem ve spínači spouštěče se dosáhne zvýšení primárního proudu a cívka dokáže dodat stejnou, nebo i vyšší energii (záleží na velikosti poklesu napětí akumulátoru), jako při normálním chodu motoru. Cívka s předřadným odporem má i tak vyšší energii jiskry, než původní cívky starší konstrukce bez předřadného odporu. Energie jiskry je dána velikostí primárního proudu v okamžiku rozepnutí kontaktů a vlastní primární indukčnosti. Obecně platí, že je výhodnější zvýšení proudu při stejné indukčnosti než naopak, lépe řečeno radši zvýšit napájecí napětí, než upravovat vinutí cívky. Proč to tak je, je vysvětleno v článku Zapalování. Velká chyba, která svědčí o neznalosti problematiky indukčních zapalovacích soustav, je ponechání předřadného odporu ve funkci (přestože k tomu není důvod, proud se nespíná omezujícími kontakty).
Druhou chybou je proudové odlehčení kontaktů a tím spínání stejnosměrného proudu. Kontakt v součinnosti s kondenzátorem a zapalovací cívkou je vyvážená soustava, jakékoliv narušení proudových a napěťových poměrů způsobí snížení životnosti kontaktů. I malým stejnosměrným proudem namáhaný kontakt začne fungovat jako miniaturní elektrodová svářečka, začne se z jednoho na druhý kontakt přenášet materiál. Jeden kontakt tedy bude vytvářet kráter, druhý pecku. Jakmile kráter a pecka dosáhne kritické hodnoty, začne ovlivňovat předstih zážehu natolik, že se díky detonacím nebude dát sešlápnout pedál akcelerátoru o více než 2 cm (vlastní zkušenost). Proudové odlehčení kontaktů je z tohoto pohledu špatné, vstupní obvod zapalování neumí vytvořit "střídavý" průběh proudu, jaký vzniká při přímém propojení se zapalovací cívkou a kondenzátorem. Případné ponechání zapojeného původního kondenzátoru ovlivňuje ve vysokých otáčkách časovou konstantu rozepnutí kontaktů a tím předstih zážehu, tento s otáčkami klesá.
Třetí chybou je provedení koncového stupně. Koncový stupeň nemá výstupní tranzistor T4 v saturaci, tím se zvýší úbytek napětí na tranzistoru, výsledkem je pokles napětí na primárním vinutí cívky a podle Ohmova zákona poklesne tolik důležitý primární proud. Pokud bych dostal tento tranzistor do saturace (změnou odporu R10 180 ?/2 W), nebylo by možné ve vyšších otáčkách provést desaturaci a zavření tranzistoru se tím zpomalí. Tranzistor tak jako tak omezuje primární proud, desaturaci nelze provést ani v otáčkách nízkých beze ztráty napětí na primárním vinutí, proud poklesne vždy. (Navíc nemá tranzistor T4 žádné proudové omezení jako ochranu.) Kromě toho pan inženýr neumí spočítat výkonové zatížení tranzistoru, 3 W "odebírá" tranzistor ve vyšších otáčkách, při volnoběhu je ztráta vyšší. Pokud má pravdu, je proud přes tranzistor a tím i primární vinutí menší než 3 A, takovým zapalováním bych se tedy nechlubil (a ještě ho posílal k otisknutí). Dioda D6 je zbytečná, tranzistor ji má integrovanou uvnitř pouzdra.
Čtvrtá chyba není zase tak významná, trvalé otevření výstupního tranzistoru kromě doby hoření jiskry (udávaných 1,8 ms není celková doba hoření jiskry, ale doba "rozepnutých kontaktů") pouze zvyšuje tepelné namáhání zapalovací cívky a výstupního tranzistoru. Toto trvalé otevření má ale kladný vliv v otáčkách nad cca 3500/min, kdy prodlužuje dobu "sepnutí kontaktů" a cívka se proti kontaktnímu zapalování více naplní, primární proud dosáhne vyšší hodnoty a energie jiskry se tak zvětší. Občas se chyba omylem (v určitém rozsahu) stává pozitivem.

