Een schakelaar
is in elektrische zin een "poort" tussen geleidende delen, die de elektrische stroom kan
doorlaten ("gesloten") of onderbreken ("open"). Het vormt
onderdeel van een schakeling, vaak als
bedieningspunt. De bekendste is de lichtschakelaar in huis waarmee een lamp
"aan" of "uit" gedaan kan worden.
Op
schakelaars is doorgaans de nominale stroomsterkte en spanning
aangegeven. De eigenlijke schakelinrichting wordt meestal door een kap
afgesloten. Het materiaal, waaruit de schakelaars zijn vervaardigd, dient goed
isolerend, onbrandbaar en niet- hygroscopisch (vochtaantrekkend) te zijn.
Bovendien mag het bij verwarming niet week worden.
In
elektronische apparatuur worden vooral digitale schakelaars toegepast. Bijvoorbeeld: de
processor van een computer bevat miljoenen digitale schakelaars (transistors). Hiermee worden vervolgens signalen
verwerkt, waarbij het maken van een verbinding een logische
"1" vertegenwoordigt (bij een lichtschakelaar "aan") en het
verbreken van een verbinding een logische "0" (bij een
lichtschakelaar "uit"). De complexe relatie van schakelaars in een
schakeling kan geanalyseerd worden door middel van booleaanse algebra.
Niet alle
schakelaars kennen slechts twee toestanden: er zijn ook keuzeschakelaars die op
meerdere punten een verbinding kunnen maken.
Mechanische
schakelaars vertonen een verschijnsel dat denderen heet het kortstondig meerdere malen
achtereen maken en verbreken van het contact en in digitale schakelingen
hinderlijk kan zijn.
Uitvoeringen
Schakelaars
worden onderscheiden naargelang bediening of functie, of de combinatie ervan.
Druk- of
momentschakelaar
Een drukschakelaar of 'drukknop'
is een terugverende schakelaar die verbinding maakt of breekt als hij ingedrukt
wordt. De meeste deurbellen en veel aan/uit-knoppen op computers zijn
voorbeelden van drukknoppen. Een drukknop maakt een contact, of verbreekt het
contact zolang men die knop ingedrukt houdt. Als bij het loslaten van de knop
de schakeltoestand van het contact niet meer verandert, dan spreekt men van een
schakelaar.
Foliedrukknop
Een foliedrukknop is dun en
bestaat uit kunststoflagen met een matrix van metaallagen ertussen. Op de
punten waar de toetsfunctie voorzien is, kunnen de metaallagen door
samendrukken van alle lagen contact met elkaar maken.
Schuifschakelaar
Een schuifschakelaar of
'schuifknop' is een schakelaar die verbinding maakt of breekt wanneer een deel
ervan opzij geschoven wordt. Op veel radio's
kan men tussen verschillende banden kiezen met een dergelijke schuifknop. Er
zijn vaak drie, vier of meer standen.
Draai- of
walsschakelaar
Een draaischakelaar of
'draaiknop' is een schakelaar die tussen verschillende verbindingen kan
schakelen doordat eraan gedraaid wordt. In wasmachines waarop men verschillende
wasprogramma's kan kiezen, gebeurt dit vaak met een dergelijke draaiknop.
Tuimelschakelaar
Een tuimelschakelaar is een
schakelaar die een verbinding maakt of verbreekt als de stand van de hefboom
ervan gewijzigd wordt. Bekende tuimelschakelaars zijn de richtingaanwijzers in
auto's. De meeste uitvoeringen hebben twee of drie standen.
Wipschakelaar
Een wipschakelaars wordt onder
meer als lichtschakelaar in woningen toegepast. Bij de bediening ervan wordt
een wip aan de boven- of onderzijde ingedrukt, hierdoor wordt het contact
gesloten of verbroken. Wipschakelaars hebben geen 'moment' waardoor ze alleen
geschikt zijn voor wisselstroom.
Een tastschakelaar wordt in
werking gezet door aanraking met bijvoorbeeld de hand, waarbij er geen sprake
is van de wijziging van de stand van een mechanische schakelaar.
