Elektroteknikk i praksis ISBN 978-82-7345-452-2

Elektroteknikk i prksis ISBN 978-82-7345-452-2 Svr på oppgvene Kpittel 2 2.1 Elektrisitet er knyttet til tomenes oppygging og er et fenomen som oppstår når et er oversku eller unersku på elektroner. 2.2 Elektrisitet kn frmstilles ve: Gnining Kjemisk virkning Mgnetisme Lyspåvirkning Meknisk påvirkning Vrmepåvirkning 2.3 Elektrisk strøm i en metlleer er elektroner i evegelse. Koler vi en gløelmpe (lyspære) til et tteri me elektriske leere v koer, vil spenningen trykke en strøm v elektroner gjennom lmp. 2.4 Figur 2.3 viser hvorn tteri, ryter og lmpe er kolet smmen i en lommelykt. Dette er en elektrisk krets. Skl lmp lyse må kretsen være sluttet. Det vil si t ryteren må være på (sluttet). 2.5 Strømmer elektrisiteten hele tien i én retning, slik strømmen fr et tteri gjør, kller vi en likestrøm. Strømmer en frm og tilke slik t en veksler åe i retning og størrelse kller vi en vekselstrøm. 2.6 Se figur 2.4. Når ryteren sluttes, vil tterispenningen trykke en strøm v elektroner gjennom gløetråen til lmp. I gløetråen møter strømmen motstn, og et fører til t et lir utviklet vrme i gløetråen slik t lmp lyser. 2.7 Spenning hr (måle-)enheten volt, strøm hr (måle)enheten mpere, og resistns hr (måle)enheten ohm. 2.8 Spenning, strøm og resistns er elektriske størrelser me størrelsessymoler U, I og R. Måleenhetene er volt, mpere og ohm me enhetssymolene V, A og Ω. 2.9 45 kv = 45000 V 0,25 V = 250 mv 2200 Ω = 2,2 kω 0,45 A = 450 ma 1

2.10 Et multimeter (universlinstrument) er et måleinstrument som lir rukt til å måle strøm, spenning og motstn, og ofte flere størrelser innen elektroteknikken. 2.11 Se symolene i figurene 2.8, 2.9 og 2.10. 2.12 Vi koler voltmeteret i prllell me et utstyret vi skl måle spenningen over. Se figur 2.8. 2.13 Vi koler mperemetret i serie me et utstyret vi skl måle strømmen gjennom. Se figur 2.9. 2.14 En likestrømsforsyning omformer nettspenningen på 230 V, 50 Hz til for eksempel en vriel likespenning på mellom 0 V og 30 V. 2.15 En likeretter omformer vekselspenning og vekselstrøm til likespenning og likestrøm. 2.16 Når likespenningen er stilisert vil en hole seg reltivt stil selv om elstningen eller vekselspenningen på inngngen vrierer noe. Når likespenning lir filtrert lir en glttet ut slik t en lir så jevn som mulig. 2.17 I oliger ruker vi 230 V, 50 Hz vekselspenning. Kpittel 3 3.1 U = I R U I = R U R = I 3.2 R = U/I = 230 V/8 A = 28,75 Ω 3.3 U = I R = 8,5 A 27 Ω = 230 V 3.4 I = U/R = 230 V/1763 Ω = 0,13 A 3.5 U = I R = 4 A 500 Ω = 2000 V 3.6 I = U/R = 230 V/23 Ω = 10 A 3.7 R = U/I = 12 V/4 A = 3 Ω 3.8 I = U/R = 230 V/30 Ω = 7,67 A 2

Kpittel 4 4.1 Sett eg grunig inn i hele kpittel 4. Stikkor: H respekt for elektrisk spenning og strøm. Følg gjelene forskrifter og lokle estemmelser Lær om strømmens skevirkninger uner ulike forhol Skp oren og oversikt på reisplssen Du må vite hv u gjør når u reier me elektrisk utstyr og elektriske nlegg. 4.2 Skevirkningen på kroppen er vhengig v størrelsen på strømmen og hvor lenge strømgjennomgngen vrer. Strømmen gjennom kroppen kn forstyrre e elektriske impulsene i kroppens nervener, slik t et kn oppstå muskelreksjoner som personen ikke hr kontroll over. Ve strøm gjennom hjerteregionen kn hjertets nervener li lokkert slik t et oppstår hjertekrflimmer eller t hjertet stopper. 4.3 Du må sette eg grunig inn i e reglene skolen og læreren hr stt for rei me frlige spenninger på skolen, og følge em. Stuer spesielt kpitlet Sikkerhet i reiet me prktiske øvinger. 4.4 Personen kn få hjerteflimmer (sone 4). Personen får snnsynligvis ikke hjerteflimmer (sone 3). 4.5 J, stigen hr leene forinelse til jor. Fr høyre hån til venstre hån og til jor. Eventuelt også gjennom føttene til jor om hn hr sko som ikke hr isolerene såler. Musklene le lmmet på grunn v strømgjennomgngen i kroppen. Strømvirkningen er frligere jo lenger ti strømmen får virke. Se figur 4.2. e Det er viktig å få rutt strømmen eller få frigjort gutten fr leningen så snrt som mulig. Husk t stigen og gutten er strømførene. Pss på t u ikke selv eller gutten lir sket ve å flle ne fr stigen og t u selv ikke får strøm gjennom kroppen. Forholene på steet og tilstnen til gutten vgjør hvorn u skl hnle. Tilkll hjelp om u er lene. Det er enklere når et er flere som kn smreie. Etter t gutten er erget ne fr stigen må u strks egynne me førstehjelp ersom hn er evisstløs. Søk legehjelp. f Nei, En tørr trestige ville isolert effektivt fr jor. g Uisolerte leninger skl ikke henge slik t e kn erøres slik som ilet viser. 3

Kpittel 5 5.1 Griper u me høyre hån om spolen og holer fingrene i strømretningen, peker fingrene i feltlinjenes retning. Se figur 5.3. 5.2 Koler vi likespenning til spole lir spolen en elektromgnet me en mgnetpol i hver ene. Mgnetismen forsvinner så snrt strømmen lir orte. En permnent mgnet, for eksempel en jernstng som er mgnetisk, eller en kompssnål, hr en egenskpen t en eholer mgnetismen etter t en er litt mgnetisert. 5.3 5.4 Den mgnetiske krftvirkningen lir mye større. 5.5 5.6 5.7 Genertorprinsippet. Styrken på et mgnetiske feltet (ntll feltlinjer), evegelseshstigheten til mgneten, ntll vininger i spolen. Sinuskurven. 100 Hz. Det gir smme resultt om vi hr roterene mgnet og stilleståene spole eller motstt fori et er en reltive evegelsen mellom viningene og mgneten som gir en inuserte spenningen T = 1/f = 1/100 Hz = 0,01 s Når leningssløyf roterer i mgnetfeltet, eveger hver sløyfesie seg vekselvis fori norpolen og sørpolen. Leningssløyf krysser eller kutter feltlinjer og lir et inusert en spenning i leningssløyf som vrierer i retning og størrelse lt etter hvor en efinner seg, og lt etter hvor stort mgnetfelt (mnge feltlinjer) som lir kuttet per sekun. f = 1/T = 1/0,02 s = 50 Hz Den inuserte spenningen er størst ve 90 og 270 fori spolesien er kutter over flest feltlinjer. Ve 0 og 180 går spolesiene re lngs feltlinjene uten å kutte over noen v em. 4

