Akumulátory (Hardvérová časť)

Akumulátory (Hardvérová časť)

Batérie a Akumulátory

História

• Koncom 18. storočia si bolonský lekár a prírodovedec Luigi Galvani pri pitvaní žiab všimol, že pri dotyku dvoma rozdielnymi kovovými nástrojmi na konci nervov sa žabie stehno myká akoby ním pretekal elektrický prúd.
• Tento náhodný objav chemického zdroja elektrického napätia sa po Luigim nazval galvanickým článkom, ktorý je základnou stavebnou jednotkou každej batérie.
• Luigiho zistenie správne interpretoval ďalší vedec taliansky fyzik Alessandro Volta, ktorý prvý zostrojil v roku 1800 galvanický článok z medi, zinku a kyseliny sírovej.
• V roku 1900 dostali batérie dnešnú podobu.
• Batérie a akumulátory dodávajú jednosmerný prúd.
• Delia sa na:

1. Jednorázové (Nedobíjateľné) články
2. Sekundárne (Dobíjateľné) články

Jednorázové batérie

1. Zinkovo-uhlíkové batérie

• Sú základným a najlacnejším typom, preto sú často súčasťou balenia od výrobcu.
• Postačujú do diaľkových ovládačov, svietidiel, hračiek a podobne.

1. Alkalické batérie

• Sú založené na reakcií zinku a oxidu manganičitého.
• Majú vyššiu energetickú kapacitu a dlhšiu životnosť oproti zinkovo-uhlíkovým batériám.
• Sú vhodné do fotoaparátov, malých domácich prístrojov a spotrebičov.

1. Lítiové batérie

• Vyznačujú sa veľmi dlhou životnosťou a v závislosti od použitých látok môžu poskytovať napätie až 3 V (dvojnásobok oproti klasickým batériám).
• Používajú sa v prenosných zariadeniach a v priemyselnej technike.

Sekundárne batérie

1. Olovené akumulátory

• Sú tvorené olovenými elektródami a kyselinou sírovou.
• Používajú sa ako autobatérie a sú stále obľúbené napriek veľkým rozmerom a vysokej váhe vzhľadom na ich kapacitu a nízkym výrobným nákladom.

1. Nikel-kadmiové alkalické nabíjateľné batérie (NiCd)

• Je to jeden z prvých typov dobíjateľných batérií, ktorý umožnil nástup prenosnej elektroniky (napríklad: mobily).
• Veľkou nevýhodou týchto batérií je pamäťový efekt.
• Ak dáte tento typ batérie nabíjať skôr ako sa úplne vybila, táto batéria zabudne, že jej pôvodná kapacita bola väčšia a ďalej je schopná sa nabíjať iba do poslednej schopnej kapacity.
• Ak sa však táto batéria nabíjala korektne, vydržala stovky nabíjacích cyklov.
• Ich obrovskou výhodou je možnosť skladovania bez znehodnotenia ich vlastností a to, že dokážu fungovať aj v extrémnych klimatických podmienkach.

1. Nikel-hydridové alkalické nabíjateľné batérie (NiMH)

• Vysokokapacitné dobíjateľné akumulátory nahrádzajú NiCd batérie, nemajú pamäťový efekt, pretože kadmium nahradila zmes iných kovov a vodík.
• Sú ekologickejšie, majú až tisíc nabíjacích cyklov.
• Nevýhodou je, že ich nemožno použiť v extrémnych klimatických podmienkach.

1. Lítiovo-iónové akumulátory (Li-On)

• Pri rovnakom výkone a životnosti, sú o takmer polovicu menšie a ľahšie ako NiMH, neobsahujú žiadne toxické materiály, preto sú ešte ekologickejšie.
• Sú rozšírené hlavne v notebookoch a mobilných telefónoch.

1. Lítiovo-polymérové akumulátory (Li-Pol)

• Sú poslednou technológiou, sú vylepšenou verziou Li-On batérií, neobsahujú kvapalný elektrolyt, ale gélový. Vďaka tomu sú tenké a v rôznych tvaroch.
• Ich nevýhodou je vysoká cena a pri nesprávnom technologickom postupe výroby môže dôjsť k výbuchu.

