ELEKTRISKA KONTAKTER

Kontakter använder vi oss av många gånger varje dag, tänk bara på

• stickproppen i vägguttaget
• blinkreläet i bilen
• knappsatsen på telefonen
• volymratten på radion
• kolborstarna i borrmaskinens motor
• SCART-donet till videon
• hållaren till processorn i datorn

Att kontakter är något man skulle behöva ta hänsyn till tänker vi nog bara på de få gånger de inte fungerar som vi tänkt.

• Startmotorn går inte igång när du vrider om startnyckeln, men naturligtvis då verkstaden provar!
• Radion knastrar när du vrider på volymratten.
• Datorn går ner då du råkar stöta till den.

En elektrisk kontakt behövs så snart elektrisk energi skall överföras. Det kan röra sig om kraftmatning till elektrisk belysning eller till en motor, överföring av elektriska signaler mellan och inuti apparater eller jordning av en apparats hölje.

För att överföra en signal mellan två punkter, i till exempel en dator, behövs flera elektriska kontakter kopplade i serie.

En kontakt är egentligen bara två ytskikt som trycks emot varandra. Ytskikten är oftast av någon metall men kan också vara av till exempel grafit (kol) som i kolborstar till en motor. Det finns dock kontakter som fungerar på annat sätt, till exempel lödförband. Sådana kontakter, där man smälter metallen när kontakten sluts, kommer inte att beröras i fortsättningen.

Kraften som pressar ihop kontaktytorna, kontaktkraften, behövs för att överhuvudtaget få en kontakt. Det är den kraften som gör att ytskiktens toppar plattas till och man får sin kontaktyta.

Det räcker dock inte med att sluta kontakten och sedan ta bort kraften. För att bibehålla kontaktpunkterna, "hålla liv i" kontakten, måste kontaktkraften ligga kvar, annars fjädrar ytans toppar tillbaka och skjuter isär ytorna.

Kontaktkraften behövs också för att rensa bort de isolerande filmer, av till exempel oxidfilmer eller damm, som alltid finns på ytorna. Ytfilmerna bildas genom att atmosfären angriper metallen, vilket ger oxider, sulfider och andra korrosionsprodukter. En annan orsak till bildning av ytfilmer är att damm, oljefilmer och annat fastnar på kontaktytorna.
Med tiden blir filmerna tjockare och därmed svårare att rensa bort.

Kontaktkraften får man från en fjäder. Fjäderkraften och därmed kontaktkraften minskar med tiden vilket gör att kontaktytans storlek minskar. En lägre kontaktkraft medför att det blir svårare att rensa bort ytfilmer. Därför ökar det elektriska motståndet, kontaktresistansen, med tiden och att det blir allt svårare att rensa ytfilmer och få en fungerande kontakt, då kontakten öppnas och sluts på nytt eller då ytornas läge rubbas.

Åldring av kontaktövergångar är en långsam process. Kontaktresistansökningen är liten i början och märks först när större delen av den aktiva kontaktarean gått förlorad. Hos en kontakt i drift visar sig detta som brus, korta kontaktavbrott (bitfel) eller temperaturökning, till sist som fullständigt kontaktavbrott.

Med tanke på hur små kontaktytorna är, och vad kontakter ofta utsätts för, i form av slitage, smutsiga miljöer och annat, är det nog mer förvånande att de fungerar än att de inte gör det!