Facebook Like

Põhjalik ülevaade alalisvoolust (0)

1 Hindamata
Punktid

Esitatud küsimused

  • Kui suur on takistus 95 °C juures ?
  • Kui suur on hõõglambi takistus ?
  • Mis juhul on kasutegur maksimaalne ?
  • Kuidas muutub kasutegur ?
 
Säutsu twitteris

1 Alalisvool  
 
 
 
 
 
1.1 Vooluring (põhikooli füüsikakursusest) 
Kui omavahel juhtmetega ühendada  vooluallikas
elektritarviti (d) ja lüliti, tekib  vooluahel . Vooluallikas, 
elektritarviti, lüliti ja  juhtmed on vooluahela osad. Kui 
vooluahelas  lüliti sulgeda tekib vooluring.  
Vooluring on suletud vooluahel, milles saab tekkida 
vool. Vooluahelas võib olla mitu vooluringi. 
Vooluallikas  tekitab ja hoiab vooluringi ühendatud 
juhtides elektrivälja. 
Tarviti on suvaline seade, mis töötab elektrivooluga. 
Elektritarvitiks on näiteks elektrimootor, küttekeha, 
lamp, taskutelefon. Tarvitis muundub elektrienergia  
mingiks teiseks energialiigiks: mootoris mehaa-
niliseks energiaks, küttekehas soojusenergiaks, 
lambiks  soojus - ja valgusenergiaks,  telefonis  
elektromagnetiliseks ja/või helienergiaks. 
Juhtmed 
on vajalikud vooluringi osade 
ühendamiseks. Igal elektriseadmel on juhtmete 
ühendamiseks vähemalt kaks  klemmi
Lüliti 
on seade vooluringi sulgemiseks ja 
avamiseks, nii nagu vaja on. Vooluringi avamine 
tähendab seda, et mingis vooluringi osas (lülitis) 
vooluahel katkestatakse. Vooluringi saab avada ehk 
katkestada ka juhtmeotsa eemaldamisega 
vooluallika  klemmilt . Klemmi ja juhtme vahele jääv 
õhk on isolaator . Selline vooluringi katkestamine 
võib olla ohtlik, seepärast kasutatakse lülitit. 
Vooluringi osade omavahelisest ühendusest 
ülevaate saamiseks kasutatakse vooluringi 
kujutamist joonisena, mille nimeks on  elektriskeem
Vooluringi osade kujutamiseks  skeemil kasutatakse 
tingmärke
Olgu siin näiteks lihtsaim – taskulambi vooluring ja 
selle skeem. 
 
                       
 
 

Eestis kehtestati 2000. aastal tingmärgistandardid, 
mis on täpselt samasugused kui Euroopa Liidus 
kasutusel olevad.  
Nimetus Pilt 
Skeemitingmärk 
 
 
 
 
 
Juht 
 
 
 
 
 
Ristuvad juhid 
 
 
 
 
 
Kolme juhi 
hargnemispunkt 
 
 
Nelja juhi 
hargnemispunkt 
 
 
 
Kuivelement  
(ka patarei
 
 
 
 
 
 
Takisti  
 
 
 
    
 
         
 
 
 
Lüliti 
 
 
 
Mõned enamkasutatavad skeemitingmärgid on 
toodud raamatu sisekaanel. 
Vooluringi võib vaadelda koosnevana kahest osast: 
•  sisemine osa ehk siseahel, milleks on toite-
allikas 
•  ülejäänud elemendid (tarvitid, ühendusjuhtmed, 
lülitid, mõõteriistad jne.) moodustavad välisahela. 
Vooluringist laiem mõiste on vooluahel. Vooluahel 
võib koosneda mitmest vooluringist aga võib olla ka 
hoopis avatud s.t. katkestatud, ilma vooluta ahel. 
Ampermeeter   ühendatakse vooluringi alati jadamisi 
(järjestikku). Kuivõrd kõiki jadamisi ühendatud 
vooluringi osi, sealhulgas ka toiteallikat, läbib sama 
tugevusega vool
, siis pole oluline, kas 
ampermeeter asub  skeemis  enne või peale tarvitit. 
Lühikeste juhtmete ja ampermeetri takistus on 
tarvitite takistusega võrreldes enamasti tühiselt 
väike, ning see loetakse nulliks 
Voltmeeter   ühendatakse rööbiti nende punktidega, 
mille vahelist pinget soovitakse mõõta. Voltmeetri 
takistus on väga suur ning enamasti pole vaja 
arvestada seda nõrka voolu, mis teda tegelikult 
läbib. 

