Page 1


©  Gyldendal Norsk Forlag AS 2006 2. utgave 2009 3. utgave 2013 Printed in Norway by: 07 Media – 07.no, 2013 ISBN 978-82-05-44780-6 Design: Renessanse Media/PED TEC AS Layout: PED TEC AS Omslagsdesign: Johanna Figur Waddington Redaktør: Aase Sundklakk Bilderedaktør: Hanne Erøy Omslagsfoto: David Gould/Getty Images Illustratør: Bjørn Picard Øvrige illustrasjoner: Rickard Ax/Didacta: Side 29nv, 30ø, 31ø, 55, 92ø, 114, 226, 227ø, 282n, 283n, 285, 296, 302n, 305øh Fotokreditering: Side 8: Image100/Corbis/Ina Agency, 10n: Klaus Westermann/Caro Fotoagentur/Ina Agency, 11nv: Daniel Karmann/dpa/NTB scanpix, 11nh: Thomas Peter/Reuters/NTB scanpix, 14: Javier Larrea/age fotostock/ Ina Agency, 16: Arbeidstilsynet, 17: Miljødirektoratet, 18ø: Varie/age fotostock/Picture Point, 18n: Retursamarbeidet LOOP, 19: Steinar Myhr/NN/Samfoto/NTB scanpix, 24ø: Krister Sørbø/VG/NTB scanpix, 24n: Øystein Søbye/NN/ Samfoto/NTB scanpix, 25ø: Christian Hager/Picture Press/Ina Agency, 72v: SSPL/Science Museum/Getty Images, 72h: Tony Avelar/EPA/NTB scanpix, 74: Hadelandprodukter AS, 93: Microsoft Office, 104: 4Test Instrument AS, 118øv: HSN/Microstock/NTB scanpix, 132: Peter Cade/Getty Images, 134h: Telemuseet, 136nv: rvlsoft/Microstock/ NTB scanpix, 148nv: Rick Maiman/Polaris/NTB scanpix, 149ø: Oleksiy Maksymenko/ImageBroker/Ina Agency, 149n: Scanrail/Microstock/NTB scanpix, 158: Andrey Khritin/Microstock/NTB scanpix, 163n: Faksimile fra www.gyldendal. no, 165ø: Claudio Bresciani/Scanpix Sweden/NTB scanpix, 166ø: Draka Norsk Kabel, 174ø: BOSCH, 186n: Paul Fleet/Microstock/NTB scanpix, 207n: Elok låsproduksjon AS, 208: Juice Images/Getty Images, 214: Jesco Denzel/ Visum/Ina Agency, 229m: Interconnect AS, 236n og 305n: Audi AG. Bildeleverandører: Bang & Olufsen: 252n Neby Hi-Fi Concept AS: 239ø Elotec: 196øv, 203n i illustrasjon og 204 Hi-Fi Klubben: 228ø, 258, 264, 265m og 268n Falck: 195n, 197øv, 203ø og 203n (røykdetektor i illustrasjonen) Elfa Distrelec AS: 164ø, 170m, 222, 223øv, 243ø, 266 Photodisc/Gyldendal: Side 10øv, 13n, 22, 70, 174n, 184, 278, 281m Hans Wold og Bjørn Picard: Side 10m, 11ø, 12, 13ø, 29ø, 29m, 36, 75, 77 i marg, 78n, 80–90, 115, 116, 118øh, 134v, 137, 145øv, 147, 148nh, 155ø, 159øv, 170 i marg, 171 i marg, 173ø, 173n, 174v, 181n, 182n, 183mh og 183n, 186ø, 189n, 190n, 191, 192, 193 i marg, 194, 195ø, 196øh, 196n, 197øh, 199ø, 201n, 217ø, 218, 219ø, 220ø, 220n, 223m, 223n, 227n, 229ø, 231n, 233n, 234, 235, 236ø, 239mv, 239n, 243m, 243n, 245ø, 245m, 246ø, 247n, 248 i marg, 252ø, 254ø, 255ø, 256n, 257ø, 260n, 265øv, 265n, 267ø, 268ø, 269n, 280, 281ø, 283ø, 303n, 305n. Bildene side 31m, 97, 284n, 293ø og 305øv er fra boken Elektronikk 2000 (faktabok) av Hans Wold, Bo Johnsson, Börje Lindell og Glenn Johansson, © Universitetsforlaget AS 1997. Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverkloven eller avtaler om kopiering inngått med KOPINOR, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning og kan straffes med bøter eller fengsel. Alle henvendelser om forlagets utgivelser kan rettes til: Gyldendal Undervisning Redaksjonen for videregående skole Postboks 6860 St. Olavs plass 0130 Oslo E-post: undervisning@gyldendal.no www.gyldendal.no/undervisning Alle Gyldendals bøker er produsert i miljøsertifiserte trykkerier. Se www.gyldendal.no/miljo


Forord Data- og elektronikksystemer gir en grunnleggende innføring i sentrale begreper i elektrofaget og i måling av elektriske størrelser som resistans, spenning og strøm. Hovedvekten er lagt på å presentere enkle elektroniske systemer for databehandling, kommunikasjon, adgangskontroll og lyd og bilde med mange teoretiske og praktiske eksempler. Elevene lærer med det å planlegge, kople opp og dokumentere enkle elektroniske systemer som legger et grunnlag for å gjennomføre praktiske oppdrag. Minnesund i juni 2013 Hans Wold