Batérie

• Batérie fungujú na základe chemického procesu.
• Pri nabíjaní dochádza v elektrolyte prechodom elektrického prúdu ku chemickým reakciám.
• Elektrolyt mení svoje vlastnosti odlučovaním určitých látok, ktoré sa usádzajú na elektródach.
• Proces vybíjania batérie je presne opačný, látky usadené na elektródach sa uvoľňujú do elektrolytu a keď je batéria úplne vybitá má elektrolyt opäť pôvodné zloženie ako pred nabíjaním.
• Batérie sa používali skôr ako striedavý elektrický prúd a mnohí vedci boli zástancami jednosmerného prúdu pre široké využitie do budúcnosti. Takýmto vedcom bol aj Thomas Alva Edison.
• Túto teóriu jednosmerného prúdu vyvrátil Nicola Tesla.

Základné parametre batérií a akumulátorov

• Jedným z najdôležitejších parametrov pri výbere batérií je typ batérie a rozmery.
• Ďalej nás zaujíma typ pripájacích svoriek.
• K fyzikálnym parametrom patrí:

1. Nominálne napätie

• Udáva sa vo voltoch a je to napätie, ktoré od batérie očakávame.
• Pri nabíjaní môže byť toto napätie vyššie, pri vybíjaní zase nižšie.

1. Nominálny prúd

• Je to prúd, ktorý očakávame od plne nabitej a funkčnej batérie. Uvádza sa v ampéroch.

1. Nominálna kapacita

• Je to kapacita, ktorú by mala daná batéria dosahovať, zvyčajne sa uvádza v ampérhodinách (AH) alebo miliampérhodinách (mAH).
• Správne by sa mala kapacita udávať vo watthodinách (Wh) alebo kilowatthodinách (kWh).
• Ak vynásobíme ampérhodiny s nominálnym napätím dostaneme kapacitu vo watthodinách.
• Medzi najpoužívanejšie batérie patria tužkové.

1. Mikrotužkové batérie (AAA)

• Majú 44,5 mm na dĺžku a 10,5 mm v priemere.
• Vyrábajú sa v rôznych prevedeniach.
• Klasické sa vyrábajú 1,5 V a nabíjateľné 1,2 V.

1. Tužkové batérie (AA)

• Majú 55 mm na dĺžku a 14,9 mm v priemere.
• Vyrábajú sa v rôznych prevedeniach.
• Klasické sa vyrábajú 1,5 V a nabíjateľné 1,2 V.

1. Malý monočlánok (C)

• Majú 50 mm na dĺžku a 26,2 mm v priemere.
• Bývajú zvyčajne zinkovo-uhlíkové, zinkovo-chloridové, alkalické a dobíjacie NiMH.
• Klasické sa vyrábajú 1,5 V a nabíjateľné 1,2 V.

1. Veľký monočlánok (D)

• Majú 61,5 mm na dĺžku a 34,2 mm v priemere.
• Vyrábajú sa v rovnakých prevedeniach ako céčkové.

1. Plochá batéria

• Ich použitie je na ústupe.
• Rozmery 62 x 122 x 67 mm.
• V rámci batérie sú tri monočlánky zapojené do série čím sa dosiahne napätie 4,5 V.

1. 9 V batéria

• Často využívaná batéria v prístrojoch využívajúcich väčšie napätie.
• Rozmery 22,5 x 16,5 x 47,5 mm.
• Má 6 článkov. U klasických s napätím 9 V, u nabíjateľných 8,4 V.

1. Gombíkové batérie

• Jedná sa o batérie malých rozmerov používaných na základnej doske, náramkových hodinách, malej elektronike a podobne.
• Alkalické bývajú zvyčajne označené ako LR, za týmto označením nasledujú dve číslice, ktoré špecifikujú daný vývoj.
• Lítiové majú označenie CR a dve číslice.