Trekschakelaar
De bediening hiervan gebeurt met
behulp van een koord. Door hieraan te trekken wordt achtereenvolgens een
contact gesloten of verbroken. Zij worden algemeen toegepast boven het
hoofdeind van een bed.
Voetschakelaar
Een voetschakelaar schakelt als
men met er met de voet druk op uitoefent. Dit soort schakelaars wordt veelal
door gitaristen op het podium gebruikt.
Kwikschakelaar
Een kwikschakelaar is een
schakelaar in de vorm van een glazen buisje met twee contacten waarin zich kwik
bevindt, dat verbinding maakt als de schakelaar in een bepaalde stand gehouden
wordt. Dit kan doordat kwik een goede geleider is voor elektrische stroom.
In conventionele thermostaten wordt een
kwikschakelaar nog wel toegepast, maar wegens milieubezwaren is dit in moderne thermostaten niet meer
toegestaan.
Reedschakelaar
De reedschakelaar of reed-contact is een schakelaar
die ingeschakeld wordt, indien er een magneet dicht in de buurt komt. Ze worden
bijvoorbeeld gebruikt in de opnemer van fietscomputers.
Eenfunctieschakelaar
Een eenfunctieschakelaar
wordt gebruikt door personen met een lichamelijke handicap.
Het is bijvoorbeeld mogelijk om met één eenfunctieschakelaar de computer volledig te bedienen. Dit gebeurt door
de verschillende opties (bijvoorbeeld letters) te scannen.
Tijdschakelaar
of schakelklok
Een schakelaar met een ingebouwde
klok, die op een van tevoren vastgesteld tijdstip,
of een reeks ingestelde tijdstippen, in- of uitschakelt. Er bestaan zowel
mechanische tijdschakelaars als volledig elektronische. Tijdschakelaars worden
onder andere gebruikt bij ovens, wasmachines, straatverlichting en aquariums. Men spreekt ook wel van tijdklok,
maar dat woord is een merkwaardige constructie.
Radioknoppen
Dit is een combinatie van
schakelaars waarvan er altijd een ingedrukt is. Door een van de schakelaars in
te drukken zal een andere schakelaar vrijkomen. Deze schakelaars treft men vaak
aan op oudere radio's en televisies.
Snoerschakelaar
Een snoerschakelaar is geschikt
voor montage in een snoer, bijvoorbeeld bij een schemerlamp.
Olieschakelaar
Dit soort schakelaars wordt
gevonden in het hoogspanningsnet.
De behuizing van de schakelaar is gevuld met olie om te verhinderen dat er bij
het schakelen van een sterke gelijkstroom een vlamboog ontstaat.
Nuldoorgangsschakelaar
Ook deze schakelaar is bedoeld
voor het schakelen van hoge stromen. De constructie zorgt ervoor dat precies op
het moment van de nuldoorgang van de wisselstroom wordt geschakeld. In
tegenstellng tot de vorige is deze schakelaar alleen voor wisselstroom geschikt.
Enkelpolige
vs dubbelpolige schakelaars
Een enkelpolige schakelaar
voert zijn functie uit aan één zijde van het te bedienen apparaat, terwijl een dubbelpolige
schakelaar beide stroomdraden bedient. In het geval van een 'gewone'
lichtschakelaar: de enkelpolige schakelaar heeft één in- en één uitgang, en kan
de fasegeleider onderbreken; de dubbelpolige schakelaar heeft 2 in- en
uitgangen, en kan zowel de fase- als de nulgeleider tezamen onderbreken.
Dubbelpolige schakelaars zijn typisch parallelle uitvoeringen van hun
enkelpolige equivalent, die samen bediend worden. De gelijktijdige onderbreking
van fase- en nulgeleider verhoogt de veiligheid en is in sommige gevallen
wettelijk verplicht. Bij uitbreiding bestaan er ook 3-polige schakelaars (voor
3-fasenstroom), enz.