Innhold 1 Vår elektroniske verden  8 En viktig del av hverdagen  10 De svarte plastbrikkene som forandret verden  11 Utviklingen av datateknologien  12 Arbeidsmiljø og sikkerhet 15 HMS på arbeidsplassen  15 Arbeidsmiljøloven og Arbeidstilsynet 15 Sikkerhet på arbeidsplassen  16 HMS-datablader  16 Faresymboler og sikkerhetsinformasjon  17 Verneutstyr  17 EE-avfall 18 Sammendrag 19 Test deg selv 20 Oppgaver 21

Oppgaver 55 Måleøvinger  60

3 Datamaskinen og informasjonssamfunnet 70 Innledning 72 De tre sentrale egenskapene til datamaskinen  74 Maskinen er rask  74 Maskinen er pålitelig  74 Maskinen har lagringskapasitet  74 Et datamaskinsystem  75 Den personlige datamaskinen  75 Hoveddelene i en datamaskin  76 Lager (minne)  77 Tilkopling av maskinvare  80 Tilkopling av skjerm  82 Tilkopling av skriver  83 Tilkopling av høyttalere  85 Andre tilkoplinger  86 Tilkopling av nettkabel  87 Databehandling 88 Halvlederlagre  90 Programvare 92 Operativsystemet  92 Applikasjonsprogram  94 Feil og feilmeldinger  95 ESD-beskyttelse 97 Sammendrag 99 HMS 99 Test deg selv 100 Oppgaver 101

2 Grunnleggende begreper  22 Hvor kommer strømmen fra?  24 Strøm 25 Spenning 26 Spenningskilde  27 Resistans 28 Resistor 29 Ohms lov 31 Energi og effekt  34 Hva er effekt?  34 Hva er energi?  35 Sammenhengen mellom effekt, strøm, spenning og resistans  37 Elektriske kretser  39 Åpen krets  40 Lukket krets  40 Kortsluttet krets  40 4 Digitale signaler  104 Seriekopling og parallellkopling  41 Innledning 106 Måling på elektriske kretser  42 Pulser 106 Mer om seriekoplinger  42 Logiske nivåer  109 Mer om parallellkopling  44 Stigetid og falltid  109 Vekselstrøm og vekselspenning  47 Binære tallsymboler  110 Elektronikkskjema 49 Digitale signaler Hvordan tegne et elektronikkskjema  49 bærer informasjon  110 En liten praktisk koplingsoppgave  51 Tidsdiagram  111 Sammendrag 53 Dataoverføring 111 Test deg selv 54 Tall og koder  113


Desimale tall  114 Det binære tallsystemet  116 Omforming av binære tall til desimaltall  118 Omforming av desimaltall til binære tall  119 Heksadesimale tall  120 Store tall og små tall  121 BCD-koden  122 ASCII-koden 123 Sammendrag 124 Test deg selv  125 Oppgaver 126 5 Systemer for tele og datakommunikasjon  132 Telefonen 134 Telenettet 137 Modem 139 Bredbånd og ADSL  141 Mobilnettet og mobiltelefonen  143 GSM  145 UMTS  146 SMS  146 Mobiltelefonapparatet 147 Nettverk 150 Nettverkstopologier 152 Busstopologi  152 Ringtopologi  153 Stjernetopologi  153 Praktisk eksempel – et kontornettverk  155 Internett 160 www = verdensveven  160 Hypertekst, domener  160 Datapakker  161 Internett-tilkopling 163 Opphavsrett 164 Autentisering 165 Transmisjonsmedier  166 Parkabel  166 Koaksialkabel (koaks)  166 Fiberoptisk kabel (optokabel)  166 Trådløs overføring  168

Hjemmenettverk – trådløst eller kablet?  168 Hva trenger vi til en trådløs løsning?  170 Kablet nettverk  172 Elektromagnetisk stråling  173 Sammendrag 175 Test deg selv  176 Oppgaver 177 Praktisk oppgave – et lite datanettverk 180 6 Systemer for adgangskontroll og alarmanlegg  184 Innledning 186 Røykvarslere 186 Ioniske eller optiske røykdetektorer?  187 Seriekopling av tre røykvarslere   189 Innbruddsalarm 191 Åpen eller lukket elektrisk krets?  192 En enkel alarm  193 Bevegelsesdetektorer 194 Når alarmen går  195 Adgangskontroll 196 Ringeanlegg  197 Installasjonstegning for ringeanlegg  199 Ringetrykknapp med lys  200 Brannalarm- og innbruddsalarmanlegg i enebolig  202 Porttelefonanlegg 206 Sammendrag 209 Test deg selv 210 Oppgaver 211 7 Lyd- og bildesystemer  214 Det digitale bakkenettet  216 Antenner 218 Montering av kabel  220 Ulike antenner  220 Dekoder 223 TV 226 CRT-TV  226 LCD-TV  227 Plasmaskjerm  228 Spesifikasjoner for TV-er  228


Scart-kontakten  229 HDMI  229 Bildekvalitet  229 HD-TV  230 Satellitt-TV 231 Parabolantennen  232 Mottakeren  233 Hvordan montere et parabolanlegg?  233 Radio 236 Radiosendere  237 Radiomottakere   237 Montering av radiosystem  239 Lyd   240 Forsterkning 241 Desibelbegrepet  242 Stereoanlegget 243 Tilkoplinger  246 Belastningsimpedans  247 Tilkopling av høyttalerkabler  247 Høyttalere 248 Plassering av høyttalersystemet  253 Tilkopling av høyttalersystemet  254 Lagringsmedier 254 MP3  256 Hjemmekino  257 Projektor  258 Lerret  258 Surround-lyd  259 Hjemmekino-forsterkere  260 Surround-lyd-formater  260 Kabler 264 Høyttalerkabel  264 Videokabel  265 Scart-kabel  265 Antennekabel  266 Plassering av enhetene i et hjemmekino-system  266 Fjernkontrollen  267 DVD og BD  268 Sammendrag 271 Test deg selv  272 Oppgaver 274

8 Kraftforsyning Innledning 280 Transformatoren 282 Formler for omforming av spenning og strøm  283 Dioden – tilbakeslagsventil for strømmen  284 Likeretting 286 Enveislikeretting (halvbølgelikeretter)  286 Glattekondensatoren 287 Toveislikeretter (helbølgelikeretter)  291 Graetzbroen  293 Praktisk informasjon om likeretterdioder  294 Transistoren – en aktiv komponent  296 Normerte strømmer og spenninger  298 Spenningsregulatoren 299 Integrerte spenningsregulatorer  302 Lysdioden (LED)  303 Praktiske opplysninger om lysdioden  305 Sammendrag 306 Test deg selv 307 Måleøvinger 309 Norsk–engelsk ordliste  312 Stikkord 314


1

Vår elektroniske verden Elektronikk inngår i stadig mer av utstyret vi bruker til daglig. Manuelt styrte maskiner er erstattet av elektriske maskiner som blir styrt elektronisk. Store, tunge og helsefarlige oppgaver lar vi roboter utføre. Knapt noen teknologi utvikler seg raskere. Utviklingen kjennetegnes av at komponentene blir mer komplekse. De blir mindre i størrelse og yter samtidig mer. Elektroniske systemer omgir oss overalt, vi får stadig nye produkter som igjen skaper nye behov.

MÅL

I dette kapitlet lærer du

• •

hva elektronikk og elektroniske systemer er

litt om elektronikkens historie

• •

litt om elektronikkens bruksområder om elektronisk avfall og sikkerhet


10 

VÅR ELEKTRONISKE VERDEN

En viktig del av hverdagen Vi møter elektronikk på mange områder. Den er en del av hverdagen vår gjennom datamaskiner, TV og kjøkkenmaskiner. Vi finner den i biler med ABS-bremser og kollisjonsputer. Det er elektronikk i tyverialarmer og i navigasjonssystemer, i medisinsk utstyr og i romskip. I butikken har alle varene en strekkode. Den forteller både hvilken vare det er, hvem produsenten er, og hvor varen er produsert. Strekkode-leseren er koblet til et datasystem. Dette systemet «vet» hele tiden hvor mye som er på lager av hver vare, og når butikken må bestille mer. Noen systemer er knyttet direkte til leverandøren. De ringer automatisk opp og bestiller nye varer ved behov. Alle varene i butikken har en strekkode

Mekanikeren bruker avanserte instrumenter når han feilsøker i de elektroniske systemene i bilen

I moderne biler sørger elektronikken for at brennstoffet blir antent på riktig tidspunkt. Det skjer opptil 600 ganger per sekund. Mellom hver av disse tenningene rekker elektronikken mye: Den legger en lav spenning på tennstiften. Den måler hvor effektiv forbrenningen er ved tenning. Så regulerer den forholdet mellom brennstoff og luft umiddelbart hvis det er behov for det. Elektronikk blir mye brukt til å styre og regulere. Vi kan for eksempel regulere utelyset utenfor boligen vår. Utelyset kan bli slått på når dagslyset synker under en bestemt verdi. Vi kan også regulere lysstyrken i lampen. Apple iPad, iPad mini og iPhone 5


11 Elektroniske systemer tar imot, bearbeider, lagrer og overfører informasjon. Overføringen av informasjon skjer stadig oftere med trådløse og fiberoptiske systemer. Disse systemene er raske og har stor kapasitet. De har også blitt svært pålitelige.

Værstasjon

Bærbare enheter som smarttelefon og nettbrett bruker slike trådløse systemer. Slik får vi tilgang til informasjon når som helst og uansett hvor vi er. Fiberoptiske systemer brukes blant annet til digital-TV, HDTV og 3DTV. Det har gitt oss en helt ny opplevelse av lyd og bilde. Vi har fått større og lettere TV-apparater, skjermer med bedre kvalitet og mulighet til å se filmer i 3D.

Robot i menneskelig form

Flysimulator for passasjerfly

De fleste elektroniske apparater og funksjoner er basert på noen få komponenter. Vanlige komponenter er for eksempel resistor, spole, kondensator, diode og transistor. Måten disse komponentene er satt sammen på, avgjør hvilket apparat det blir, og hvilke funksjoner det får. Alt dette lærer du mer om utover i boka.

De svarte plastbrikkene som forandret verden

chip = plastbrikke

Tar du av dekslet på en datamaskin, en DVD-spiller, en fjernkontroll – ja, i prinsippet et hvilket som helst moderne elektronisk apparat, finner du en eller flere svarte plastbrikker (eng. chip). For at du skal få et bilde av den raske utviklingen i datateknologien fram mot disse brikkene, trekker vi de historiske linjene tilbake til andre verdenskrig (1940–45).


12 

VÅR ELEKTRONISKE VERDEN

Utviklingen av datateknologien 1940–45: Regnemaskiner med det binære tallsystemet

1981:

Microsoft kommer med MS-DOS operativsystem

1946:

Den første helt elektroniske datamaskinen, ENIAC

1985:

MS-Windows (program som danner et skall rund MS-DOS)

1948:

Transistoren

1991:

Internett

1953:

Den første PC-en i Norge, den norskproduserte Nusse

2001:

Windows XP (ikke lenger avhengig av MS-DOS)

1971:

Mikroprosessoren

2000:

Mikroprosessorer med flere kjerner

1981:

Den første PC-en fra IBM (International Business Machines)

2007:

iPhone

2010:

iPad

det binære tallsystemet = et tallsystem som består av to tall: et ettall (1) og en null (0). Det kalles også ofte totallsystemet. relé = en slags strømbryter

ENIAC = den første datamaskinen. ENIAC står for Electronic Numerical Integrator And Calculator. radiorør = en glødelampe med en spesiell konstruksjon

Under andre verdenskrig ble det arbeidet intenst med å lage automatiske regnemaskiner både i Tyskland, Storbritannia og i USA. Alle regnemaskinene hadde det til felles at de brukte det binære tallsystemet når de behandlet data, i stedet for det vanlige systemet med ti siffer. Alle tegn som en datamaskin skal behandle, må derfor oversettes til binære tall. Oversettelsen foregikk ved hjelp av releer, som er en slags strømbrytere. Når strømmen ble slått på (tilstanden høy), tilsvarte det et ettall (1). Når den ble slått av (tilstanden lav), tilsvarte det en null (0). Det vi regner som den første virkelige datamaskinen, var en amerikansk oppfinnelse. Maskinen sto ferdig i 1946 og ble kalt ENIAC. Den besto av ca. 18 000 radiorør, fylte et stort rom, veide 80 tonn og kostet den gang en halv million dollar. Radiorørene kunne slå strømmen på og av tusen ganger raskere enn releene. Det gav ENIAC en regnehastighet på 5000 addisjoner og 360 multiplikasjoner per sekund.

Fra radiorør til transistor transistor = et forsterkerelement sammensatt av halvledermateriale halvledermateriale = materialer som har elektrisk ledningsevne mellom ledende og isolerende materialer

I ENIAC var det 5 millioner koplingspunkter. Den gang fantes det ikke automatiske loddestasjoner, så alt ble loddet for hånd. Allerede i 1948 oppfant amerikanerne transistoren. Den kunne erstatte radiorøret. Transistoren besto av flere lag av halvledermateriale (germanium, og senere silisium). Den var raskere og mye mindre enn radiorøret. Den var også mer pålitelig og trengte mindre energi. Generasjon to av datamaskiner ble bygd med transistorer. Å lage disse datamaskinene var en arbeidskrevende og kostbar oppgave. En datamaskin inneholdt tusenvis av transistorer. Hver transistor måtte forbindes med andre transistorer ved hjelp av et komplisert nettverk av ledninger.


13 integrert krets = en brikke av halvledermateriale, oftest silisium, som inneholder en elektronisk krets silisium = kisel, et grunnstoff

NASA = USAs sentraladministrasjon for flyteknisk forskning og romvirksomhet. NASA står for National Aeronautics and Space Administration.

Snart skjønte forskerne at de kunne forenkle dette ved å bruke integrerte kretser. I stedet for å lage mange transistorer av halvledermateriale og knytte dem sammen med ledninger, kunne en bruke en hel brikke av halvledermaterialet silisium og lage den slik at den kunne fungere som mange transistorer. I stedet for å trekke ledninger mellom transistorene kunne en etse ledninger direkte inn i halvledermaterialet. Forskerne laget på denne måten en modell av en integrert krets. Deretter kunne de ved hjelp av en spesiell fotografisk teknikk forminske modellen og overføre mønsteret til et utall andre silisiumbrikker. Slik kunne en masseprodusere integrerte kretser på en billig måte. Den kanskje viktigste aktøren i denne utviklingen var NASA gjennom sitt romfartsprogram. I dag kan flere hundre tusen transistorer få plass på én silisiumbrikke som bare måler noen få kvadratmillimeter. De første integrerte kretsene hadde en stor ulempe: De kunne bare utføre de spesielle oppgavene som de var konstruert til å gjøre. Dataekspertene måtte lage én spesiell integrert krets til en lommeregner, en annen til en vaskemaskin, en tredje til et elektronisk ur, og så videre. En viktig begivenhet inntraff i 1971. Da oppfant det amerikanske datafirmaet Intel en integrert krets som kunne programmeres til å utføre mange forskjellige oppgaver – mikroprosessoren.

Integrerte kretser

å programmere = å tilrettelegge program for datamaskiner mikroprosessor = hjernen i datamaskinen

Mikroprosessor

Mikroprosessoren kunne programmeres til hva det skulle være, på samme måte som en stor datamaskin kunne. Den kunne regne ut kvadratrøtter i en lommeregner, styre klesvasken i en vaskemaskin eller passe på frisklufttilførselen i et romskip. I stedet for å lage


14 

VÅR ELEKTRONISKE VERDEN

mange forskjellige integrerte kretser kunne en nå nøye seg med å masseprodusere en generell integrert krets og så utstyre den med forskjellige programmer. Mikroprosessoren var oppfunnet, og med den ble vi alle deltakere i utviklingen av datateknologien ved at vi selv kunne konstruere systemer av ferdige kretser. At det har vært mulig å pakke sammen så mange elektroniske komponenter på en utrolig liten flate, har altså banet veien for utviklingen av et utall nye produkter. Det er en utvikling – på godt og vondt – som vi for få år siden knapt kunne drømme om.

Mye elektronikk i medisinsk utstyr (Da Vinci robot, urologi)

Historikk om mikroprosessoren Verdens første mikroprosessor var 4-bit-prosessoren Intel 4004, som ble lansert høsten 1971. Den var ikke ment for datamaskiner, men til bruk i kalkulatorer. Intel 4004 inneholdt 2300 transistorer og målte 3 x 4 mm. Siden da har antallet transistorer som kan integreres på en silisiumbrikke, blitt doblet omtrent hver 18. måned. I dag kan vi integrere nærmere tre milliarder transistorer på en silisiumbrikke. Tilgjengelig datakraft på en brikke øker nesten proporsjonalt med antallet transistorer. Da IBM kom med sin første PC i 1981, var det ikke Intel 4004 som satt i den. Tiden hadde løpt fra 4-bit-prosessoren. Intel hadde i mellomtiden utviklet både en 8-bit-

prosessor (8008) og en med 16 biter (8088). IBM valgte 8088 til sin PC, og denne maskinen dannet standarden til mikromaskinene slik vi kjenner dem i dag. En rekke andre produsenter kom etter hvert med PC-er som liknet IBM sin, såkalte kloner. Etter hvert ble det utviklet 32-biters prosessorer og de siste er 64 biters prosessorer. Det er ikke bare antallet transistorer som har betydning for ytelsen til en datamaskin, farten er også viktig. Intel 4004 hadde en klokkefrekvens på 500 kHz, mens de nyeste prosessorene nærmer seg 4 GHz. En stadig høyere frekvens betyr også høyere effektforbruk og varmeproblemer. Det ble etter hvert nødvendig å tenke i andre baner for

å øke ytelsen ytterligere. Det har ført fram til utviklingen av flerkjernede prosessorer, som er brikker med flere mikroprosessorer. Intel 4004-prosessoren hadde en banebredde på 10 mikrometer (μm), mens den i de nyeste prosessorene er nede på 32 nanometer (nm). Vi kan vanskelig forestille oss disse størrelsene. Hadde dagens prosessorer brukt banebredden til 4004, ville de dekket et areal på rundt 20 m2. Hva med prisen? For prisen av en transistor i Intel 4004 får vi i dag mange hundre tusen transistorer i de nyeste prosessorene, og de er dessuten mye raskere.


15

Arbeidsmiljø og sikkerhet HMS på arbeidsplassen

HMS = helse, miljø og sikkerhet

Et godt arbeidsmiljø er viktig for at vi skal trives på skolen eller på arbeidsplassen. Hvordan arbeidsmiljøet er, påvirker også helsa vår. Et godt arbeidsmiljø gjør at vi kjenner oss trygge. Alle bedrifter er pålagt å arbeide med HMS. HMS er en forkortelse for helse, miljø og sikkerhet. Målet med HMS er å skape trygge og sikre arbeidsplasser og et godt arbeidsmiljø. Det fysiske arbeidsmiljøet har tradisjonelt fått mest oppmerksomhet. HMS-arbeidet skal forebygge at du blir syk eller skadet på grunn av jobben din. Det betyr blant annet å beskytte deg mot farlige stoffer, gasser, mye støy eller store fysiske belastninger. Det skal også sikre at du ikke blir utsatt for ulykker eller tilbringer mye av arbeidstiden i et dårlig inneklima. Det er også viktig for arbeidsmiljøet at vi kan arbeide i en positiv atmosfære uten stress og mobbing. Det psykososiale arbeidsmiljøet har fått større fokus de senere årene. HMS-arbeidet skal sikre at du og kollegene dine har gode arbeidsforhold, og at dere jobber sammen for å skape en god arbeidsplass for alle. Det er likevel en risiko for at skader og ulykker kan skje på en arbeidsplass. HMS-arbeid handler om å avdekke risiko og forebygge at skader og arbeidsuhell skjer. Vi utarbeider sikkerhetsrutiner som alle skal følge, slik at faren for ulykker og skader blir mindre. Disse sikkerhetsrutinene er en del av HMS-arbeidet. Vi trenger også et system som kan hjelpe oss med å avdekke problemer i tide. Dette kaller vi internkontroll.

Arbeidsmiljøloven og Arbeidstilsynet Det finnes lover og regler for hvordan arbeidsmiljøet skal være, både på skolen og i arbeidslivet. Lovene og reglene forteller hvilke krav myndighetene stiller til arbeidsmiljøet. De beskriver pliktene og rettighetene som de ansatte og arbeidsgiveren har for å skape et godt arbeidsmiljø. Lovene sier også hvem som har ansvaret for sikkerheten på arbeidsplassen. Den viktigste loven er arbeidsmiljøloven. Den skal sikre at arbeidsmiljøet er trygt og ikke gir arbeidstakerne fysiske og psykososiale skader. Den første loven som tok opp arbeidsmiljøspørsmål i Norge kom i 1892 og gjaldt tilsyn med arbeidsforholdene i fabrikker. Senere kom det stadig nye lover som omhandlet arbeidsmiljøet for flere og flere yrkesgrupper. Den nåværende arbeidsmiljøloven ble vedtatt i 2005 og heter «Lov om arbeidsmiljø, arbeidstid og stillingsvern mv.».


16 

VÅR ELEKTRONISKE VERDEN

arbeidsmiljøloven = en lov som skal sikre arbeidstakerne trygghet mot fysiske og psykososiale skadevirkninger

Arbeidstilsynet er et offentlig organ som forvalter arbeidsmiljøloven. Det betyr at de skal kontrollere at alle virksomheter følger regelverket. Arbeidstilsynet fastsetter også forskrifter til arbeidsmiljøloven. Arbeidstilsynet skal både kontrollere og veilede bedriftene. Inspektører fra Arbeidstilsynet besøker bedrifter og kontrollerer at de følger regelverket. Hvis de finner feil og mangler, kan de pålegge bedriften å rette feilene.

Sikkerhet på arbeidsplassen Mange forhold påvirker oss på arbeidsplassen. Giftige kjemikalier, farlige maskiner og belastende arbeidsstillinger kan gi deg helseplager og skader. Noen kjemikalier kan gi akutte skader, andre blir tatt opp i kroppen og gir skader på lengre sikt. http://www.arbeidstilsynet.no/

Arbeidsplassen må sikres for å beskytte helsen eller livet til dem som arbeider der. Mange arbeidsulykker kunne vært unngått hvis sikringen hadde vært bedre. Ved å følge sikkerhetsrutinene tar du vare på både deg selv og andre.

Arbeidstilsynet = et offentlig organ som kontrollerer at bedriftene følger arbeidsmiljøloven

Risikoen for arbeidstakeren reduseres gjennom å erstatte farlige kjemikalier og prosesser med mindre farlige. Når slike tiltak ikke gir godt nok vern, må vi bruke godkjent verneutstyr. Dette gjelder for eksempel ved framstilling av kretskort. Der brukes det kjemikalier som kan innebære helserisiko.

HMS-datablader HMS-datablad = en oversikt over hva produktet inneholder, hvilke skader det kan føre til, og hva vi skal gjøre dersom det inntreffer uhell eller ulykker

Når vi bruker gasser, oljer, kjemikalier eller kjemiske produkter i arbeidet, må vi vite hva produktet inneholder. Vi må vite hvilke skader det kan føre til, og hva vi skal gjøre hvis det skjer et uhell eller en ulykke. Disse opplysningene finner du i HMS-databladet for produktet.

Utdrag fra datablad om saltsyre (Kilde: PERMAKEM)


17 Databladet forteller dette om produktet: • • • •

hvilke kjemiske stoffer produktet inneholder hvilke farer som kan oppstå når du bruker produktet hva slags verneutstyr du skal bruke hvilke førstehjelpstiltak du skal iverksette hvis det skjer et uhell

Faresymboler og sikkerhetsinformasjon Les alltid etiketten på et produkt før du tar det i bruk. På emballasjen til kjemiske produkter finner du faresymboler (farepiktogrammer), i tillegg til fare- og sikkerhetsinformasjon på norsk.

Etsende. Kjemikalier som forårsaker etseskader på hud og øyne eller alvorlige øyeskader. Brukes også for kjemikalier som er etsende for metaller.

Helsefare. Kjemikalier som er farlige ved innånding, hudkontakt eller svelging. Brukes også for kjemikalier som virker irriterende på hud, øyne og luftveier, gir allergiske hudreaksjoner, døsighet og svimmelhet.

Brannfarlig. Kjemikalier som er brannfarlige og kan brenne voldsomt ved antenning eller varmetilførsel. Enkelte kjemikalier utvikler brannfarlig gass i kontakt med vann eller selvantenner i luft.

Verneutstyr HMS-arbeidet har som mål å gjøre arbeidsplassen trygg og sikker. I tillegg må vi selv beskytte oss mot skader. Vi kan bruke verneutstyr, men vi må også være forsiktige og bruke riktig arbeidsteknikk når vi arbeider med kjemiske produkter og farlige maskiner. Vi skiller mellom personlig verneutstyr og verneutstyr som er tilgjengelig for alle. Det personlige verneutstyret skal bare brukes av den som har fått det. Hva slags personlig verneutstyr som er nødvendig, varierer fra yrke til yrke. Vanlig personlig verneutstyr er • • • • • • •

øyevern hørerselsvern åndedrettsvern vernefottøy hodevern håndbeskyttelse fallsikring


18 

VÅR ELEKTRONISKE VERDEN

I produksjonen av kretskort blir det brukt giftige stoffer som de ansatte i produksjonen må beskytte seg mot. Da er det nødvendig å bruke personlig verneutstyr som øyevern, verneklær og avsug når det loddes, for eksempel når elektronikk- og datautstyr blir reparert.

EE-avfall Testing av kretskort

Nesten alle elektriske og elektroniske produkter inneholder helseog miljøfarlige stoffer som kvikksølv, bromerte flammehemmere og PCB. Når disse produktene kasseres, blir de til EE-avfall. Det er derfor viktig at de blir samlet inn og behandlet på riktig måte. Avfallet omhandles av forskrift om gjenvinning og behandling av avfall (avfallsforskriften).

Symbolene viser at produktet ikke skal kastes sammen med vanlig avfall. For å unngå skade på miljø og helse må produktet leveres inn til et mottak og behandles på riktig måte.

Regelverket sier at EE-avfall kan leveres gratis til kommunale mottak eller til forhandlere som selger tilsvarende EE-produkter. EE-bransjen har ansvaret for å samle inn og håndtere EE-avfallet. Alle som produserer og importerer EE-produkter, plikter å være organisert i et returselskap for EE-avfall. Det er i dag fem godkjente returselskaper. kvikksølv = et kjemisk grunnstoff bromerte flammehemmere = en gruppe organiske stoffer som inneholder brom og er brannhemmende PCB = en forkortelse for polyklorerte bifenyler. PCB ble forbudt i 1980, men finnes i gamle produkter og materialer.

miljøgifter = giftige kjemiske stoffer som er en langsiktig trussel mot miljø og helse

I returselskapene blir EE-avfallet registrert og sortert. Så blir det sendt til et av behandlingsanleggene for miljøsanering og materialgjenvinning. Miljøsanering vil si å ta hånd om produkter med miljøgifter på en forsvarlig måte. Avfallet blir demontert, og deler som inneholder miljøgifter, blir behandlet som farlig avfall. Resten av materialene blir for det meste gjenvunnet. Det vil si at materialene blir brukt som råvarer til nye produkter. Den raske teknologiske utviklingen fører til at EE-produktene får stadig kortere levetid. Mengden av EE-avfall øker mye raskere enn annet avfall. Etter at retursystemet ble innført, har mengden av innsamlet EE-avfall økt fra 20 000 tonn ved tusenårsskiftet til 160 000 tonn i dag. Importører og produsenter har inngått en avtale med Miljøverndepartementet der de forplikter seg til å samle inn minst 80 prosent av alt EE-avfall hvert år.


19 WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) er et EU-direktiv som sier at produsenter av elektriske og elektroniske produkter er ansvarlige for innsamling og gjenvinning av produktene når de kasseres

Klima- og forurensningsdirektoratet har opprettet EE-registeret for å følge opp importører og produsenter av EE-produkter. Registeret inneholder en oversikt over alle firmaer som produserer og importerer EE-produkter. Registeret henter også inn data fra returselskapene for å få oversikt over mengdene av EE-avfall som er samlet inn og behandlet.

PC-er som EE-avfall

SAMMENDRAG

• • • • • • •

Elektronikk er kanskje den teknologien som har hatt størst utvikling i de siste 50 årene. Mikroprosessoren er en integrert krets som kan programmeres til å utføre mange for-skjellige oppgaver. Målet med HMS er å skape trygge og sikre arbeidsplasser og å forebygge sykdom og skader som skyldes arbeidmiljøet. Farlige kjemikalier er merket med symboler og en kort tekst som beskriver risikoen og hvilke sikkerhetstiltak som er nødvendig. Alle farlige kjemikalier skal ha et HMS-datablad. EE-produkter inneholder helse- og miljøfarlige stoffer som kvikksølv, bromerte flammehemmere og PCB. Når disse produktene kasseres, blir de til EE-avfall. EE-bransjen har ansvar for å samle inn og håndtere EE-avfall. Deler som inneholder miljøgifter, blir behandlet som farlig avfall. Resten blir stort sett gjenvunnet.