Klady:
Použití tranzistoru místo kontaktů vede k dosažení konstantní rychlosti zavření tranzistoru bez ohledu na otáčky motoru, sekundární napětí se tím zvýší a má ostřejší náběh. To vede u zapalovacích souprav v horším technickém stavu k lepšímu a přesnějšímu přeskoku jiskry, přestože má menší energii. Důkladným změřením průběhu sekundárního napětí by se dala zjistit i vhodnější hodnota kondenzátoru C3, možná by vyšla vhodná hodnota nižší, než udávaných 100 nF, je možné zkusit tento kondenzátor úplně vypustit. Ve vyšších otáčkách, než odpovídají maximálním otáčkám, kdy kontaktní zapalování ještě dává plnou energii, je toto zapalování o něco lepší díky tomu, že se prodlouží doba plnění cívky a dosáhne se vyššího primárního proudu. V kombinaci s rychlým zavřením tranzistoru je možné, že zapalovací souprava se starými vn kabely, opáleným víčkem a palcem se bude chovat subjektivně lépe právě ve vyšších otáčkách, pod kritickými otáčkami naopak energie klesne, a to i při volnoběhu. Při startu se díky vypojení předřadného odporu mnoho nezmění, rozdíl v dosažitelné energii je diskutabilní, tranzistor ubere nějakého 1,5 V, kontakty cca 50 - 100 mV. Kontakty jsou na tom z hlediska dosaženého proudu lépe, tranzistor naopak zase rychleji zavře a tak může subjektivně spouštění motoru zlepšit. Pokud ovšem použiji nové vn díly, budou na tom kontakty lépe. Většinou při montáži takového zapalování dojde k seřízení předstihu včetně dalšího seřízení motoru a proto motor lépe startuje. Celý dojem může být také velmi subjektivní, protože něco od zlepšeného zapalování očekávám a tak si vlastně lepší vlastnosti nepřímo vsugeruji.
Každému dokáži, že pokud změním úhel sepnutí kontaktů ve prospěch plnění cívky, bude motor ve vyšších otáčkách běžet stejně dobře, jako s "Fojtíkem". Problémy nastanou v otáčkách nízkých a při startu, kdy malý odtrh kontaktů (= pomalý zánik primárního proudu) omezí sekundární napětí se všemi negativními důsledky pro energii jiskry. Jakékoliv narušení rovinnosti kontaktní plochy se při menším odtrhu kontaktů projeví dříve a výrazněji, než při odtrhu předepsaném. Proto není možné dlouhodobě zapalování provozovat s malým odtrhem. Kdyby to bylo tak jednoduché, už dávno by se to takto vyrábělo. Prakticky totéž platí při správně nastaveném odtrhu kontaktů a trvalém provozu bez předřadného odporu, pouze starty zůstanou tak jak původně byly. Vzhledem k vyššímu proudu přes kontakty se jejich životnost sníží.
Co s tím?
Pokud již zapalování máte a nehodláte ho demontovat, vyřaďte aspoň předřadný odpor na zapalovací cívce. Tranzistor uvedený v článku vydrží 10A, ovšem musí být blíže k saturaci, jinak hrozí při stojícím motoru a zapnutém zapalování (s doporučeným malým chladičem) jeho spálení. Primární proud se zvýší snad až někam nad 5 A (u Favorita se udává 6 - 8 A). Pokud se nezvýší, zmenšujte hodnotu odporu R10 tak dlouho, dokud proud přes 5 A nepřeleze (nebo se aspoň k 5 A hodně přiblíží). Kontakty musí mít svých 0,35 - 0,45 mm, vliv pecky a kráteru bude o něco menší.
Druhou alternativou je použití zapalovací cívky z Favorita, případně nějakého zahraničního ekvivalentu, přepracujte koncový stupeň podle schéma z článku Zapalování (od tranzistoru T3). Pro vysoký proud je nutné dát větší chladič na T4. Energii jiskry budete mít na rozdávání. Každopádně vám neodpadne starost o kontakty.
Třetí variantou je návrat k původnímu kontaktnímu zapalování, kdy celek doplníme elektronickým obvodem, který bude v otáčkách nad cca 3 000/min vyřazovat pomocí kontaktu relé předřadný odpor (jde o jakýsi otáčkoměr s nastavitelnou hranicí sepnutí). Primární proud se tím zvýší, aniž by příliš překročil hodnotu 3,5A, se zvyšujícími se otáčkami bude proud postupně klesat. Toto zapalování má jednu velkou výhodu - při poruše elektronického spínače zůstává zapalování v činnosti, jeho vlastnosti se výrazně nezmění.
Jestliže na tomto typu zapalování netrváte, navštivte nějaké škodovácké vrakoviště a kupte si kompletní zapalování z Favorita, upravte regulace předstihu a namontujte do auta. Svoje milijouly budete mít jisté s velkou rezervou a starost o kontakty vám úplně odpadne.
Závěr:
Je velmi zvláštní, že ing. Fojtík v závěru článku doporučuje důkladné seřízení všeho, co se seřídit dá a informuje nás, že po takovém seřízení i bez jeho zapalování jede motor jako vyměněný (s vykřičníkem). Podle mne je jeho zapalování mnoho povyku pro nic, platí i pro všechna další taková, která používají zapalovací cívku určenou pro kontaktní zapalování.
Zajímalo by mne, proč se všichni snažíte ušetřit tam, kde se šetřit nevyplácí. Takové cosi neestetické na zadní kapotě vyjde dráže, než pořádné zapalování z vrakoviště, které má ovšem pro auto daleko větší význam než jakákoli aerodynamická brzda, kterou vzletně nazýváte spoilerem.
Škodovkářům zdar!