 
1.2 Elektromotoorjõud ( allikapinge ), sisepingelang ja pinge 
Elektrivoolu tekitamiseks on vaja vooluallikat ehk 
täpsemini öeldes elektrienergia allikat. See on sea-
de, kus eraldatakse erinimelised  laengud . Selleks on 
vaja teha tööd. Allika üks klemm saab pluss-
potentsiaali ja teine miinuspotentsiaali. Kui allika 
klemmidele ühendada tarviti, läbib teda elektrivool
mis teeb kasulikku tööd. Suletud vooluringis liiguvad 
positiivsed laengud potentsiaali kahanemise suunas. 
Energiaallikas  liiguvad positiivsed laengud potent-
siaali kasvamise suunas. Laengute ümberpaiknemi-
ne allika sees on võimalik ainult kõrvaljõudude abil.  
Elektromotoorjõud 
E on kõrvaliste jõudude 
(mitteelektrilise energiaallika) poolt tehtud mõõt 
laenguühiku kohta 
W
E
k
 
q
Wk 
kõrvaliste jõudude tehtav töö džaulides (J) 
q 
laeng kulonites (C) 
Elektromotoorjõud (emj., uuema nimetusega allika-
pinge) on põhjus, mis tekitab ja säilitab elektrivoolu 
suletud vooluringis. Ühikuks on volt (V). 
Elektromotoorjõud on 1 volt, kui laengu 1  kulon  
ümberpaigutamiseks allikas kulub tööd 1 džaul. 
Laengute ümberpaigutamisel positiivse ühiklaengu 
viimiseks  läbi allika sisemuse miinuspooluselt pluss-
poolusele tehakse tööd, mille tulemusena eraldub 
allikas soojust. Allikas soojuseks muutuva töö mõõt 
laenguühiku kohta on allika sisepingelang U0. 
Pinge iseloomustab elektrivoolu poolt vooluringis 
tehtud tööd. Pinge U on elektriliste jõudude poolt 
tehtud töö laenguühiku kohta. 
W
U
e
 
q
We 
elektriliste jõudude tehtav töö džaulides (J) 
q 
laeng kulonites (C) 
Pinge on 1 volt, kui laengu 1 kulon ümberpaiguta-
miseks vooluringis või selle osas kulub tööd 1 džaul. 
Suuremaid pingeid mõõdetakse kilovoltides (kV), 
väiksemaid millivoltides (mV) ja mikrovoltides (µV) 
kilovolt 1 kV = 1·103 V = 1000 V 
millivolt 1 mV = 1·10-3 V = 0,001 V 
mikrovolt 1µV = 1·10-6 V = 0,000001 V. 
Allikapinge (elektromotoorjõud) võrdub vooluringi 
vooluringi pinge ja sisepingelangu summaga  
=+
0
See seos väljendab energia jäävuse seadust 
vooluringis. 
Elektromotoorjõud võrdub pingega ainult juhul kui 
toiteallikas  ei ole voolu (elektrikud ütlevad: ta on 
koormamata ehk tühijooksus). 
 

