Schepen die onder de Schepenwet vallen hebben een 24 volts en een 220 voltsinstallatie aan boord. Als we het over een gedupliceerde uitrusting hebben, is er van bepaalde verplichte toestellen een dubbele set aan boord. Uiteraard is er een generator, maar er is ook een reserve krachtbron, een tweede aggregaat die accu’s voedt.

Bij de onderdelen marifonie is ook al het nodige weergegeven, maar we gaan er nu weer wat dieper op in.

Spanning: Hierbij wordt de wet van Ohm gebruikt. De elektrische spanning wordt in Volt aan gegeven. Het teken ‘U’ wordt daarbij gebruikt. De stroom die tussen twee punten loopt wordt in ampères aangeduid en hier wordt het teken I bij gebruikt. De stroom ondervindt ook weerstand en dat wordt in Ohm aangegeven en hier wordt het teken R gebruikt. Er is een formule: U=I x R. Een batterij, accu of generator is een spanningsbron. Kleinere schepen hebben vaak een netspanning van 12 V en de grotere schepen 24 V. 12 en 24 V is gelijkstroom. Een generator aan boord kan op de grotere schepen meestal voor een 220 V wisselstroom zorgen. Draden die de stroom door het schip verplaatsen worden geleiders genoemd. Om die draden zit een kunststof bescherming wat een isolator wordt genoemd. Een lampje is eigenlijk een weerstand die in Ampères wordt uitgedrukt. Als op een accu van 12 V een lampje van 0,12 A wordt aangesloten moet daar een zekering tussen om te voorkomen dat de accu beschadigd of de draden doorbranden. Men kiest in dit geval voor een 0,2 Ampère zekering. Zit er net boven. Voor kenners is dan met de formule P=U x I, uit te rekenen hoeveel watt dat lampje dan is. P = 12 x 0,12 = 1,44 Watt. Een spanningsbron levert dus 1 soort spanning, maar een verbruiken toestel neemt zijn energie. De stroom van een spanningsbron aan boord is niet oneindig. Het gebruik en de aanlevering moeten wel op elkaar zijn afgestemd. Er kan niet meer worden gevraagd dan er kan worden geleverd. Als het goed is zou je dit moeten kunnen uitrekenen, maar je kunt ook zeggen daar hebben we een machinist voor. Een smeltveiligheid werkt beveiligend bij te veel ….stroom. Een smeltveiligheid van 40 mA heeft dezelfde waarde als een smeltveiligheid van 0,04 A. Soms is dit een examenvraag.

Een condensator kan een hoeveelheid elektriciteit vasthouden. Een geladen condensator heeft een elektrische spanning. Er zijn vaste, variabele en instelbare condensators. Als je een weerstand op een condensator aansluit, gaat de spanning naar de weerstand en ontlaadt de condensator. Een radartoestel of TV kan dus toch nog (hoge) spanning bevatten, ondanks het feit dat de stroom er al af is. In de condensator gaat geen spanning verloren.

De spoel. De spoel door de draad veroorzaakt een magnetisch veld. Als er stroom door de draad gaat ontstaat dus buiten de draad een magnetisch veld. Hoe groter de stroom, hoe groter het magnetisch veld. Toestellen zoals een EPIRB of SART moeten dan ook een bepaalde afstand van een kompas worden gehouden.

De transformator. Bij een transformator wordt de energie van de ene spoel naar een andere (in de buurt zijnde) spoel overgedragen. We werken hier wel met wisselstroom. Bij hoge frequentie wordt veel met transformatoren gewerkt. MF en HF en in het afstemgedeelte van de antenne. Hier zijn vrij hoge spanningen. Een dergelijke antenne staat vrij opgesteld en er wordt met isolatoren gewerkt.

Diode en transistor. Wordt toegepast bij wat meer gecompliceerde onderdelen. Een diode laat stroom in één richting door, is een goede geleider en wordt nagenoeg niet warm. Een thyristor kan worden gebruikt om bijvoorbeeld een lamp feller of minder fel te laten branden. Een weerstand zou te veel energie kosten. Een transistor dient als stroomversterker en is een variant op een diode. Het heeft een schakelend en versterkend element. Kan snel aan – uit schakelen, wordt warm en daarom worden er koelribben gebruikt.

Bij signalen met hoge en lage frequenties wordt gebruik gemaakt van spoelen en condensoren. Een geladen condensator die parallel aan een spoel gekoppeld wordt, ontlaat zich via de spoel. Tijdens het ontladen van de condensator, ontstaat een magnetisch veld rond de spoel.

Een kristal heeft een stabiele frequentie. Dit veroorzaakt een hoorbare geluidstrilling en ook elektrische trilling. De trilling heeft een bepaald frequentie. Vroeger moesten kristallen in een marifoon worden geplaatst om een bepaalde frequentie (kanaal) te verkrijgen. Er is een Synthesizer nodig om frequenties te controleren en stabiliseren. Als een schakelaar ‘aan’ staat wordt stroom aangevoerd. Een elektrische schakelaar noemt men een relais. Hier zit een elektromagneet in die als daar stroom op komt een andere stand aan neemt. Er wordt dan met veren gewerkt.