konstrukce ing. Fojtíka z AR 10/94
 


Levný imobilizer

11. prosince 2007 v 19:36 | Michal Žoldák |  schémata
Jedná se o vylepšení klasického vypínače.Místo něj jsem použil magneticky spínač,tyristor a relé.
Magnetický spínač můžete mít přilepený např: pod výdechem ventilace,pod přístrojovou deskou,ale muže být kdekoli jinde dobře schovaný.
Princip je jednoduchý, po přivedeni napětí na anodu tyristoru se nic neděje, po sepnutí spínače( jen impulz), připojíme kladné napětí na řidicí mřížku, tím sepneme tyristor a ten sepne relé a to spojí obvod, který máme odpojený(benzínové čerpadlo, vstřikovací čerpadlo, cívka startéru...) můžeme nastartovat. Po odpojení napětí z anody tyristoru, relé odpadne a vozidlo je nepojízdné. Z toho vyplývá zapojení do vozidla. Napětí na tyristoru musí být až po sepnuti kličku zapalování a po vypnutí zapalováni být nesmí, jinak by relé neodpadlo.

Ukrytí magnetického spínače je každém z vás. Jsou dvě možnosti jak zařízení používat. Já po sepnuti spínací skříňky přejedu magnetem po místě, kde mám ukrytý magnetický spinac až pak nastartuji. Druhá možnost je mít magnet na jednom místě stále a odstranit ho jen když chcete vozidlo zabezpečit.
Součástky:
libovolný tyristor (spinací proud min 250mA)
odpor 510Ohmu
auto relé na světla k Felicii nebo i jiné(40A)+konektory
magneticky spínač(kontakt ve skleněné trubičce)

Toto zapojeni pro vsechny typy vozidel. Záleží na uživateli co chce spínat (s katalyzátorem: Benzínové čerpadlo,vstřikovací jednotka...)bez něj: v předešlých konstrukcích.
Je možné odpojit více věcí najednou. To je na každém z vás.

Podsvícení spínačů

11. prosince 2007 v 19:33 | Michal Žoldák |  schémata
Včera jsem konečně dostal impulz vyzkoušet podsvícení spínačů (díky, Herbie...).
Upozorňuji, že tato konstrukce i článek jsou velmi primitivní.

Je použito 6 LED diod SMD, odpor 390R, kus destičky, šroubek do plechu 3,5 x 9,5 mm a kus kablíku. Výroba spočívá ve vytvoření destičky s několika dírkami pro průchod kabelu, hrídelky a šroubku (na obrázku pouze polotovar), a jakýmsi "kruhovým spojem", který je v místech připájení součástek vždy přerušen.
Úprava spínače spočívá v navrtání dírky pro šroubek a vypilování plochy v závitu, která umožní průchod kabelu do spínače skrz matku spínače (viz. obr).
Montáž:
na destičku s kabílkem navlékneme podložku a matici, kablík zvenku provlékneme dírou pro uchycení spínače. Zevnitř vsuneme spínač, a našroubujeme matku. Potom nasadíme destičku na hřídelku a připevníme šroubkem ke spínači - tmavý obrázek ukazuje namontovanou a rozsvícenou destičku (bez ovládacího knoflíku). Nakonec nasadíme ovládací knoflík.

Pro méně kreativní přidávám "schéma" a připomínám, že destička má být namontovaná pochopitelně tak, aby LED svítily na palubní desku a ne do ovládacího knoflíku.

"Schéma":
Poj.č2 o-------|>|--|>|--|>|--|>|--|>|--|>|---|390R|------o kostra



Co tady postrádáte??