1.3 Elektrivool 
Elektrivooluks  nimetatakse elektrilaengute suunatud 
liikumist. 
Sõltuvalt võimest elektrit juhtida liigitatakse ained 
elektrijuhtideks, pooljuhtideks ja isolaatoriteks. 
Elektrijuht juhib voolu hästi, isolaator ehk  dielektrik  
praktiliselt ei juhi voolu. Pooljuhi juhtivus sõltub tema 
tüübist. Näiteks juhib ühes suunas voolu hästi, 
vastassuunas  aga väga halvasti. 
Elektrijuhtidena kasutatakse enamasti vaske ja 
alumiiniumit. Kõige parem elektrijuht on hõbe. 
Isolaatoritena kasutatakse peamiselt tehismaterjale 
(näiteks klaaskiud koos epoksüvaigu, räniorgaanilise 
kummi või tefloniga), portselani ja klaasi. 
Metallis moodustab elektrivoolu elektronide 
suunatud liikumine, elektrolüüdis aga ioonide 
suunatud liikumine. 
Vabas olekus on elektronid metalljuhtmes või ioonid 
elektrolüüdis  korratus  liikumises. Selleks, et tekiks 
elektrivool, peab olema jõud, mis paneb 
elektrilaengud kindlas suunas liikuma. Kestva 
elektrivoolu tekkimiseks on vajalik vooluring, kus 
need laengud saaks kestvalt liikuda ja 
liikumapanevaks jõuks pingeallikas (nimetatakse ka 
toiteallikaks). Kui voolu suurus ega suund küllalt pika 
ajavahemiku kestel ei muutu, siis nimetatakse seda 
alalisvooluks
Elektrivoolu mõõduks on voolutugevus  ehk lihtsalt 
vool, tähiseks I, ühikuks  amper  (A). Voolutugevus on 
võrdne ajaühikus (ühes sekundis) juhi ristlõiget 
läbiva laengu suurusega: 
q
=
  A = C/s (1 amper on 1 kulon 1 sekundis) 
t
I 
voolutugevus amprites (A) 
q 
laeng, mis aja t vältel läbib juhi, kulonites (C) 
t 
aeg sekundites (s) 
Tänapäeval on amper üks rahvusvahelise mõõt-
ühikusüsteemi SI põhiühik ja teda defineeritakse jõu 
põhiühiku njuutoni (N) ning pikkuse põhiühiku meetri 
(m) kaudu: 
1 amper on sellise muutumatu elektrivoolu tugevus, 
mis kahte lõpmatult pikka ja paralleelset, 
teineteisest vaakumis 1 meetri kaugusel asetsevat 
kaduvväikese ringikujulise ristlõikega juhet läbides 
tekitab nende juhtmete vahel iga meetripikkuse 
lõigu kohta jõu 2·10-7 njuutonit. 
 

 
Voolutugevuse ühiku nimi on tuletatud prantsuse 
füüsiku André Marie Ampère’i (1775—1836) nimest, 
kes võttis kasutusele elektrivoolu mõiste ning 
sõnastas elektrivoolu ja magnetismi vastastikuse 
mõju põhilised seaduspärasused. 
Praktikas kasutatakse sageli ampri kordseid 
mõõtühikuid: 
kiloamper  1 kA = 1·103 A = 1000 A 
milliamper  1 mA = 1·10 -3 A = 0,001 A 
mikroamper 1µA = 1·10 -6 A = 0,000001 A 
nanoamper 1nA = 1·10 -9 A = 0,000000001 A. 
Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga, nõrka 
voolu sõltuvalt selle suurusest milli -, mikro - või 
nanoampermeetriga, tugevat voolu amper- või 
kiloampermeetriga. 
Taskulambi voolutugevus on veerand amprit. Auto 
käivitamisel on voolutugevus käivitis enamasti 
vahemikus 100…200 A. 
 