Antennes. Een antenne is een geleider en als daar stroom doorheen loopt ontstaat rond de antenne een magnetisch veld. Hoe groter de afstand van de antenne hoe zwakker het magnetisch veld. Als we de stroomdoorvoer stoppen val het magnetisch veld ook weg. De stroom gaat met een snelheid van 300.000 km per sec. door de geleider. Heen en terug gaande stroom is een wisselstroom en het ritme van die wisselstroom noemt men een frequentie uitgedrukt in Hertz (Hz). De antenne noemen we een zendantenne en een elektromagnetisch signaal verlaat die antenne. Hoe groter de golflengte, hoe zwakker het elektrische veld. Het magnetische veld blijft bij elke frequentie even sterk. Hoe lager de frequentie, hoe slechter het rendement van de antenne.

De lengte van de antenne hangt af van de golflengte van de uit te zenden frequentie. De lengte van de antenne is de halve golflengte. Bij VHF is de golflengte twee meter en derhalve de antenne één meter. Een antenne staat verticaal en daardoor staat ook het elektrisch veld verticaal. Dit noemt men verticaal polariserend. Aan boord moet dit wel, want we weten van te voren niet waar de signalen vandaan komen.

Bij MF en HF is dit minder belangrijk. De signalen moeten een grotere afstand afleggen en hebben met draaiingen te maken. Deze zender werken met de frequenties van 2 tot 30 MHz en de antenne zou een lengte van 2,5 tot 75 meter moeten hebben. Er worden staaf of draad antennes gebruikt. Draadantennes worden soms horizontaal tussen de masten geplaatst. Een verticale draadantenne heet een marconi antenne genoemd. De staafantennes van de MF en HF zijn zes meter lang en zijn verticale geleiders. Soms heeft een toestel de beschikking over meerdere antennes en kan de bedienaar uit verschillende lengtes kiezen. Inmarsat werkt in de GHz. Inmarsat C werkt met een niet richtingsgevoelige antenne. De signalen gaan als een bold de antenne uit en dit is wat minder effectief.

Inmarsat werkt in de GHz. Inmarsat C werkt met een niet richtingsgevoelige antenne. De signalen gaan als een bold de antenne uit en dit is wat minder effecief. Inmarsat B en Fleet werken met schotels die zich in een bol (dome) bevinden.

Bij het lesgedeelte voor de marifonie spraken we reeds over de coaxkabels. De kern heet de signaaldraad. Dan zit daar een isolatie omheen en daar een koperdraadmantel. Die mantel werkt als een spiegel waartegen de uitgestraalde energie terug naar de signaaldraad gaat. Op die manier ontstaat er geen verlies van energie. De plug die aan de einden zit en op de antenne of zender wordt aangesloten noemen we een connector. De kabel moet geen haakse bochten hebben of afgekneld worden. Een coaxkabel voor de marifoon heeft 50 Ohm. Er wordt gesproken over impedantie, maar dat gaat hier wat te ver.

Stroomvoorziening

Als je van 24 naar 12 V moet heb je een transformator nodig. In zenders/ontvangers zit een zekering die tegen kortsluiting beveiligd. Bij vervanging steeds dezelfde zekering gebruiken. Op een zekering staat hoeveel A (Ampère) de zekering is, maar een zekering kan op verschillende manieren zijn gemaakt. T= traag, S= slow of F = fast/snel. Over de accu’s hebben we het bij de marifoon ook gehad, zo ook de zuurweger. Aan boord van zeeschepen zijn accu’s als reserve krachtbron verplicht.

Meestal zijn het loodaccu’s die je aan boord aantreft. De vloeistof in de accu is een zwavelzuuroplossing en noemt men elektrolyt. Het soortelijk gewicht van deze vloeistof bevindt zich tussen de 1.18 en 1.28 en hangt af van de zuurdichtheid. Met een zuurwegen kan men die dichtheid meten en op de schaal van de drijver aflezen. Als er stroom uit de accu wordt onttrokken daalt de zuurdichtheid (ZDH).

Bij het laden van de accu wordt zeer explosief knalgas gevormd. De accubak of ruimte moet daarom geventileerd worden en geen open vuur natuurlijk. De capaciteit van een accu wordt in Ampères gegeven. Een geladen accu van 200 A kan 10 uren stroom leveren aan een toestel dat 20 A p/u afneemt, maar in de praktijk is dat door diverse omstandigheden meestal minder. Een accu kan dus ingaande en uitgaande stroom verwerken. Het laden mag niet met meer dan 10 % van de capaciteit van de accu. Dus een accu van 200 A mag niet met meer dan 20 A per uur geladen worden.

Het rendement van een accu bedraagt ongeveer 75 procent. Dit is een regelmatig terugkerende examenvraag. Het verhaal van serie en parallel geschakeld vindt u elders. Een accu moet worden bijgevuld met gedistilleerd water. Door het laden verdampt de vloeistof langzaam. Te diep ontladen is slecht voor de accu. Er komt dan een laag van kristallen op de platen, wat men sulfateren noemt en dan werkt de accu scheikundig gezien niet meer goed. Er moet altijd één cm vloeistof boven de platen staan.

Er zijn ook nikkelcadmium accu’s die voordelen hebben zoals een langere levensduur. Een nadeel is de kostprijs. Als de radiozender het niet doet, terwijl de schakelaar op ‘on’ staat en de zekering wel goed is, kan het zijn dat een accuklem slecht contact maakt.