5.8 U = 230 V U m = U 2 = 230 V 1,414 = 325 V Kpittel 6 6.1 Effekt er efinert som energi per tisenhet, mens energi er evnen til å fornre en tilstn, for eksempel oppvrming, sene ut lys (elektromgnetisk stråling), kjemisk reksjon (elektrolyse) og sette i evegelse. Energi er nært knyttet til msse (E = m 2 ). Elektrisk energi lir overført me elektrisk strøm, og meknisk energi lir overført me en krft. 6.2 I en elektrisk motor lir elektrisk energi omformet til meknisk energi (rei). I et mnlegg hr vnnet en potensiell energi (stillingsenergi). Noe v enne energien lir omnnet til rei når vnnet lir leet gjennom rør og får et turinhjul til å rotere. I en genertor lir reiet turinen utfører, omformet til elektrisk energi. 6.3 P = U I = 230 V 1,5 A = 345 W P = 1035 W 6.4 I = P/U = 60 W/230 V = 0,26 A 6.5 6.6 6.7 6.8 R = U/I = 230 V/5 A = 46 Ω P = U I = 230 V 5 A = 1150 W U = P/U = 1000W/4,5 A = 222 V E = P t = 1000 W 10 h = 10 kwh R = U/I = 230 V/8 A = 28.75 Ω P = U I = 230 V 8 A = 1840 W = 1,84 kw E = P t = 1,84 kw 48 h = 88,32 kwh Energien koster K = 0,80 kr/kwh 88,32 kwh = 70,65 kr E = P t = 0,5 kw (2 5 17) h = 85 kwh Energien koster: K = 0,50 kr/kwh 85 kwh = 42,5 kr 6.9 P = U 2 /R = (230 V) 2 /48 Ω = 1102 W 6.10 P = I 2 R = (8,5 A) 2 28 Ω = 2023 W 5

6.11 Bryterstilling R(Ω) I(A) P(W) 1 159 1,45 333 2 105,8 2,17 500 3 52,9 4,35 1000 4 35,3 6,52 1500 6.12 R = U 2 /P = (230 V) 2 /1000 W = 52,9 Ω P = U 2 /R = (200 V) 2 /52,9 Ω = 756 W 6.13 P = E/t = 20 000 kwh/(24 30 6) h = 4,63 kw 6.14 E = P t = 2 kw (24 30 4) h = 5760 kwh 6.15 η = P 2 /P 1 = 8 kw/10 kw = 0,8 6.16 P 2 = P 1 η = (230 V 10 A) 0,8 = 1840 W 6.17 P 1 = P 2 /η = 2 kw/0,8 = 2,5 kw I = P/U = 2500 W/230 V = 10,87 A Kpittel 7 7.1 Koer hr minst resistivitet 7.2 R = ρ l/a = (0,0175 150/16) Ω = 0,164 Ω 7.3 A = ρ l/r = (0,03 100/4) mm 2 = 0,75 mm 2 7.4 l = R A/ρ = (0,15 16/0,03) m = 80 m 7.5 Leningen me tverrsnitt 2,5 mm 2 7.6 R = ρ l/a = (0,0175 30/1,5) Ω = 0,35 Ω. γ = 1/ρ = 1/0,0175 Ω mm 2 /m = 57,1 m/(ω mm 2 ) 7.7 R = ρ l/a = (0,0175 40/1,5) Ω = 0,467 Ω U = I R l = 1,5 A 0,467 Ω = 0,7 V U U = 230 V 0,7 V = 229,3 V 7.8 R = ρ l/a = (0,0175 1000/ 2,5) Ω = 7 Ω U = I R l = 20 A 7 Ω = 140 V U + U = 230 V + 140 V = 370 V 6

7.9 R = ρ l/a = (0,0175 400/2,5) Ω = 2,8 Ω. U = I R l = 5 A 2,8 Ω = 14 V U + U = 230 V + 14 V = 244 V 7.10 7.11 R = ρ l/a = (0,0175 50/1) Ω = 0,875 Ω U = I R l = 10 A 0,875 Ω = 8,75 V P = U I = 8,75 V 10 A = 87,5 W Vrmeutviklingen inne i kelen øker, og etter en ti egynner isolsjonen å smelte. R = ρ l/a = (0,0175 30/0,75) Ω = 0,7 Ω U = I R l = 2,5 A 0,7 Ω = 1,75 V R = U/I = 0,5 V/2,5 A = 0,2 Ω A = ρ l/r = (0,0175 30/0,2) mm 2 = 2,63 mm 2 (teoretisk tverrsnitt) Velger hytteeieren 2,5mm 2, vil spenningsfllet li litt over 0,5 V. Kpittel 8 8.1 R 50 = R 20 + R 20 α (t 20 C) = 120 Ω + 120 Ω 0,004 C 1 30 C = 120 Ω + 12 Ω = 134 Ω 8.2 R 60 = R 20 + R 20 α (t 20 C) = 200 Ω + 200 Ω 0,004 C 1 40 C = 200 Ω + 32 Ω = 232 Ω 8.3 R = ρ l/a = (0,0175 40/1,5) Ω = 0,467 Ω. U = I R l = P/U R l =2000 W/230 V 0,467 Ω = 4,06 V U U = 230 V 4,06 V = 226 V R 30 = R 20 + R 20 α (t 20 C) = 0,467 Ω + 0,467 Ω 0,004 C 1 10 C = 0,485 Ω 8.4 Resistnsen øker, effekttpet i kelen minker, og virkningen empes noe. Kpittel 9 9.1 R = R 1 + R 2 = 106 Ω + 70 Ω = 176 Ω I = U/R = 230V/176 Ω = 1,31 A U R1 = I R 1 = 1,3 A 106 Ω = 139 V U R2 = I R 2 = 1,3 A 70 Ω = 91,7 V P = U I = 230 V 1,31 A = 301 W 7

9.2 I = U R2 /R 2 = 80V/100 Ω = 0,8 A U = U R1 + U R2 + U R3 = 60 + 80 + 90 = 230 V R = U/I = 230V/0,8 A = 287,5 Ω R 1 = U R1 /I = 60 V/0,8 A = 75 Ω R 3 = R (R 1 + R 2 ) = 287,5 Ω (75 Ω + 100 Ω) = 112,5Ω U R2 = 0 V U = 230 V 9.3 U Rs = 48 V 12 V = 36 V Rs = U Rs /I = 36 V/1A = 36 Ω 9.4 9.5 U Rs = 230 V 12 V = 218 V Rs = U Rs /I = 218 V/0,1A = 2180 Ω Når u måler 0 V over lmp, tyer et på t et ikke går strøm i kretsen. Er et ru i motstnen, ligger hele spenningen på 230 V over motstnen. Når u koler voltmeteret over motstnen som et er ru i, vil et gå en meget liten strøm gjennom lmp og voltmeteret som nå er kolet i serie me motstnen. Resistnsen i lmp er forsvinnene liten i forhol til resistnsen i voltmeteret, slik t nesten hele spenningen vil ligge over voltmeteret. Flytter u voltmeteret for å måle spenningen over lmp, lir strømkretsen helt rutt og et vil ikke ligge noe spenning over lmp. U = U R1 + U R2 + U R3 = 55 V + 75 V + 100V = 230 V I = U R3 /R 3 = 100 V/200 Ω = 0,5 A R 1 = U R1 /I = 55 V/0,5 A = 110 Ω R 2 = U R2 /I = 75 V/0,5 A = 150 Ω U R2 = 230 V. Er et ru i R 2, vil et gå en meget liten strøm gjennom e nre vrmeelementene og i voltmeteret som nå er kolet i serie me isse. Resistnsen i R 1 og R 3 er forsvinnene liten i forhol til resistnsen i voltmeteret, slik t nesten hele spenningen vil ligge over voltmeteret, og et lir ingen målr spenning over isse elementene. Flytter u voltmeteret for å måle spenningen over R 1 og R 3, lir strømkretsen helt rutt og et vil ikke ligge noe spenningen over e to elementene. Kpittel 10 10.1 R = R 1 /n = 100 Ω/2 = 50 Ω 10.2 R = R 1 /n = 900 Ω/3 = 300 Ω 10.3 I 1 = U/R 1 = 230 V/100 Ω = 2,3 A I 2 = U/R 2 = 230 V/200 Ω = 1,15 A I = I 1 + I 2 = 2,3 A + 1,15 A = 3,45 A R = U/I = 230 V/3,45 A = 66,7 Ω 8

10.4 I 1 = 2,3 A I = I 1 + I 2 + I 3 = 2A + 4,3 A + 8,6 A = 14,9 A R L = U/I L = 230V/0,25 A = 920 Ω R V1 = U/I V1 = 230V/4,3 A = 53,5 Ω R V2 = U/I V2 = 230 V/8,6 A = 26,7 Ω 10.5 Som figur 10.2 (uten veriene for resistns). Figur 10.2 er tegnet me motstner, generelt symol. Bruk gjerne symolet for vrmemotstner som er vist i figur. R 1 = U 2 /P 1 = (230 V) 2 /500 W = 105,8 Ω R 2 = U 2 /P 2 = (230 V) 2 /1000 W = 52,9 Ω R 3 = U 2 /P 3 = (230 V) 2 /2000 W = 26,45 Ω I 1 = U/R 1 = 230 V/105,8 Ω = 2,17 A I 2 = U/R 2 = 230 V/52,9 Ω = 4,35 A I 3 = U/R 3 = 230 V/26,45 Ω = 8,7 A I = I 1 + I 2 + I 3 = 2,17 A + 4,35 A + 8,7 A = 15,22 A e Bru i P 2. I = I 1 + I 3 = 2,17A + 8,7 A= 10,9 A 10.6 10.7 Som figur 10.5 (uten veriene for resistns). Bruk gjerne symolet for vrmemotstner som er vist på figur 10.7. I V = U/R V = 230 V/53 Ω = 4,34 A I = U/R K = 230 V/44 Ω = 5,23 A I = I V + I K = 4.34 A + 5,23 A = 9,57 A I M = I (I V + I K ) = 11,7 A 9,57 A = 2,13 A R M = U/I M = 230 V/2,13 A = 108 Ω R = U/I = 230 V/14 A = 16,43 Ω I K = U/R K = 230 V/26,4 Ω = 8,71 A I V = I I K = 14 A 8,71 A = 5,29 A R V = U/I V = 230V/5,29 A = 43,5 Ω I V = 5,29 A 10.8 I = U/R = 10V/60 kω = 0,167 ma U R2 = R 2 I = 50 kω 0,167 ma = 8,33 V 10.9 Stilling 1: R = R 1 + R 2 = 53 Ω + 53 Ω + = 106 Ω Stilling 2: R = R 2 = 53 Ω Stilling 3: R = R 2 /n = 53 Ω / 2 = 26,5 Ω Stilling 1: P 1 = U 2 /R S = (230 V) 2 /106 Ω = 499 W, vrunet 500W Stilling 2: P 2 = U 2 /R = (230 V) 2 /53 Ω = 998 W, vrunet 1000 W Stilling 3: P 3 = U 2 /R P = (230 V) 2 /26,5 Ω = 1996 W, vrunet 2000 W 9

10.10 Stilling 1: R = R 1 = 50 Ω Stilling 2: R = R 2 = 25 Ω Stilling 3: 1/R 1 = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/50 Ω + 1/25 Ω R = 16,67 Ω Stilling 1: P 1 = U 2 /R 1 = (230 V) 2 /50 Ω = 1058W Stilling 2: P 2 = U 2 /R 2 = (230 V) 2 /25 Ω = 2116W Stilling 3: P 3 = U 2 /R P = (230 V) 2 /16,67 Ω = 3173 W Kpittel 11 11.1 En konenstor estår i prinsippet v to metllplter og et elektrisk isolerene mterile mellom pltene. 11.2 Isolsjonsmterilet mellom pltene kller vi ielektrikum. 11.3 Den evnen en konenstor hr til å lgre elektrisk lning. 11.4 1000 pf = 1 nf 2,7 nf = 2700 pf 47000 nf = 47 µf 18000 pf = 18 nf e 0,15 nf = 150 pf f 3300 nf = 3,3 µf 11.5 5000 pf = 5 nf = 0,005 µf 10 000 pf = 10 nf = 0,01 µf 25 000 pf = 25 nf =0,025 µf 0,02 µf = 20 000 pf 0,005 nf = 5 pf 0,00033 µf = 330 pf 11.6 C = C 1 + C 2 = 4,7 µf + 10 µf = 14.7 µf 1/C = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/4,7 µf + 1/10 µf = 0,3128 µf 1 C = 1/0,3128 µf 1 = 3,2 µf 11.7 C = C 1 + C 2 = 4 µf + 6µF = 10 µf 1/C = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/4 µf + 1/6 µf = 0,4167 µf 1 C = 1/0,4167 µf 1 = 2,4µF 11.8 Elektrolyttkonenstorer estår v en rull metllfolie som er påført et svært tynt oksisjikt som ielektrikum. På grunn v et tynne oksisjikte på en tynne folien lir metllrelet stort. 10

11.9 Det kn et føre til vrmeutvikling i konenstoren og en kn eksploere. 11.10 Det er i prinsippet to vnlige elektrolyttkonenstorer som er kolet i serie, men motstt rettet (i ntiserie). 11.11 E = U/l = 0,6 kv/0,177 mm = 3,39 kv/mm 11.12 0,1 F = 100000 µf Den he ikke virket. Utletien ville vært for kort. 11.13 Se figur 11.8. I innkolingsøyelikket vil tilnærmet hele strømmen gå me til å le oppkonenstoren. Etter hvert som spenningen over konenstoren øker, vil minre strøm gå til konenstoren og mer til spolen. Når strømtilførselen lir rutt, vil konenstoren som er opplet til spolespenningen, le seg ut gjennom spolen og erme forsinke utkolingen. Se figur 11.7. Dersom en inre resistnsen til strømforsyningen er liten, hr konenstoren liten virkning ve innkoling, og releet slår inn uten forsinkelse. Når strømtilførselen lir rutt vil konenstoren som er opplet til spolespenningen, le seg ut gjennom spolen og erme forsinke utkolingen. 11.14 Se oppgve 11.13. τ = R C = 120 Ω 2200 µf = 0,26 s Jo kortere tiskonstnten er, esto hurtigere regerer releet. Velge en motstn me minre resistns eller en konenstor me minre kpsitns, eller egge eler. 11.15 E = U/l = 500 V/0,5 mm = 1000 V/mm = 1 kv/mm Kpittel 12 12.1 Lenz lov sier t en inuserte spenningen er slik t en motvirker sin årsk. 12.2 Selvinuksjonsspenningen i spolen nnes når strømmen gjennom spolen, og erme også mgnetfeltet i spolen, enrer seg. Spolens inuktns og strømfornringen per tisenhet. I innkolingsøyelikket er selvinuksjonsspenningen U s størst. Den virker mot en tilførte spenningen U. Spenningen U U s og strømmen i kretsen må li liten. Etter hvert som selvinuksjonsspenningen minker, øker strømmen og lir til slutt lik I = U/R. R er resistnsen i spolen. Når spolen lir kolet fr spenningen, for eksempel me ryteren S på figur 12.10, vil mgnetfeltet i og runt spolen trekke seg smmen og feltlinjene lir kuttet v spoleviningene. Det lir nnet en selvinuksjonsspenning som er rettet me en påtrykte spenningen. Dette fører til en kortvrig, men ofte 11

stor spenningspuls, over ryteren hvis et ikke lir gjort enringer i kretsen for å empe spenningspulsen. 12.3 Det er et mål for spolens evne til å nne en selvinuksjonsspenning. 12.4 Størrelsessymolet for inuktns er L. Enhetssymolet for inuktns er H (henry). 12.5 Mnge vininger Stort tverrsnitt Kort Et mterile me stor permeilitet (jernkjerne) 12.6 Inuktnsen øker krftig. Den lir flere tusen gnger så stor. 12.7 Når vi koler en spole til en likespenning (U), er ingen strøm (I = 0 A) i innkolingsøyelikket. Spolens tiskonstnt ngir en tien et tr før strømmen hr økt til omlg 63 % v sluttverien (I = U/R, R er restnsen i spolen). 12.8 τ = L/R = 0,5 H/25 Ω = 0,02 s I = 0,63 U/R = 0,63 20V/25 Ω = 0,5 A τ mks = 5 τ = 5 0,02 s = 0,1 s 12.9 Se figur 12.5. Hvis vi koler vekselspenning til en ene spolen, lir et inusert vekselspenning i en nre spolen. Det kommer v t et lir et vrierene mgnetfelt me feltlinjer som krysser spoleviklingene. Dette prinsippet kller vi trnsformtorprinsippet fori spenningen lir trnsformert eller overført fr en ene spolen til en nre. 12.10 Primærspolen Sekunærspolen 12.11 U 2 = U 1 N 2 /N 1 = 230 V 100 vininger/1000 vininger = 23 V 12.12 n = N 1 /N 2 = 1200 vininger/85 vininger = 14,12 U 2 = U 1 N 2 /N 1 = U 1 /n = 230 V/14,12 = 16,3 V I 1 = I 2 /n = 5 A/14,12 = 0,354 A 12.13 Jernkjerner i spoler ofte stt smmen v isolerte jernlikk for å reusere en strømmen (virvelstrømmen) som lir inusert i jernet v et vekslene mgnetfelt. Virvelstrømstp Hysteresetp 12

e Koertp Koertpet øker me kvrtet v strømmen. ( P u = I 2 R u, R u er resistnsen i spoleviningene). Virvelstrømstpet og hysteresetpet (jerntpet) er uvhengig v elstningen. 12.14 Det kn komme v t jernlikkene er årlig pkket eller skru smmen. 12.15 Slik støy kn vi reusere ve hjelp v mgnetisk skjerming. Det er en skjerm v et mgnetisk mterile, for eksempel et kinett v stål. 12.16 Elektrisk støy på elnettet på grunn v tilkoling og frkoling v spoler kn reuseres me filtre eller vristorer (spenningsvhengige motstner) som hinrer t kolingsstøy forplnter seg gjennom nettet. 12.17 P 2 = P 1 η = (230 V 0,6 A) 0,8 = 110 W I 2 = P 2 /U 2 = 110,4W/12V = 9,2 A P 2 = 110 W N 2 = N 1 U 2 /U 1 = 1000 vininger 12 V/230 V = 52 vininger Kpittel 13 13.1 e 13.2 13.3 Hvis strømmen hele tien går i én retning, som fr et tteri, kller vi en likestrøm. Hvis strømmen går frm og tilke i leninger og pprter, kller vi en vekselstrøm. Vekselstrømmen veksler åe i retning og størrelse. Vinkelen som leersløyf gjennomløper målt i riner, er forholet mellom lengen v sirkeluen og rien i sirkelen. α r = 2 π α gr /360 = 2 π 45 /60 = π/4 r ω = 2 π f = 2 π 60 Hz = 120 π r/s (377 r/s) En vektor er et hjelpemiel for å vise størrelsen og retningen på spenninger og strømmen i vekselstrømskretser. En roterene vektor hr positiv reieretning (vinkel) mot urviseren. Det er en komponent (et utstyr) som omsetter energi (vrme, lys) fr likestrøm. (Vekselstrømmen og vekselspenningen for komponenten er i fse.) J Det er en kominert inuktiv og resistiv lst. Vrmeovn, elektrisk komfyr, gløelmpe Konenstor Ren inuktiv lst er vnskelig å finne. En spole me så liten resistns t vi kn se ort fr en kn vi regne som ren inuktiv lst. En vekselsstrømsmotor er en kominert inuktiv og resistiv lst. 13

13.4 Ingen fseforskyvning, 0 Ingen fseforskyvning, 0 Spenningen er fseforskjøvet 90 etter strømmen. 13.5 Formelen X L = 2 π f L viser t en inuktive rektnsen lir stor. 13.6 13.7 X L = 2 π f L = 2 π 1000 Hz 0,01 H = 62,8 Ω I = U L /X L = 24V/6,28 Ω = 38,2 A Spenningen kommer først. Tenk eg t figuren reier om fellespunktet for U og I mot urviserens retning. 13.8 13.9 13.10 Formelen X C = 1/(2 π f C) viser t en kpsitive rektnsen lir liten. Rektnsen lir minre. Rektnsen lir ikke påvirket. X C = 1/(2 π f C) = 1/(2 π 1000 Hz 1µF) = 159 Ω I = U/X C = 24 V/159 Ω = 0,15 A Strømmen kommer først. 13.11 Bokstven φ 14

13.12 X L = 2 π f L = 2 π 50 Hz 0,04 H = 12,56 Ω 2 2 2 2 Z R X ( ) ( ) sp = sp + L = 4, 0 Ω + 12,56 Ω = 13, 2 Ω I = U/Z Sp = 12 V/13,2 Ω = 0,91 A os φ sp = R sp /Z sp = 4,0 Ω/13,2 Ω = 0,303 e P = U I os φ sp = 12 V 0,91 A 0,303 = 3,31 W 13.13 R Sp = U 1 /I 1 = 80 V/3,5 A = 22,9 Ω Z sp = U 2 /I 2 = 230 V/4,0 A = 57,5 Ω os φ sp = R Sp /Z sp = 22,9 Ω/57,5 Ω = 0,4 Se oppgve 13.12. 13.14 U 1 er spenningen over en resistiv lst (motstn). U 2 er spenningen over en kpsitiv lst (konenstor) og U 3 er spenningen over en kominert inuktiv og resistiv lst (spole). φ 3 er minre enn 90. Den er ikke en rein inuktiv lst og vil utvikle noe effekt. 13.15 2 2 2 2 U U U ( ) ( ) = C + R = 40 V + 15 V = 42,7 V os φ = U R /U = 40 V/42,7 V = 0,93 φ = 20,5 Spenningen over motstnen R ligger i fse me strømmen. 13.16 P = U I os φ = 230 V 1,15 A 0,5 = 132 W P = P P L = 132 W 120 W = 12 W Z = U/I = 230 V/1,15 A = 200 Ω og R = Z os φ = 200 Ω 0,5 = 100 Ω 15

( ) ( ) 2 2 2 2 = = 200 Ω 100 Ω = 173 Ω X Z R (X L = Z sin φ = 200 Ω 0,866 =173 Ω) L = X L /(2 π f) = 173 Ω/(2 π 50 Hz) = 0,55 H 13.17 Spenningen er retningsvektor for prllellkretser. 13.18 Strømmen er fseforskjøvet etter spenningen. Det gjeler åe seriekoling og prllellkoling. 13.19 Aktive strømmer er i fse me spenningen. Rektive strømmer er fseforskjøvet i forhol til spenningen. 13.20 C = 1/(2 π f X C ) = 1/(2 π 500 Hz 470 Ω) = 0,677 µf 13.21 90 En motor elster åe resistivt og inuktivt. 13.22 Se figur 13.34. R = U/I R = 24 V/4,7 ma = 5,1 k Ω X L =U/I L = 24 V/2,2 ma = 10,9 k Ω 2 2 2 2 I I I ( ) ( ) = R + L = 4,7 ma + 2, 2 ma = 5, 2 ma e os φ = I R /I = 4,7 ma/5,2 ma = 0,91 f φ = 25 13.23 P = P 1 = P 2 /η = 750 W/0,8 = 937,5 W I = P/U os φ = 937,5 W/230 V 0,7 = 5,82 A P = 937,5 W S = U I = 230 V 5,82 A = 1339 VA ( ) ( ) 2 2 2 2 = = = Q S P 1339 VA 937,5 W 956 vr 13.24 Liten effektfktor (os φ) fører til unøig stor strøm i et elektriske leningsnettet i forhol til en ktive effekten nlegget kn yte. Lysutstyr me stor fseforskyvning kn skpe prolemer for emping v elysningen. 13.25 Effektfktoren kn økes ve hjelp v konenstorer. 13.26 Større effektfktor(os φ) fører til minre strøm og effekttp i leningene. Det gjør t energiverkene kn ere utnytte sitt overføringsutstyr: trnsformtorer, rytere og kler. 13.27 Før fsekompenseringen: I = P/U os φ 1 = 40 W/230 V 0,5 = 0,348 A Etter fsekompenseringen: I = P/U os φ 2 = 40 W/230 V 1 = 0,174 A 16

13.28 Før fsekompenseringen: P = P 1 = P 2 /η = 1500 W/0,85 = 1765 W I = P/U os φ 1 = 1765 W/230 V 0,75 = 10,23 A Etter fsekompenseringen: I = P/U os φ 2 = 1765 W/230 V 1 = 7,67 A Kpittel 14 14.1 Ve å l en permnent mgnet rotere i en sttor me tre viklinger. Se figur 14.2. 14.2 120 14.3 Rotoren som er en stor elektromgnet, lir mgnetisert me strøm fr en likestrømskile. 14.4 Stjerne koling og trekntkoling 14.5 Fsespenning Hovespenning Fsestrøm Hovestrøm 14.6 Hovespenningen er lik fsespenningen, U = U f. Hovestrømmen er 3 gnger større enn fsestrømmen (I = 3 I f ) 14.7 Fsestrømmen er lik hovestrømmen (I = I f ) Hovespenningen er 3 gnger større enn fsespenningen (U = 3 U f ) 14.8 Stjernekoling Trekntkoling 14.9 Se figur 14.5. Lmpene er kolet mellom én fse og nøytrlleeren i et enfsesystem og vrmeovnen er kolet mellom to fser i et tofsesystem. 14.10 En vesentlig forskjell er t sekunærsien (nullpunktet) til energiverkets trnsformtor er isolert fr jor i IT-systemet, mens en er kolet til jor i TN-S systemet. Til IT-systemet kn et koles til tofse- og trefseutstyr, mens et i TN-S systemet også kn koles til enfseutstyr. Les mer om ette i kpittel 19. 17

14.11 14.12 I f = U/R = 400 V/16 Ω = 25 A P f = U I f = 400 V 25 A = 10 kw P = P f 3 = 10 kw 3 = 30 kw U f = U/ 3 = 400 V/ 3 = 231 V P f = U 2 f /R = (230 V) 2 /16 Ω = 3333 W = 3,33 kw P = P f 3 = 3333 W 3 = 10 kw 14.13 e f U = U f 3 = 133 V 3 = 230 V R = U f /I = 133 V/20 A = 6,65 Ω P Y = U I 3 = 230 V 20 A 3 = 7,97 kw P Yru = U 2 /(2 R f ) = (230 V) 2 /(2 6,65 Ω) = 3,98 kw g h 14.14 e P = 3 U 2 /R f = 3 (230 V) 2 /6,65 Ω = 26,9 kw R = R f 2 R f /(3 R f ) = 2/3 R f = 2/3 16 Ω = 4,43 Ω P ru = U 2 /R = (230 V) 2 /4,43 Ω = 11,94 kw P f = P/3 = 4 kw/3 = 1,33 kw I f = P f /U f = 1,33 kw/230 V = 5,78 A I = I f 3 = 5,78 A 3 = 10 A R f = U f /I f = 230 V/5,78 A = 39,8 Ω U f = U / 3 = 230 V/ 3 = 132,8 V I f = U f /R f = 132,8 V/39,8 Ω = 3,34 A P Y = U I 3 = 230 V 3,34 A 3 = 1,33 kw 14.15 Se oppgve 14.13. 18

e 14.16 U f = U = 230 V I = P/U= 10000 W/230 V/ 3 = 25,1 A I f = I/ 3 = 25,1A/ 3 = 14,5 A R f = U f /I f = 230 V/14,5 A = 15,86 Ω U f = U/ 3 = 230 V/ 3 =132,8 V I = I f = U f /R f = 132,8 V/15,86 Ω = 8,37 A P Y = 3 U 2 f /R f = 3 (132,8 V) 2 /15,86 Ω = 3335 W R = R f 2R f /(3 R f ) = 2/3 R f = 2/3 15,86 Ω = 10,57 Ω P = U 2 /R t = (230 V) 2 /10,57 Ω = 5003 W P Y = U 2 /(2 R f ) = (230 V) 2 /(2 15,86 Ω) = 1667 W U fy = U/ 3 = 400 V/ 3 = 231 V I fy = I Y = 10 A U f = U = 230 V I f = I Y = 10 A 14.17 P 1 = P 1 = P 2 /η = 10 kw/0,75 = 13,3 kw S = P 1 /os φ = 13,3 kw/0,8 = 16,62 kva Q = S sin φ = 16,62 kva 0,6 = 9,97 kvr 14.18 Trefsemotorer for lvest effektfktor når e går på tomgng. 14.19 Se figur 14.10. Kpittel 15 15.1 En elektrisk motor er en mskin som omformer elektrisk energi til meknisk energi for rift v ulike typer v meknisk utstyr. 15.2 En universlmotor kn koles til åe likestrøm og vekselstrøm. 15.3 Se figur 15.2 15.4 og 15.5 Se figur 15.2 og 15.5. Som vi ser v figur 15.2, estår motoren i prinsippet v en strømførene leningssløyfe (rotorvikling) som er plssert i et mgnetisk felt. Ifølge motorprinsippet lir leningssløyf påvirket ev en krft. For å få leningssløyf til å rotere må strømretningen yttes om eller venes ve hjelp v kommuttoren etter en reining på 180. Nvnet shuntmotor kommer v t mgnetfeltviklingen R m er kolet i prllell (shunt) me rotorstrømkretsen slik som figur 15.5 viser. Rotsjonsfrekvensen på rotoren kn enres ve å kole shuntmotorens rotor til en vriel spenning og shuntviklingen til en fst spenning. Hvis rotoren er kolet til en fst spenning, kn rotsjonsfrekvens enres ve å kole inn en vriel motstn i serie me feltviklingen. D svekkes vi feltet (Φ) i formelen E = k Φ n. Den inuserte spenningen (E) prøver å oppretthole en lnse me en tilførte spenningen (U). Rotsjonsfrekvensen (n) må erfor li større når feltet lir svekket, men 19

reiemomentet lir lvere (motoren orker minre). Hvis feltet holes konstnt, kn vi regulere rotsjonsfrekvensen ve å enre en tilførte spenningen (U) innenfor et visst områe. 15.6 Motoren stres ve å kole inn en motstn i serie me rotorviklingene for å reusere strømmen i strtøyelikket. Feltviklingene må h full spenning i hele strtfsen. 15.7 I en shuntmotor er feltviklingen kolet i prllell me nkerviklingen. I en seriemotor er feltviklingen kolet i serie me nkerviklingen. Mens rotsjonsfrekvensen til en shuntmotor er temmelig konstnt og uvhengig v elstningen, er rotsjonsfrekvensen til en seriemotor sterkt vhengig v elstningen, fori hele rotorstrømmen går gjennom feltviklingen. 15.8 Rotorens reieretning enres ve å snu strømretningen enten i rotorstrømkretsen eller i mgnetiseringsviklingen. 15.9 15.10 e Rotoren i permnentmgnetmotoren vil enre reieretning når vi ytter om klemmene for tilkolingen. Rotsjonsfrekvensen kn enres innenfor visse grenser ve å enre tilførselsspenningen. Elektrisk sett estår motoren v en fst el som vi kller sttor, og en roterene el som vi kller rotor. Grunnen er t rotsjonsfrekvensen til motoren ikke følger reiefeltets frekvens helt (vs. synkront). Rotoren roterer sktere enn sttorfeltet. Hvor mye reltivt sktere (%) rotoren roterer enn sttorfeltet (reiefeltet), er skking (etterslep). Skkingen lir større når elstningen øker. Motorene lir vnligvis klt kortslutningsmotorer fori rotorviklingen er kortsluttet me en ring i hver ene. 15.11 Når sttorviklingen lir kolet til trefsenettet, oppstår et et trefset reiefelt som roterer me konstnt rotsjonsfrekvens runt rotoren, i sttoren. Dreiefeltet trekker me seg rotoren. 15.12 Se figur 15.14 15.13 15.14 P = P 1 = U I os φ 3 = 230 V 314 A 0,8 3 = 100 kw η = P 2 /P 1 = 90 kw/100 kw = 0,9 P = P 1 P 2 = 100 kw 90 kw = 10 kw P 1 = P 2 /η = 20 kw/0,75 = 26,67 kw I = P/U os φ 3 = 26670 W/230 V 0,85 3 = 78,8 A U f = U = 230 V 20

I f = I/ 3 = 78,8 A/ 3 = 45,5 A Bytte om på to v tilførselsleningene. 15.15 En frekvensomformer er et elektronisk pprt som trinnløst kn styre vekselstrømsmotorens rotsjonsfrekvens. Kpittel 16 16.1 16.2 En kkumultor er en lr kjemisk strømkile som kn lgre og gi fr seg energi. Blykkumultorer. En lykkumultor er lr og kn lgre energi. Den rukes som strt- og forrukstteri i iler, åter, trktorer og nre reismskiner. Den lir rukt til nølysnlegg, solellenlegg og minre vinenerginlegg. Fortynnet svovelsyre. Letilstnen til en lykkumultor kn vi måle me en syremåler. En lykkumultor utvikler rennr og eksplosiv gss (knllgss). Vi må ikke ruke åpen il i nærheten v tteriene og unngå sprut v svovelsyre som er etsene. Korslutt lri en lykkumultor (høy kortslutningsstrøm). Sørg for go ventilsjon uner lning. I enkelte nyere tterier lir gssen rekominert (gjenvunnet) inne i tteriet og slipper ikke ut. Elektrolytten ligger sorert i et mterile som ikke er flytene. I slike tterier er et ikke fre for syresprut eller syrelekksje. Figuren viser et slikt tteri. e f 16.3 Densiteten (en spesifikke vekten) til elektrolytten i en lykkumultor minker uner utlning. En 12 V lykkumultor hr 6 eller. En Ni-C-kkumultor (nikkel-kmium-kkumultor) er en lr tteritype som er helkpslet. Kmium er et svært giftig mterile. 21

Ni-MH -kkumultorer (Nikkel-Metll-Hyri kkumultorer). 16.4 Alkliske elementer hr omtrent oelt så høy kpsitet som kronsinkelementene. 16.5 Litiumtterier tåler store temperturskiftinger, e er lette, hr høy ellespenning, hr meget lv selvutlning og inneholer ikke miljøfrlige mteriler. 16.6 Knppeeller lir ofte rukt i klokker, lommeregnere og hørepprter. Kvikksølv. 16.7 Når vi kjenner en inre resistnsen til strømkilen og tilførselspenningen kn vi kn vi finne kortslutningsstrømmen (I K = U/R I ). 16.8 16.9 Måleenheten for tterikpsiteten (lningen) er mperetimer (Ah). Den kn teoretisk levere 60 A i én time (eller for eksempel 10 A i 6 timer). I prksis kn tteriet ikke levere så mye lning. Spenningen over tteriet øker. Den inre resistnsen minker. Kortslutningsstrømmen lir teoretisk (.) 3 gnger større ve prllellkoling enn ve seriekoling på grunn v minre inre resistnsen i tteriet. 16.10 På grunn v liten inre resistnsen i et slikt tteri, lir et en stor kortslutningsstrøm, kortvrig stor vrmeutvikling og store gnister ve feilkoling. Gnistutlningen kn føre til eksplosjon. Syresprut kn føre til øyesker. 16.11 Vi velger 12 elementer kolet me 4 elementer i serie i 3 prlleller slik figuren viser. R y = U/ I = 6 V/0,8 A = 7,5 Ω R tot = 4/3 R i + R y = 0,267 Ω + 7,5 Ω = 7,77 Ω I = 4 E/R tot = 4 1,5 V/7,77 Ω = 0,77 A U K = I R y = 0,77 A 7, 5 Ω = 5,79 V 22

Minste tilltte spenningsvvik: U = 6 V 0,05 = 0,3 V Spenningen kn ligge mellom 5,7 V og 6,3 V. I prksis ville for eksempel vlget vært en 6 V lykkumultor kolet til et solellepnel. 16.12 90 % v tterikpsiteten lir: Q 90 = 90 % Q = 0,9 90 Ah = 81 Ah Kpsiteten som tteriet skl les opp til: Q oppl. = 0,8 81 Ah = 64,8 Ah t = Q oppl /I = 64,8 Ah/5 A = 13 h 16.13 Spenningen på tteriet øker uner oppling. Btterispenningen virker mot spenningen til lepprtet slik t et lir minre spenning igjen til å le tteriet. Nei, når tterispenningen er 12 V, lir et ingen resulterene spenning og heller ingen lestrøm. 16.14 Gjenstnen må etrktes som spesilvfll og må ikke kstes smmen me vnlig søppel, men leveres for spesiell estruksjon. Btteriene inneholer ikke frlige miljøgifter. og Lever tteriene til en forhnler som selger slike tterier eller til en vfllsstsjon for spesilvfll. 16.15 Det lir spenningstp over en inre resistnsen til tteriet når et er elstet, men ikke når et er uelstet. Kpittel 17 17.1 Me et smme instrumentet kn vi måle mnge ulike størrelser. 17.2 Instrumentet estår v en spole som er plssert mellom polene på en permnent mgnet. Når et går likestrøm gjennom spolen, lir en en elektromgnet og et oppstår en krft som gjør t spolen reier seg (motorprinsippet). Se figur 17.2. 17.3 Et nlogt instrument er oftest et reiespoleinstrument. Det hr en viser som viser måleverien, mens et igitlinstrument ikke hr evegelige eler og viser måleverien me tll og okstver. 17.4 Et reiespoleinstrument er hr minre inre resistns enn et igitlinstrument og er ikke så mottkelig for elektrisk støy. 17.5 - Sett eg inn i ruken v instrumentet. - Bruk kun instrumentet til målinger et er egnet for. - Tenk før u måler, u må vite hv u gjør. 23

- Kontroller instrumenttilkolingen og innstillingen v instrumentet før u måler. - Ve måling på nlegg er et er fre spenningstrnsienter (kortvrige høye spenningspulser) må u ruke et instrument som tåler ette. - Bruk om nøvenig hnsker og verneriller. 17.6 Kontroller t instrumentet er innstilt på spenningsmåling og t måleleningene står i riktige øssinger etter t instrumentet først hr vært innstilt på strømmåling. 17.7 Montøren må ruke instrumenter som er eregnet for måling i et slikt miljø og hn eller hun må ruke verneriller og hnsker ersom et er snkk om store trsientspenninger. 17.8 Det er utformet internsjonle sikkerhetsstnrer for elektrisk måleutstyr og lortorieutstyr. Stnren eler inn instrumentene i ktegorier (Ct) me neflt ruksområe ut fr et sikkerhetsmessig synspunkt. Se figur 17.4 og tell 17.1. Uvhengige testinstnser tester ulike instrumenttyper etter estemte kriterier. Se figur 17.5 17.9 Du kn måle resistnsen me et egnet måleinstrument mellom leningene i instllsjonen og jor slik som figur 17.10 viser. Husk spenningsløst nlegg og t pprter som ikke tåler en høye målespenningen må koles fr. 17.10 Du måler om et er go smmenhengene elektrisk forinelse mellom for eksempel jorelektroen til en stikkontkt og til jorskinn i sikringsskpet. Husk spenningsløst nlegg. Se figur 17.11. 17.11 Mål strømmene i tilførselsleningene me et tngmperemeter og se om e er tilnærmet like. Mål isolsjonsresistnsen mellom en fse og jor for å kontrollere om et er overslg til jor. Se figur 17.12. 17.12 δ U = ε DMM + U /U DMM = 0,3% + 2V/230V = 0,003 + 0,0087 = 0,0117 = 1,17 % U = δ U U = 0,0117 230V = 2,69 V Den korrekte verien ligger mellom 227,3 V og 232,7 V. Instrumentlevernørene kn ruke nre metoer for å regne ut målusikkerheten. Skllengen (ntll siffer instrumentet er i stn til å vise) hr etyning for utregningen. 17.13 0,5 % v 300 V utgjør 1,5 V. Det utgjør en måleusikkerhet på 0,66 %. Den korrekte verien ligger mellom 226,5 V og mellom 229,5 V. 17.14 Lvspenningsinstllsjoner regnes me visse unntk å omftte elektriske instllsjoner me spenninger til og me 1000 V vekselspenning og 1500 V likespenning. Til målinger i 230 V-nlegg i husinstllsjoner kn vi velge Ct I. Er et snkk om vekselspenninger på mellom 600 V og 1000 V, og er et i 24

tillegg fre for høye spenningstrnsienter, ør vi velge en høyere ktegori. Se tell 17.1. 17.15 RMS (Root Men Squre) etyr t instrumentet måler effektivverien v spenningen og strømmen ve sinusformee kurveformer. TRMS (True Root Men Squre) etyr Snn RMS. Instrumentet måler effektivverien v spenningen og strømmen åe ve sinus- og ikkesinusformee kurveformer. Kpittel 18 18.1 Her er noen momenter/stikkor: Mer energi skper mer forurensning og mer glol oppvrming me e prolemene et fører me seg. Rike ln ruker mest energi (urettferig foreling). Stort press for å utnytte ressurser som olje, gss og kull. Press for å gripe inn i nturen for utygging v vssrg og vinmølleprker. 18.2 Vnnenergiverk (vnnkrftverk) Vrmeenergiverk Vinenergiverk Solellenlegg Bølgeenergiverk Noen momenter: Smmenlignet me vrmeenergiverk som forurenser nturen me ulike former for vgsser, prouserer vnnenergiverk elektrisk energi på en miljøvennlig måte. Mnge er imilerti skeptisk til inngrepene i nturen som utyggingen v vssrgene våre forårsker. Solellenlegg, vinenerginlegg og ølgeenergiverk ruker solen, vinen og ølgene som energikile. Dette er miljøvennlige nlegg når når et gjeler utslipp, men kn være skjemmene for lnskpet. Bølgeenergi vil kunne remse utskiftingen v vnn, slik t e kn ir til noe mer forurensning. Frmstilling v miljøvennlige energinlegg vil nøvenigvis føre til noe forurensning 18.3 En solelle kn lges v flere ulike mteriler, men et vnligste er silisium.. En vnlig solelle er omtrent 10 10 m og leverer en spenning på. 0,5 V. Et solellepnel estår v flere smmenkolee soleller. Se figur 18.8. 18.4 - På støler, hytter og fritishus som ligger vsies til - I utviklingsln - I fyr og fyrlykter - I romfrten og i stellitter Energi fr soleller er en fornyr energi som regnes for å være miljøvennlig selv om et går me en el energi til frmstilling v soleller smtiig som et lir generert en el vfll etter hvert. Soleller kn rukes er et er vnskelig tilgng til nnen elektrisk energi. 25

18.5 Leregultoren styrer lningen v tteriet. 18.6 Gløelmper ruker flere gnger så stor effekt for å gi et smme lysutyttet som LED-lmper. 18.7 Se oppgve 18.4. 18.8 For å gjøre et mulig å overføre stor effekt me liten strøm. Det gjør t vi kn reusere leningstverrsnittet. 18.9 Buemmer er lget som en ue for å tåle større trykk. De er lget v rmert etong. Fyllingsmmer er lget v store menger jor og stein. 18.10 Se figur 18.10. Turinen omformer noe v en potensielle energien fr vnnssenget til meknisk energi. Genertoren omformer en mekniske energien til elektrisk energi. Energiverkets trnsformtor trnsformerer genertorspenningen opp til for eksempel 420 kv som er spenningen på overføringsnettet. Innføringsstsjonen hr til oppgve å trnsformere ne og forele energien til E-verkene som igjen foreler energien til forrukerne vi nettstsjoner. 18.11 Den må etrktes som spesilvfll og må ikke tømmes i nturen, men må leveres på vfllsstsjon for spesilvfll. 18.12 Smkjøringsnettet overvåker og styrer energilevernsen over hele lnet og lnene imellom. Kpittel 19 19.1 og 19.2 Se figurene 19.1 og 19.2. En vesentlig forskjell er t sekunærsien (nullpunktet) til energiverkets trnsformtor er isolert fr jor i IT-systemet, mens en er kolet til jor i TN- systemet. Tofse- og trefseutstyr kn koles til IT-systemet, og i TN-systemet kn et i tillegg koles til enfseutstyr mellom nøytrlpunktet (N-punktet) og en v fsene L1, L2 eller L3. 19.3 Det er trnsformtorer me tskilte primær- og sekunærviklinger som oppfyller strenge sikkerhetskrv, eller et kn være elektroniske trnsformtorer som oppfyller e smme sikkerhetskrvene. 19.4 SELV-krets (Sfety Extr Low Voltge) er lvvolt-kretser me store krv til sikkerhet som lnt nnet er fststt for en sone i privte. En slik krets lir kolet til en vernetrnsformtor som er tilpsset e krvene som normene setter. Utstyret skl ikke koles til jor. Stikkontkter og plugger må ikke h joringskontkt, og e må være slik konstruert t e ikke kn rukes i nnen instllsjon. 26

19.5 Måletrnsformtorer er en fellesetegnelse for spennings- og strømtrnsformtorer. Det lir stilt strenge krv til måltrnsformtorer me hensyn til sikkerhet og nøyktighet. 19.6 og 19.7 Se figur 19.9 og 19.11. Det er ikke prktisk eller forsvrlig å måle høye spenninger og strømmer ve hjelp måleinstrumenter irekte. Spenningene og strømmene lir erfor trnsformert ne slik t måleveriene kn li lest v eller registrert på instrumenter i kontrollrom eller nre steer. 19.8 Lvolt-utstyr er sikrere me hensyn til erøringsfre. Lvvoltelysningsutstyr gir en ekortiv elysning ofte konsentrert om et egrenset områe. Belysningsutstyret gir et got lysutytte. Hlogenlmpene som lir rukt i slikt utstyr, kn tåle en høyere tempertur enn vnlige gløelmper. 19.9 Me reltivt spenningsfll mener vi spenningsfllet regnet i forhol til nominell spenning (%). Norsk Elektroteknisk Norm (NEK) setter en grense for tilltt reltivt spenningsfll (4 %). 19.10 Se kpittel 7 sie 49. R 1 = ρ l/a = (0,0175 25 2/2,5) Ω = 0,35 Ω U = I R l = 10 A 0,35 Ω = 3,5 V Det reltive spenningsfllet er U 3,5 V u = 100 % = 100 % = 1,52 % U 230 V Spenningen ve motoren lir: U M = U U = 230 V 3,5 V = 226,5 V P l = I 2 R l = (10 A) 2 0,35 Ω = 35 W 19.11 U = ρ l 3 os φ/a I = (0,0175 75 3 0,85/6) Ω 22 A = 7,08 V Det reltive spenningsfllet lir: U 7,08 V u = 100 % = 100 % = 3,08 % U 230 V R 1 = ρ l/a = (0,0175 75/6) Ω = 0,219 Ω P l = I 2 R 1 = (22 A) 2 0,219 Ω = 106 W P tot = 106 W 3 = 318 W Kpittel 20 20.1 Knskje tell 23.1 på sie 242 kn være til hjelp? 27

20.2 Reguleringsrytere me trinnvis regulering Reguleringsrytere i kominsjon me en termostt Reguleringsrytere me kontinuerlig regulering Fsestyring Pulstogstyring Styring sert på tråløs overføring v signler 20.3 Sekvensstyring eller syklusstyring slipper igjennom hele sinuskurver, men re pulstog v sinuskurver. Jo kortere opphol et er mellom pulstogene, esto vrmere lir for eksempel en vrmeovn som er kolet til sekvensstyringen. Prinsippet for styringen et t styreenheten ikke enrer formen på sinuskurven, men opererer me en fst syklus på 6 8 s. Riostøyen lir reusert til et minimum fori v- og påslget v spenningen skjer ve sinuskurvens nullgjennomgng. 20.4 0 (P 0 ) 6 (P 6 ) 5 (P 5 ) 4 (P 4 ) 3 (P 3 ) 2 (P 2 ) 1 (P 1 ) Effekt (W) 0 1200 1000 600 400 240 109 Bru i et miterste elementet på figuren. Kpittel 21 21.1 Wolfrmtrå. Temperturen i tråen inne i en lufttomme glsskolen er. 2 500 ºC. 21.2 Minre enn 5 % 21.3 C. 25 % 21.4 Levetien for kompktlysrør oppgis ofte til. 8000 timer mens levetien for gløelmper er. 2000 timer. 21.5 Levetien vil omtrent li forolet, mens lysstyrken lir noe over 80 %. Se figur 21.9. 21.6 PIR-etektor (pssive infrrøe etektor) regerer på vrmestråling. De rukes for å registrere evegelse og for å spre energi på elysning. 21.7 En fsestyrekrets (lysimmer) rukes til å vriere lysstyren i gløelmper og nnen elysning. Den slipper gjennom kortere eller lengre eler v hver hlvperioe v sinusspenningen til lmp. Dette kn vi regulere me en vriel motstn. Lmp lyser sterkere jo større el v sinusspenningen som lir sluppet gjennom. 28