Taskulambipirni voolutugevuse sõltuvus ajast 
 
Voolu suunaks loetakse kokkuleppeliselt suunda 
plussklemmilt miinusklemmile ehk elektronide 
liikumisele vastupidist suunda. 
See kokkulepe on pärit ajast, kui aine ehitust ei 
tuntud, ega teatud missugused osakesed mis 
suunas liiguvad. See nn. voolu tehniline suund on 
kasutusel ka praegu, sest paljud juhised (vasaku 
käe ja parema käe reegel jt.) on formuleeritud just 
niisugusest voolu suunast lähtudes. 
Voolu suunda tähistatakse skeemidel noolega. 
 
 
Voolu suund  
 

1.4 Voolutihedus  
Juhtme soojenemistingimustest lähtuvalt on 
oluliseks suuruseks voolutihedus
Voolutiheduseks  δ  nimetatakse voolutugevuse I ja 
juhi ristlõikepindala S suhet 
I
δ =  
S
δ 
voolutihedus, amprites ruutmeetri kohta 
(A/m2) 
I 
voolutugevus amprites (A) 
S 
juhi ristlõikepindala ruutmeetrites (m2) 
Voolutiheduse ühik on A/m2. Mugavuse pärast 
kasutatakse praktikas enamasti ühikut amper 
ruutmillimeetri kohta (A/mm2).  
1 A/m2 = 10 –6  A/mm2, 
1 A/mm2 = 10 6  A/m2. 
Tavaliselt kasutatakse  
•  lühiajaliselt töötavates mähistes 
voolutihedust (4…5) A/mm2,  
•  kestvalt töötavates elektrimasinates, 
trafodes ja mähistes (1,5…3) A/mm2,  
•  mõõtetehnikas •  küttekehades (8…20) A/mm2. 
1.5 Elektritakistus  
Elektritakistus on füüsikaline suurus, mis 
iseloomustab juhi mõju elektrivoolule. Takistuse 
tähiseks on R, mõõtühik oom (Ω) (kreeka suurtäht 
oomega). 
Juhi elektritakistus on 1 oom, kui juhi otstele 
rakendatud 1 voldise pinge korral on voolutugevus 
juhis 1 amper. 
1A = Ω
1 . 
1V
Oomist  tuhat korda suuremaid takistusi mõõdetakse 
kilo-oomides (kΩ) ja miljon korda suuremaid 
takistusi megaoomides (MΩ). 
kilo-oom 1 kΩ = 1·103 Ω = 1000 Ω 
megaoom 1 MΩ = 1·106 Ω = 1000 000 Ω 
Takistus sõltub juhi materjalist ja mõõtmetest. 
Takistus 
R on võrdeline juhi pikkusega l
pöördvõrdeline juhi ristlõikepinnaga S ja sõltub juhi 
materjalist: 
l
1m
= ρ
 
1Ω =1Ω⋅m
 
S
2
1m

juhi takistus oomides (Ω)  
ρ 
eritakistus  oom-meetrites (Ω⋅m) 
l 
juhi pikkus meetrites (m) 
S 
80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla
Vasakule Paremale
Põhjalik ülevaade alalisvoolust #1 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #2 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #3 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #4 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #5 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #6 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #7 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #8 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #9 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #10 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #11 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #12 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #13 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #14 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #15 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #16 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #17 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #18 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #19 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #20 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #21 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #22 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #23 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #24 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #25 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #26 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #27 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #28 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #29 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #30 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #31 Põhjalik ülevaade alalisvoolust #32
Punktid 100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
Leheküljed ~ 32 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2013-11-24 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 3 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor Kenerk Õppematerjali autor

Meedia

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri


Sarnased materjalid

32
pdf
Alalisvool
32
pdf
Alalisvool
138
pdf
Elektrotehnika alused
109
doc
Füüsikaline maailmapilt
414
pdf
TTÜ üldfüüsika konspekt
181
doc
A Palu mootorratta raamat
105
doc
Füüsika konspekt
36
doc
Elektromagnetism



Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
Kasutajanimi / Email
Parool

Unustasid parooli?

UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
Pole kasutajat?

Tee tasuta konto

Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun