Elektrické spotřebiče Odporové tepelné spotřebiče Elektrická žehlička Přijímač Ohřívač vody

Odporové tepelné spotřebiče Elektrická zařízení, která využívá přeměny elektrické energie na energii tepelnou, patří bezesporu k nejrozšířenějším elektrickým zařízením. Každý zná elektrický vařič, žehličku, teplomet apod. Tepelných účinků elektrického proudu využíváme však i v žárovkách , kde teplo rozžhaví vlákno žárovky na tak vysokou teplotu, že svítí, v pojistkách, kde zvýšený proud přetavý drátek pojistky a zabrání poškození elektrického spotřebiče, známe rovněž indukční teplo, které se vyuzívá v průmyslových pecích k tavení kovů, ale o tom všem budeme hovořit později. Zařízení jejichž účelem je vytvářet teplo při průchodu elektrického proudu vodičem, který mu klade odpor, se nazývá odporové tepelné spotřebiče. Všimněte si některých podrobněji.

Elektrická žehlička Elektrická žehlička je jedním z nejběžnějších odporových tepelných spotřebičů. Hlavní součástí starších žehliček je odporový drát stočený do tvaru spirály, na němž sou navlečeny izolující keramické válečky, a jehož teplem je zahřívaná kovová deska. Jiná výhřevná složka u níž je odporový drát navinut na nevodivou slídovou destičku izolovanou od kovové části žehličky přiléhajícími kryty. Účelnou součástí moderních žehliček je tvz. Termostat, který automaticky zapíná a vypíná přívod elektrického proudu do odporového drátu výhřevné vložky a udržuje teplotu žehličky na předem zvolené výši, kterou nelze u jednotlivých tkanin překročit. Některé žehličky jsou vybaveny signální žárovkou, která svítí, jestliže se žehlička zahřívá , a zhasne, když žehlička dosáhne zvolené teploty. Setkali ste se někdy s názorem, že moderní žehličky jsou příliš lehké, a tedy méně účinné? Tento názor není správný. Pokusy bylo dokázáno, že kvalita žehlení na váze nezáleží. Oproti starším žehličkám se však podstatně zvýšil jejich příkon, který dosahuje hodnot i více než 1000W.

Přijímač Podobně jako vysílače mají i přijímače v radiokomunikačních sdělovacích soustavách různou funkci, způsob použití i konstrukci. Všechny přijímače však mají určité funkční části, jejichž princip si vyložíme na příkladu nejznámějšího z nich, rozhlasového přijímače. Vstupní částí přijímače je elektromagnetický dipól – anténa A. Elektromagnetické vlnění z vysílače vynucuje v anténě kmitání s velmi malou amplitudou napětí. Anténa je vazbou spojena s laditelným oscilačním obvodem LO, který naladíme na nosnou frekvenci vysílače. Dochází k rezonančnímu zesílení přijatého signálu, který je dále zesílen vysokofrekvenčním zesilovačem VF. (Další)

Zesílený vysokofrekvenční modulovaný signál (vf) postupuje do demodulátoru (detektoru) D. Tam se akustický signál (nf), který nese příslušnou informaci, oddělí od vysokofrekvenční složky. K demodulaci se v přijímači používá v nejjednodušším případě polovodičová dioda, která vysokofrekvenční signál jednocestně usměrní. Na pracovním rezistoru R demodulátoru dostaneme jednocestně usměrněný vysokofrekvenční signál, který je vyhlazen filtračním kondenzátorem Cf. Jeho kapacita je zvolena tak, aby vysokofrekvenční složku signál zkratoval, ale netlumil složku nízkofrekvenční. Pracovním rezistorem pak prochází jen proud, jehož průběh odpovídá akustickému signálu. V koncovém nízkofrekvenčním zesilovači (NF) je akustický signál zesílen a přiveden do reproduktoru. Charakteristickou vlastností moderních rozhlasových přijímačů je jejich citlivost a selektivita. To znamená, že umožňují příjem vzdálených vysílačů, jejichž signál je v místě příjmu slabý, a mohou výběrově (selektivně) zachytit určité frekvence, zatímco signály i málo odlišných frekvencí jsou potlačeny. (Další)

Takové přijímače pracují obvykle na principu superheterodynu, který spočívá v tom, že signál jakékoliv frekvence převede vždy na určitou frekvenci (např. 455 kHz). Toho se dosáhne tak, že se přijatý signál směšuje s kmity zvláštního oscilátoru měnitelné frekvence. Platí, že rozdíl frekvence fo oscilátoru a frekvence fs signálu je konstantní a je roven tzv. mezifrekvencemi fm (fm = fo – fs = konst.). V dalších částech přijímače se pak zpracovává jen tento mezifrekvenční signál, což umožňuje zvýšit selektivitu přijímače. Funkční schéma superheterodynu, krátce superhetu, je na obrázku 1 (S – směšovací stupeň, O – oscilátor, MF – mezifrekvenční zesilovač, D – demulátor, NF – nízkofrekvenční zesilovač, R – reproduktor). Vývoj rozhlasového přijímače dosahuje v současné době nejvyšší úrovně v podobě přijímače pro pásma VKV a příjem stereofonního signálu (tvz. Dvoukanálová stereofonie).