21.8 Lysimming me fsestyring er noe mer komplisert enn tilfelle er for gløelmper, lnt nnet på grunn v fseforskyvningen i lysstoffrmturer. For å imme lysrør me fsestyring må elektroene i rørets ener kontinuerlig oppvrmes. 21.9 Se figur 21.15. Når ryteren lukkes, lir en gss i glimtenneren rskt vrmet og en vrmevhengig ryter (imetllryter) i glimtenneren lukker. Elektroene lir nå rskt oppvrmet, gssen i tenneren vkjøles og imetllryteren åpner. Strømmen i kretsen lir rutt og et inusert en meget høy kortvrig spenningspuls i rosselen (spolen) som strter strømgjennomgngen i røret slik t et tenner. 21.10 I høyfrekvensstyring lir røret styrt v en elektronikkrets ve hjelp v såklt ut-off-teknikk. Spenningen over røret rytes i kortere eller lengre perioer. Denne teknikken er skånsom for røret, et vrer lenger og en unngår å ruke rektorspole. 21.11 Det lir mer og mer vnlig t lmper og nnet elektrisk energiforruk lir styrt vi et såklt ussystem. Her kn e ulike enhetene kommunisere me hvernre, og e kn overvåkes for eksempel fr en sentrl. 21.12 Lysioelmper eller LED-lmper (Light Emitting Dioe) får mer og mer innpss, men e hr ennå for årlig lysstyrke smmenliknet me hlogenlmpene, og e hr ofte et litt lålig lys. Forelene me lysioer er meget lvt strømforruk, erme lite vrme og meget lng leveti. Kpittel 22 22.1 Den strømmen som er i fse me spenningen, er en ktiv strøm (I R ) sien en går gjennom en resistiv lst, for eksempel en elektrisk vrmeovn. Uttrykket «ktiv strøm» kommer v t et er enne strømmen som gir ktiv effekt (P = I R U). Strømmen som ligger 90 forn spenningen, er en rektiv, kpsitiv strøm I C. Strømmen gjennom en spole me så liten resistns t vi kn se ort fr en, ligger 90 etter spenningen og er en rektiv, inuktiv strøm (I L ). Strømmen gjennom en vekselstrømsmotor kn vi ele opp i en ktiv strømkomponent og en rektiv, inuktiv strømkomponent. 22.2 Strømmene er ikke i fse. 22.3 P M1 = P M2 /η = 10 kw/0,8 = 12,5 kw I M = P M1 /(U 3 os ϕ M ) = 12500 W/(230 V 3 0,75) = 41,84 A I V = P V /(U 3) = 8000W/(230 V 3) = 20,08 A I MR = I M os ϕ M = 41,84 A 0,75 = 31,38 A Den totle, ktive strømmen: I R = I MR + I V = 31,38 A + 20,08 A = 52,17 A 29

Den totle, rektive strømmen: I L er en smme som en rektive strømmen til motoren: I L = I LM = I M sin ϕ M = 41,84 A 0,66 = 27,67 A Strømmen i kretsen: ( ) ( ) 2 2 2 2 = + = + = I IR IL 52,17 A 27,67 A 59 A os ϕ =I R /I = 52,17 A/59 A = 0,88 22.4 Fsepenningen lir en smme når motoren får tilført 230V i trekntkoling som når motoren får tilført 400 V i stjernekopling. 22.5 Se figur 22.7. 22.6 Hvis lsten i innkolingsøyelikket ikke er for stor, kn vi klre oss me irekte strt v motoren. Er strtstrømmen for stor, kn vi ruke en stjernetreknt-vener. D vil strtstrømmen li minre, men etingelsen for t vi kn ruke en slik strtmetoe, er t motoren hr liten lst i strtøyelikket. Kpittel 23 23.1 Enøk er forkortelse for energiøkonomisering. 23.2 Me energiøkonomistyring mener vi t vi verner om energiressursene, slik t vi ruker em mest mulig fornuftig og ikke sløser. 23.3 Vi reuserer ehovet for å ygge ut flere energiverk slik t vi reuserer inngrep i nturen. Vi reuserer ehovet for å innføre elektrisk energi fr utlnet som er sert på kull, gss, olje eller kjerneenergi. 23.4 En olig kn li for tett slik t et ikke lir tilstrekkelig ventilsjon. Før å øte på ette kn vi instllere et ventilsjonsnlegg me vrmegjenvinning. Det virker slik t friskluften som tilføres oligen lir vrmet opp v luften som trekkes ut v oligen. 23.5 En vrmepump henter vrme utenfor oligen, fr luft, vnn eller jor, og leverer en i oligen. 23.6 Alle hvitevrer som vnnvrmere, kjøleskp, oppvskmskiner osv. skl være energimerket. Energimerkingen rngeres fr A til G. Apprter merket me G ruker mest energi. 23.7 I stn y (ventestilling) er ikke pprtene slått helt v. 30

23.8 Spretiltk: Tette vinuer og ører Styring v lys Styring v vrme Styring v ventilsjon Instllere vrmepumpe Velge energivennlige proukter når vi skl ytte ut hvitevrer Bruke spreusj Slå helt v pprter, ikke l e stå i Stn- y stilling Bruke sprepærer Etterisolere oligen Anre tiltk Kpittel 24 24.1 og 24.2 Elektrisk støy er uønskee signler, for eksempel forstyrrelser fr tmosfæriske utlninger, elektriske pprter og inn- og utkolinger. 24.3 EMC, elektromgnetisk komptiilitet, er efinert som: en evnen en innretning, et pprt eller et system hr til å funksjonere tilfresstillene i sitt elektromgnetiske miljø uten å forårske ukseptle elektromgnetiske forstyrrelser for noe i ette miljø. 24.4 Skjerme kler og utstyr for hinre støy å komme frm til et pprtet vi vil eskytte, og for t pprtet eller utstyret ikke skl sene ut unøig elektrisk støy. 24.5 Overspenningsvernet eskytter mot overspenninger grunnet tmosfæriske utlninger på elnettet. 24.6 Grovvernet eskytter mot overspenning grunnet tmosfæriske utlninger på elnettet, et monteres så nær elinntket som mulig. Et finvern lir kolet irekte til en kursen hvor utstyret som skl eskyttet er tilkolet og et virker på smme måten som et grovvern. 24.7 Emisjon etyr i enne smmenheng utstråling. Apprter og utstyr skl være konstruert på en slik måte t et ikke fremringer elektromgnetiske forstyrrelser (emisjon) som overstiger et nivå som gjør t nre pprter ikke kn funksjonere på riktig måte. Immunitet etyr i enne smmenheng uimotkelighet. Apprter og utstyr skl være konstruert slik t e skl virke uten t kvliteten lir forringet når elektromgnetiske forstyrrelser opptrer. ( De skl være immune mot elektromgnetiske forstyrrelser). 31

Kpittel 25 25.1 Helse, miljø og sikkerhet 25.2 Areiet går ut på å utreie en instruks for og å gjennomføre lovpålgte rutiner for helse, miljø og sikkerhet i virksomheter som skoler, erifter og på nre reisplsser. Opplæring v personell og nstte i HMS inngår. 25.3 Leerne på lle nivå og eg selv. 25.4 Følge e orens- og sikkerhetsreglene som gjeler på skolen. Motreie moing v nre elever Delt i fysiske ktiviteter på skolen Sørge for t u ruker riktige reisstillinger Være ktivt me i et sosile fellesskp på skolen 25.5 Internkontroll etyr t virksomheten selv kontrollerer t en oppfyller krvene til helse, miljø og sikkerhet etter et system som skl okumenteres. Intern-kontrollen skl i tilegg til å vsløre eventuelle vvik fr krvene, også positivt ir til å fremme HMS-reiet i virksomheten. 25.6 Det er flere som rrngerer førstehjelpskurs. Sosil- og helsefgslinje på skolen kn gi opplæring i førstehjelp ersom skolen hr en slik linje. På noen skoler er et lærerne i kroppsøving som tr seg v slik opplæring. Røe Kors og Norsk Folkehjelp rrngerer kurs i førstehjelp. 25.7 I en livreene situsjon hvor u trenger hjelp. 25.8 Det er viktig å få rutt strømmen eller frigjøre vekommene fr en strømførene gjenstnen så snrt som mulig. Pss på t u ikke selv eller en u skl ree, lir sket og t u ikke får strøm gjennom kroppen. Forholene på steet og tilstnen til en ske vgjør hvorn u skl hnle. Søk hjelp om u er lene. Begynn strks me førstehjelp ersom en ske er evisstløs. Søk legehjelp. 32