3. prosince 2007 v 16:38 | Michal Žoldák |  fórum
napište mi co tady postrádáte

Napište na co se chcete zeptat!!

3. prosince 2007 v 16:37 | Michal Žoldák |  fórum
pište rád vám odpovím

Jak se vám líbí moje stránky??

29. listopadu 2007 v 20:35 | Michal Žoldák |  ankety
napište svůj názor

Gaussův zákon elektrostatiky

29. listopadu 2007 v 20:22 | Michal Žoldák |  základní zákony
Gaussův zákon elektrostatiky vyjadřuje vztah mezi tokem elektrické intenzity a elektrickým nábojem.

Formulace zákona

Gaussův zákon lze vyjádřit následující formulací:
Tok elektrické intenzity ΦE libovolnou uzavřenou plochou (Gaussovou plochou) je přímo úměrný elektrickému náboji Q nacházejícímu se uvnitř této plochy. Konstantou úměrnosti je převrácená hodnota permitivity vakua \varepsilon_0.
Uvedené tvrzení bývá zapisováno v matematické podobě jako
\Phi_E = \frac {Q}{\varepsilon_0}
Vyjádřením toku intenzity elektrického pole lze získat také vztah
\Phi = \oint_S \mathbf{E}\cdot\mathrm{d}\mathbf{S} = \frac{Q}{\varepsilon_0}
Toto vyjádření Gaussova zákona bývá také označováno jako Gaussův zákon elektrostatiky v integrálním tvaru.

Gaussův zákon lze formulovat nejen pro soustavu bodových nábojů, ale také pro spojitě rozložené náboje.
Pokud uvažujeme uzavřenou plochu S libovolného tvaru, která tvoří hranici tělesa o objemu V, které obsahuje celkový náboj Q, který může být tvořen bodovými i spojitě rozloženými elektrickými náboji, pak pro tok intenzity elektrostatického pole plochou S platí vztah
\oint_S \mathbf{E}\cdot\mathrm{d}\mathbf{S} = \frac{Q}{\varepsilon_0}
Pokud se uvnitř plochy S nachází pouze objemově rozložené náboje, lze celkový náboj určit ze vztahu Q=\int_V\rho(\mathbf{r})\mathrm{d}V, což v kombinaci s předchozím vztahem dá výraz
\oint_S \mathbf{E}\cdot\mathrm{d}\mathbf{S} = \frac{1}{\varepsilon_0}\int_V\rho\mathrm{d}V
Úpravou levé strany pomocí Gaussovy věty dostaneme
\int_V\operatorname{div}\,\mathbf{E}\mathrm{d}V = \frac{1}{\varepsilon_0}\int_V\rho\mathrm{d}V
Aby tato rovnice platila pro libovolně zvolený objem V, musí se integrované funkce rovnat v každém bodě, tzn.
\operatorname{div}\,\mathbf{E}(\mathbf{r}) = \frac{\rho(\mathbf{r})}{\varepsilon_0}
Tento vztah je pouze jiným vyjádřením Gaussova zákona. Nevztahuje se však k ploše nebo objemu, ale pouze k danému bodu prostoru, a je označován jako Gaussův zákon elektrostatiky v diferenciálním tvaru.

Gaussův zákon v dielektriku

V dielektriku se Gaussův zákon vyjadřuje pomocí elektrické indukce \mathbf{D} v integrálním tvaru jako
\oint_S\mathbf{D}\cdot\mathrm{d}\mathbf{S} = Q
nebo v diferenciálním tvaru jako
\operatorname{div}\,\mathbf{D} = \rho

Počet siločar

Často se lze setkat s jinou formulací Gaussova zákona elektrostatiky:
Celkový počet siločar procházejících uzavřenou plochou libovolného tvaru, která v elektrostatickém poli uzavírá elektrický náboj Q, je roven podílu velikosti náboje Q uvnitř této plochy a permitivity vakua \varepsilon_0, přičemž nezáleží na rozložení elektrického náboje.

