De techniekrubriek

De techniekrubriek

week 5

deze week in de techniekrubriek: de schakelaar.

De verschillende vormen en toepassingen.

De schakelaar is bij iedereen bekend als het toestel om het licht aan en uit te doen.

Maar er is veel meer, een schakelaar wordt niet alleen toegepast in de woningbouw als lichtschakelaar. Zo zijn er bijvoorbeeld toepassingen in de industrie, die veel verder gaan dan velen denken. Ook in de computer zitten schakelaars, een computer zit er eigenlijk vol van.

Natuurlijk gaan we niet dezelfde schakelaars van in de industrie in een computer gebruiken, elke toepassing heeft zijn eigen specificaties en groottes.

De lichtschakelaar.

Als eerste wil ik toch even verduidelijken wat een lichtschakelaar juist is en wat die juist doet.

Een lichtschakelaar is niet zomaar een plaatje waar we op duwen, achter dat plaatje zit eigenlijk een stukje schitterende techniek. Het is namelijk niet zo simpel om elektriciteit te onderbreken.

Zo moeten de fabrikanten bijvoorbeeld een veersysteem voorzien, zodanig dat er geen schade optreedt aan de schakelcontacten als we de schakelaar niet volledig induwen. Het veersysteem zal ervoor zorgen dat er geen vonken gaan ontstaan in de schakelaar, want dit zou anders schade kunnen aanbrengen. Ook zit er bijvoorbeeld een minuscuul beetje zilver op elk schakelcontact in de schakelaar. Dit zorgt voor een betere doorgang van de elektriciteit omdat zilver een betere geleider is dan koper. Hierdoor zal ook het joule-effect minder zijn, wat betekent dat er minder opwarming is aan de contacten. Natuurlijk is dit geen brok zilver, want dit zou een schakelaar onbetaalbaar maken.

Er zijn ook nog eens verschillende schakelaars onder de lichtschakelaars.

Zo heb je een ander type schakelaar nodig om 1 lamp met 2 of meerdere schakelaars te bedienen.

Je hebt ook drukknoppen en zelfs automatische schakelaars zoals trappenhuisautomaten,

deze laatste schakelaar wordt bediend door een drukknop en schakelt zelf uit na een bepaalde tijd.

                                                  

                                            hier een voorbeeld van een  lichtschakelaar.

 

De industriële schakelaar.

In de industrie is er een veel grotere variëteit dan bij de woningbouw.

Hier moeten de schakelaars bijvoorbeeld veel grotere stromen of spanningen onderbreken, of hebben ze bijvoorbeeld een detectiesysteem waarbij ze gaan uitschakelen bij overbelasting.

Deze schakelaars kunnen zowel handbediend, met zeer krachtige veersystemen, uitgevoerd zijn (ook hier om vonken te voorkomen, maar dan op grotere schaal) als elektrisch bediend, zodanig dat we de schakelaars op afstand kunnen bedienen.

Er is ook een uitgebreider toepassingsgebied, zo heb je schakelaars om voedingskabels uit te schakelen( kabels die elektriciteit naar bijvoorbeeld de huizen transporteren) en schakelaars om motoren in en uit te schakelen. Maar ook bijvoorbeeld bij verkeerslichten wordt er gebruik gemaakt van schakelaars. Het grote verschil hier is dat we de schakelaars op een zodanige manier met elkaar gaan aansluiten dat deze volledig automatisch de lampen aan en uit laten schakelen.

        hier een voorbeeld van een vermogenschakelaar. ( Iets groter dan een lichtschakelaar)

 

De elektronische schakelaar.

In de elektronica hebben we ook schakelaars. Elektronica draait eigenlijk voor een groot deel rond schakelaars, maar dan in een heel andere vorm, vooral veel kleiner dan.

In de meest 'simpele' elektronische toestellen zitten honderden, duizenden en zelfs miljoenen schakelaars. Natuurlijk zijn dit zeer kleine schakelaars. Het grootste verschil met de elektrische schakelaar en de elektronische schakelaar is dat de 1ste mechanisch werkt en de 2de ( de elektronische) werkt met een halfgeleider. Een halfgeleider is een materiaal dat in een bepaalde toestand isolerend is, en in een andere toestand geleidend is. Er kan hierdoor onder andere veel sneller geschakeld worden, en de schakelaar kan veel kleiner gemaakt worden. In een computer zitten zoveel schakelaars, dat de computer groter als een huis zou zijn als we deze schakelaars zouden vervangen door lichtschakelaars. ( dit is dan ook de reden waarom de eerste computers zo groot waren, de technologie om zodanig kleine schakelaars te maken bestond nog niet)

                                             hier een voorbeeld van een transistor ( foto is uitvergroot)

 

kortom: als de schakelaar niet zou bestaan, dan zouden we enorm veel moeten wegdenken in ons dagelijkse leven. Het is zo een simpel en normaal element, maar het zorgt voor veel meer dan sommigen denken.

( bericht geschreven door Jeroen van 7IE)