20 

VÅR ELEKTRONISKE VERDEN

TEST DEG SELV Her kommer ni spørsmål og tre svaralternativer for hvert av dem. Kryss av for det svaret eller de svarene du mener er riktig. Husk at det kan være mer enn ett riktig svar! Spørsmål

Svar A

Svar B

Svar C

driftssikkerhet

pris

kort reaksjonstid

integrert krets

betegnelsen på et systembrikkesett

betegnelsen på en fotocelle

1

Fordeler med elektroniske styringssystemer er

2

En chip er betegnelsen på en liten bit silisium som inneholder en

3

Halvledermaterialet i integrerte kretser er

sink

karbon

silisium

4

Det amerikanske datafirmaet Intel oppfant en integrert krets som kunne programmeres til å utføre mange forskjellige oppgaver i

1946

1958

1971

5

Alle tegn som en datamaskin skal behandle, må oversettes til

desimale tall

binære tall

heksadesimale tall

6

Eksempler på integrerte kretser er

mikroprosessorer

diskrete komponenter

operasjonsforsterkere

7

Forkortelsen HMS står for

helse, miljø og sunnhet

helse, miljø og sikkerhet

hygiene, miljø og sikkerhet

8

Arbeidsmiljøloven er innført av

arbeidsgiverne

fagforeningene

myndighetene

9

Et faresymbol på emballasjen forteller oss

at et produkt er godkjent

hva et produkt inneholder

hvilke skader produktet kan føre til


21

OPPGAVER 1 Når møter du elektronikken i hverdagen din? Tenk gjennom en vanlig dag og lag en liste over elektronisk utstyr du bruker. Hva bruker du elektronikken til? Hva gjør den for deg? 2 Forklar hva et strekkode-system er. Tenk gjennom hvor du finner strekkoder i hverdagen og når du er på reise. Hva annet kan strekkoder brukes til? 3 Det mest brukte strekkodesystemet i verden kalles EAN-13. Bruk internett til å finne ut mer om strekkodesystemet, for eksempel: Når ble det funnet opp? Hva står EAN-13 for? 4 Lag en oversikt over viktige begivenheter i mikroprosessorens historie. Du kan tegne en tidslinje eller lage en PowerPointpresentasjon med tekst og bilder. 5 Forklar hva vi mener med EE-produkter. 6 Hvordan skal EE-produkter merkes for å vise at produktet ikke skal kastes sammen med husholdningsavfallet? 7 Hva er hensikten med å miljøsanere EE-avfallet? 8 Den innsamlede mengden av elektrisk og elektronisk avfall i Norge var i 2012 på ca. 160 000 tonn. Hvor mange kilo avfall blir det per innbygger i Norge? Regn ut. 9 Hvilke plikter har forhandlere, produsenter, importører og kommuner når det gjelder EE-avfall? Tips: Se i «Forskrift om gjenvinning og behandling av avfall (avfallsforskriften)» på www.lovdata.no. 10 Det er i dag fem godkjente returselskaper for EE-avfall i Norge. Hva heter disse firmaene? Bruk internett for å finne informasjon om dem. 11 Hvordan finansieres importen av EE-produkter? 12 Diskuter påstanden «Elektronikk er framtidens miljøbombe». 13 Produksjon av elektronisk utstyr kan føre til miljøproblemer. Samtidig kan utviklingen innenfor elektronikk gi oss store miljøgevinster. Hvordan kan elektroniske produkter hjelpe oss til å overvåke, styre og behandle miljøproblemer? På hvilke områder skjer dette i dag? Tenk etter. Søk gjerne etter mer informasjon som utdyper det du vet.


2

Grunnleggende begreper Hver dag bruker vi kompliserte elektroniske systemer. Slike systemer vekker oss om morgenen. De kontrollerer en rekke funksjoneri bilen. De gjør at vi kan kommunisere over store avstander, og gir oss tilgang til all verdens informasjon ved noen tastetrykk. Felles for alle systemene er at de trenger energi i form av strøm ogspenning.

MÅL

I dette kapitlet lærer du om

grunnleggende elektriske begreper som strøm, spenning, resistans, energi og effekt

• •

Ohms lov enkle elektroniske kretser


24 

GRUNNLEGGENDE BEGREPER

Hvor kommer strømmen fra? I Norge kommer 99 % av all strømmen vi produserer, fra vannkraft. Vi har faktisk verdens største produksjon av vannkraft målt per innbygger. Landskapet og mengden av nedbør har gitt oss god tilgang på vannkraft. Hvor mye strøm vi produserer, varierer fra år til år. Det henger sammen med nedbørsmengden og tilsig når snøen smelter om våren. Det produseres også noe vindkraft og varmekraft i Norge. Vi er også i ferd med å bygge gasskraftverk. Vi bruker mye strøm i Norge. En stor andel av strømmen går til å varme opp boliger. Vi har også en kraftkrevende industri som bruker store mengder elektrisitet. Prisen på strøm har tradisjonelt vært lavere i Norge enn i mange andre land. Vekselstrømmen «begynner» i et vannmagasin (demning) oppe i fjellet. Solbergfoss kraftverk er et elvekraftverk i Glomma. Hvert år produserer kraftverket i gjennomsnitt 900 GWh. Den gjennomsnittlige vannføringen per år i kraftverket er nesten 700 m3 per sekund.

Solbergfoss kraftverk Turbin og generator. Vann under høyt trykk strømmer gjennom turbinene og produserer energi. Via en aksling blir rotasjonen i turbinen overført til en generator. Generatoren produserer strømmen som så sendes ut på kraftlinjene.

Turbinhallen på Solbergfoss kraftverk


Bla i boka dataogelektronikksystemer  
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you