Teoreticky je možné vést každým bodem elektrostatického pole nějakou siločáru. Ukazuje se však výhodnější omezit počet siločar, aby souvisel s velikostí toku intenzity elektrostatického pole vztahem
N = Φ,
kde N označuje počet siločar.
V takovém případě se Gaussův zákon zapisuje ve tvaru
N = \frac{Q}{\varepsilon_0}

Vlastnosti

E = \frac {\Phi_E}{4 \pi r^2} = \frac {1}{4 \pi \varepsilon_0} \frac {Q}{r^2}
Stejný vztah lze však získat také z Coulombova zákona. Gaussův zákon elektrostatiky je ekvivalentní s Coulombovým zákonem.
  • Uvnitř nabitého vodivého tělesa je nulová elektrická intenzita. Protože elektrický náboj se u vodiče v ustáleném stavu rozmístí vždy na povrchu tělesa, pak podle Gaussova zákona musí být tok intenzity libovolnou plochou uvnitř tělesa nulový, a tím musí být v libovolném bodě uvnitř tělesa také nulová elektrická intenzita. Této skutečnosti využívá např. van de Graaffův generátor.



Coulombův zákon

29. listopadu 2007 v 20:04 | Michal Žoldák |  základní zákony
Coulombův zákon vyjadřuje elektrickou sílu, která působí mezi dvěma elektrickými náboji (bodovými náboji) ve vakuu.

Vyjádření zákona

Máme-li ve vakuu dva bodové náboje Q1 a Q2, jejichž polohy jsou určeny polohovými vektory \mathbf{r}_1 a \mathbf{r}_2, pak v případě, že se tyto body nepohybují, lze sílu, kterou působí náboj Q1 na náboj Q2 vyjádřit ve tvaru
\mathbf{F}_{21} = k\frac{Q_1Q_2}{R_{21}^3}\mathbf{R}_{21},
kde \mathbf{R}_{21}=\mathbf{r}_2-\mathbf{r}_1, R_{21}=|\mathbf{R}_{21}| a k je konstanta úměrnosti, jejíž hodnota je dána volbou jednotky elektrického náboje. V soustavě SI se k obvykle zapisuje ve tvaru
k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0},
kde \varepsilon_0 je permitivita vakua, která má v soustavě SI hodnotu
\varepsilon_0 = \frac{{10}^7}{4\pi c^2}\,C^2\cdot N^{-1}\cdot m^{-2} \approx 8,854\cdot{10}^{-12}\,F\cdot m^{-1},

Vztah vyjadřující elektrickou sílu se nazývá Coulombovým zákonem. V soustavě SI bývá obvykle zapisován ve tvaru
\mathbf{F}_{21} = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{Q_1Q_2}{R_{21}^3}\mathbf{R}_{21}
Uvedená síla bývá také označována jako Coulombova síla.

Vlastnosti

Sílu \mathbf{F}_{12}, kterou působí náboj Q2 na náboj Q1 lze získat záměnou indexů 1 a 2. Vzhledem k tomu, že \mathbf{R}_{12}=-\mathbf{R}_{21}, bude platit také \mathbf{F}_{12}=-\mathbf{F}_{21}. Coulombův zákon tedy vyhovuje zákonu akce a reakce.

Coulombova síla mezi dvěma bodovými náboji je centrální, neboť působí podél spojnice obou bodů.

Pokud je součin Q1Q2 < 0, je síla záporná, což odpovídá přitažlivému působení mezi bodovými náboji. Pokud je Q1Q2 > 0, jde o sílu odpudivou. Přitažlivá síla se snaží náboje k sobě přiblížit, zatímco síla odpudivá má snahu je od sebe oddálit.

Velikost síly, která působí mezi dvěma bodovými náboji určena vztahem
F = |\mathbf{F}_{12}| = |\mathbf{F}_{21}| = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|Q_1Q_2|}{R_{21}^2}
Velikost síly tedy klesá s druhou mocninou vzdálenosti, a je nezávislá na směru v prostoru, tzn. Coulombova síla je izotropní.

Ekvivalentním vyjádřením Coulombova zákona je Gaussův zákon elektrostatiky.

Pokud máme bodový elektrický náboj Q, který se nachází v bodě s polohovým vektorem \mathbf{r}, pak sílu, kterou na tento náboj působí jiné náboje Q1,Q2,...,Qn, které se nachází v bodech \mathbf{r}_1,\mathbf{r}_2,...,\mathbf{r}_n, můžeme určit složením jednotlivých sil, kterými působí každý náboj zvlášť. Platí tedy
\mathbf{F} = \sum_{i=1}^n \mathbf{F}_i = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}Q\sum_{i=1}^n\frac{Q_i}{R_i^3}\mathbf{R}_i,
kde \mathbf{R}_i=\mathbf{r}-\mathbf{r}_i.
Elektrostatické síly lze tedy skládat podle principu superpozice. Podle tohoto principu se jednotlivé síly vzájemně neovlivňují a výsledná síla je rovna jejich vektorovému součtu.

Další články