Wisselschakelaar
Een wisselschakelaar heeft drie contacten (P, X en Y)
waarbij de verbinding PX of PY wordt gemaakt. Hij laat toe om 2 apparaten
afwisselend aan/af te zetten, maar wordt vooral gebruikt in de wisselschakeling, die toelaat een apparaat vanuit
verschillende locaties te bedienen. Een wisselschakelaar kan ook als een
enkelpoligeschakelaar gebruikt worden.
Kruisschakelaar
Een kruisschakelaar
heeft vier contacten (P, Q, X en Y) waarbij hetzij de verbindingen PX en QY,
hetzij PY en QX worden gemaakt. Wordt in combinatie met twee wisselschakelaars
gebruikt om een lamp met drie of meer schakelaars te kunnen bedienen. Is ook
geschikt om een gelijkspanning om te polen.
Serieschakelaar
Een serieschakelaar bestaat in feite uit twee
schakelaars in één behuizing. De bediening is gescheiden, maar de ingang is
vaak gemeenschappelijk.
Een wandcontactdoos of 'stopcontact' is strikt
genomen geen schakelaar, maar wordt vaak als zodanig gebruikt. Met name bij
verplaatsbare apparaten, zoals een looplamp.
In een
installatietekening worden symbolen gebruikt die links in onderstaande
afbeeldingen staan. De functie van de schakelaars blijkt in het midden van de afbeeldingen.
Deze tekenwijze wordt doorgaans toegepast bij een stroomkring- of
bedradingschema.
Rechts is
de constructie met een vierstandendraaischakelaar, zoals men die in oudere
woningen (tot 1950) nog wel aantreft. De ronde wals kan steeds 90 graden verdraaid
worden.
Een batterij (stroomblokje) is een voorwerp voor opslag
van elektriciteit. Het bestaat uit een elektrotechnische component en
spanningsbron, een combinatie van een of meerdere elektrochemische
cellen, die worden gebruikt voor de omzetting van opgeslagen chemische
energie in elektrische energie. Dat kan weer als elektrische energie - stroom - geleverd worden. Historisch wordt een aantal parallel of in serie geschakelde elektrochemische cellen, Leidse flessen of condensatoren een 'batterij' genoemd, in de volksmond heeft de enkele cel van de batterij de naam van het geheel overgenomen. Een auto-accu is een oplaadbare batterij, maar deze wordt in Nederland, in tegenstelling met Vlaanderen, gewoonlijk geen "batterij" genoemd.
Het symbool voor een batterij in een elektrisch schema is als volgt:
Het + en - teken worden vaak weggelaten omdat men aan de grootte van
de "platen" in de tekening kan zien welke zijde de + en welke de - is.
Een ezelsbruggetje is dat voor het "+" teken twee keer zoveel streep nodig is als voor het "-" teken.
Ledlampen komen in verschillende modellen voor, waaronder de vorm en
grootte van een gewone gloeilamp met grote (E27) of kleine (E14) Edison-fitting. Er zijn ook uitvoeringen met andere vormen, maten en aansluitingen, bijvoorbeeld een GU5.3-steekvoet (bipinvoet) of een GU10-bajonetvoet.
Lichtstroom is een maat voor de hoeveelheid energie die een lichtbron
in totaal (in alle richtingen) uitzendt. De eenheid van lichtstroom is
het lumen. De lichtstroom van een gloeilamp van 40 watt is bijvoorbeeld
415 lm.
De lichtsterkte (helderheid) van een lichtbron geeft aan hoeveel vermogen de lichtbron per stralingshoek
uitzendt. Voor leds wordt de lichtsterkte uitgedrukt in millicandela
(mcd). 1000 millicandela is gelijk aan 1 candela. Hoe kleiner de
stralingshoek waarin het licht uitgezonden wordt, hoe hoger de
lichtsterkte (bij gelijkblijvende lichtstroom).
Om bij benadering de hoeveelheid lumen uit te rekenen wordt het
aantal candela's gedeeld door het deelgetal dat bij de stralingshoek van
de lamp hoort (zie MR16). Voorbeeld: een lamp met een verlichtingssterkte van 590 cd (590.000 mcd) en een stralingshoek van 40° geeft