Životnosť batérií

• Životnosť batérie je ovplyvňovaná týmito faktormi:

1. Typ batérie
2. Počet nabíjacích cyklov

• Každá batéria má uvedený počet cyklov, ktoré udávajú životnosť (používateľnosť) batérií.
• Cyklom sa rozumie od úplného nabitia až do úplného vybitia.
• Ak má napríklad: batéria udaných 500 nabíjacích cyklov a my ju budeme nabíjať vždy, keď klesne kapacita na 50 %, tak počet nabíjacích cyklov už nebude 500, ale 1 000.
• Je vhodné nevybíjať batériu na nulu, ale nabíjať batériu vždy, keď klesne na 20 %.
• Mnohí výrobcovia odporúčajú udržiavať batériu medzi 40 až 80 %.

1. Teplota

• Vysoká alebo nízka teplota poškodzuje batériu, teplota okolia by nemala presahovať 25 ◦ ani do mínusových hodnôt.
• Pri extrémnych teplotách samovoľne klesá kapacita batérie.

1. Skladovanie

• Ak zariadenie v ktorom je batéria dlhšie nepoužívame, je potrebné batériu zo zariadenia vybrať a uložiť na suchom mieste.

1. Kvalitná nabíjačka

• Kvalitná nabíjačka dokáže do veľkej miery predĺžiť životnosť batérie.
• Pod kvalitnou nabíjačkou rozumieme zariadenie, ktoré dodáva korektné napätie a ktoré pri nabití batérie na 100 % prestane s dodávaním elektrickej energie čím nedochádza k takzvanému nabíjaniu batérie, prehrievaniu a zhoršenie jej vlastností.

1. Správne používanie batérie

• Je nevyhnutné, aby v danom zariadení bol použitý typ batérie určený pre toto zariadenie.
• Ak dlhodobo pracujeme so zariadením pripojením do elektrickej siete (napríklad: notebook) je vhodné batériu vybrať, pretože sa batéria neustále dobíja, čím sa skracuje jej životnosť.

B) Databázový systém (Softvérová časť)

Databázový systém

Databáza

• Databáza je komplex údajov medzi, ktorými existujú vzťahy a ktorý môžeme ovládať pomocou systému riadenia bázy dát.
• Základom každej databázy je tabuľka.
• Každá databáza musí spĺňať tieto požiadavky:

1. Neredundantnosť dát = je nežiadúce, aby sa v databáze vyskytla duplikácia.
2. Viacnásobná využiteľnosť dát = dáta musia byť prístupné pre viacerých užívateľov.
3. Integrita dát = dáta musia tvoriť logický celok.
4. Nezávislosť dát = pri zmene štruktúry alebo systému riadenia bázy dát nesmie dôjsť k zmene dát.

Systém riadenia bázy dát (softvér)

• Umožňuje nám manipulovať s údajmi v databáze, napríklad: ukladať údaje, triediť, filtrovať, umožniť prístup na základe požiadaviek aj viacerým užívateľom a podobne.

Microsoft Access

• Je to databázová aplikácia, ktorá patrí medzi relačné databázové systémy.

Relačné databázové systémy

= sú vytvorené vzťahy medzi tabuľkami.

= Nato, aby boli vytvorené vzťahy, sa musia tieto tabuľky zhodovať v jednom type informácii (aj v dátovom type).

= Výhodou relačných databáz je to, že každá informácia je uložená v databáze iba raz, čo znižuje zaťaženie pamäte a urýchľuje prácu s údajmi.

Atribút = predstavuje stĺpec v databáze tabuľky, je homogénny, to znamená, že vo všetkých údajoch v databáze sú v tomto stĺpci údaje rovnakého dátového typu.

n-tica/n-tita = údaje sú heterogénne (rôzneho dátového typu). V každej tabuľke musí byť jeden atribút jedinečným identifikátorom, pretože každú n-ticu je potrebné v databáze jedinečne identifikovať. Tento atribút nazývame primárny kľúč.

Microsoft Access využíva k tvorbe databázy tieto nástroje:

1. Tabuľky

= v tejto možnosti vytvárame samotné štruktúry databázy.

= definuje jednotlivé atribúty a ich dátové typy.

= tiež rozhoduje o tom, ktorý atribút bude primárnym kľúčom.

1. Dotazy

= využívajú sa k zoradeniu a filtrovaniu určitých záznamov podľa nadefinovaných podmienok a kritérií.

= využívajú sa pri tvorbe zostáv.

1. Formuláre

= vytvárajú sa pre uľahčenie zadávania údajov do databázy.

= funkčne i graficky je možné formulár prispôsobiť našim požiadavkám okrem atribútu ID záznamu.

1. Zostavy

= slúžia k sumarizácii a prehľadnej prezentácii údajov uložených v databáze.

= zostavu vytvárame z vybraných dát (aj z viacerých tabuliek a formulárov) a upravujeme do nami vybranej grafickej úpravy.

1. Makrá

= pre uľahčenie a automatizáciu často sa opakujúcich činností je možné vytvoriť makrá, ktoré obsahujú jednu alebo viac akcií.

= makro je možné priradiť ako tlačidlo formulára alebo zostavy.

Dátové typy atribútov

• Atribútom môžeme nastaviť rôzne dátové typy, každému atribútu však maximálne jeden.

Dátový typ	Použitie	Veľkosť
Krátky text (Predtým známy ako text)	Alfanumerické dáta (mená, názvy, atď.)	Až 255 znakov.
Dlhý text (Predtým označovaný ako memo)	Môže obsahovať veľké množstvo alfanumerických dát: vety a odstavce.	Až okolo 1 GB, ale ovládacie prvky, ktoré zobrazuje dlhý text, sú obmedzené na prvých 64 000 znakov.
Číslo	Číselné dáta	1, 2, 4, 8 alebo 16 bajtov.
Veľké číslo	Číselné dáta	8 bajtov.
Dátum a čas	Dátumy a časové údaje.	8 bajtov.
Mena	Peňažné dáta uložené s presnosťou na štyri desatinné miesta.	8 bajtov.
Automatické číslo	Jedinečná hodnota, ktorú generuje Access pre každý nový záznam.	4 bajty (16 bajtov pre replikačný inštalátor).
Áno/Nie	Dáta s logickou hodnotou (Pravda alebo Nepravda). Access ukladá číselnú hodnotu 0 ako hodnotu nepravda a -1 ako hodnotu pravda.	1 bajt.
Objekt OLE	Obrázky, grafy alebo iné objekty ActiveX z inej aplikácie systému Windows.	Až okolo 2 GB.
Hyperlink	Adresa odkazu na dokument alebo súbor na internete, intranete, v miestnej sieti (LAN) alebo na lokálnom počítači.	Až 8192 znakov (každá časť dátového typu Hyperlink môže obsahovať až 2048 znakov).
Príloha	Môžete pripojiť súbory ako sú obrázky, dokumenty, tabuľky alebo grafy. Každé pole prílohy môže obsahovať neobmedzený počet príloh každého záznamu až do limitu veľkosti súboru databázy daného úložiskom. Všimnite si, že dátový typ Príloha nie je k dispozícii vo formátoch súborov .mdb.	Až okolo 2 GB.
Počítaný	Môžete vytvoriť výraz, ktorý používa dáta z jedného alebo viacerých polí. Vo výraze môžete stanoviť rôzne výsledné dátové typy. Všimnite si, že dátový typ Počítané nie je k dispozícii vo formátoch súborov .mdb.	Závislý na dátovom type vlastnosti. Typ výsledku. Výsledok dátového typu Krátky text môže mať až 243 znakov. Dlhý text, Číslo, Áno/Nie a Dátum a čas by mali zodpovedať svojim dátovým typom.
Sprievodca vyhľadávaním	Položka sprievodca vyhľadávaním v stĺpci Dátový typ v návrhovom zobrazení nie je v skutočnosti dátový typ. Ak zvolíte túto položku, spustí sa sprievodca, ktorý vám pomôže definovať buď jednoduché alebo komplexné vyhľadávacie pole. Jednoduché vyhľadávacie pole používa obsah z inej tabuľky alebo záznamu hodnôt na overenie obsahu jednej hodnoty na každom riadku. Komplexné vyhľadávacie pole umožňuje uloženie viac hodnôt rovnakého dátového typu na každom riadku.	Závislý na dátovom type vyhľadávacieho poľa.