Ohřívač vody Mít při ruce teplou vodu k mytí, vaření a jiným účelům je jistě výhodné.udržovat stálou zásobu teplé vody na uhelném,plynovém nebo elektrickém sporáku by však nebylo příliš hospodárné.Mnohem hospodárnější a také jednodušší je použití elektrických průtokových ohřívačů a zásobníků horké vody.Jsou to zařízení,jejichž podstavou je opět přeměna elektrické energie na energii tepelnou,která se uskutečňuje v odporovém vyhřívacím tělese,ponořeném do vody. (Další)

Průtokové ohřívače jsou výhodné pouze pro rychlý ohřev malého množství vody.například k mytí rukou,holení apod.Jak říká již název,pracují tak,že chladná voda z vodovodního potrubí protéká kolem vyhřívacího tělesa.Většina z nich dodává méně než 10 litrů vody za minutu.I tak totiž musí být jejich příkon překvapivě vysoký.Pro 5 litrů vody za minutu přibližně 10kW,pro 10 litrů vody za minutu přibližně20kW.jen pro porovnání uveďme,že výtahu jehož kabina váží 300 kg a může přepravovat navíc 400kg nákladu,nám postačuje motor o příkonu 8 kW.Nehospodárnosti průtokových ohřívačů se však nemusíme příliš obávat.Za 10 litrů vody 40 C teplé zaplatíme přibližně 15 haléřů,a to není mnoho. Elektrické zásobníky,které se často nazývají bojlery,pracují na odlišném principu. (Další)

Elektrické zásobníky,které se často nazývají bojlery,pracují na odlišném principu. Vysvětleme si jejich činnost na schématickém nákresu tzv.přepadového zásobníku.Jeho hlavní součástí je vyhřívací těleso s odporovým vodičem, které při průchodu zahřívá vodu v zásobníku.Další důležitou součástí je termostat,který automaticky zapíná a vypíná přívod proudu do odporového vodiče, a tím udržuje teplotu vody v zásobníku na předem zvolené výši,zpravidla od 20C do 85C.Představte si že zásobník je naplněn vodou teplou 80C a termostat vypnul přívod elektrického proudu.Jestliže otevřeme kohoutek vodovodního potrubí, počne do dolní části zásobníku přitékat studená voda,hladina vody se zvedne ,přepadovou trubku počne ze zásobníku vytékat horká, a to tak dlouho , pokud zásobu horké vody nevyčerpáme.Přítokem studené vody se pochopitelně teplota vody v dolní části zásobníku sníží,ale v tu chvíli termostat zapne přívod elektrického proudu a výhřevné těleso bude znovu vodu zahřívat tak dlouho,až dosáhne teploty 80C. (Další)

Ne vždy ovšem potřebujeme vodu horkou,a proto její teplotu snižujeme v mísicí baterii,jak je znázorněno na obr.64. Podobně je konstruováni tzv.tlakový zásobník,v němž je tlak v zásobníku stejný jako tlak vody ve vodovodním potrubí.K výrobě těchto zásobníků se ovšem používá pevnějších materiálů,které jejich cenu zvyšují.Oproti přepadovým zásobníkům,z nichž horká voda vytéká jen samospádem,mají však tlakové zásobníky u výhodu,že z nich můžeme horkou vodu rozvádět potrubím i do různých vzdálenějších míst obydlí. V domácnostech se používají zásobníky,jejichž objem je většinou 5 nebo 10 litrů,větší zásobníky mají objem více než 100litrů.jejich příkon,podle velikosti zásobníku,je přibližně od 800 W do 2000 W.K představě jejich účinnosti uveďme,že k ohřátí 10 litrů na teplotu 50C spotřebujeme přibližně 0,5 kWh,k ohřátí na teplotu 85C se spotřeba zvýší na1 kWh.Doba potřebná k ohřátí 10 l vody při příkonu 1300 W je přibližně 45 minut.