Alalisvool (0)

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. 
 
                       
 
 
3 
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. 
4 
 
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  
E =U +U . 
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). 
 
5 
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
I =
  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. 
 
6 
 
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  
 
7 
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
R = ρ
 
1Ω =1Ω⋅m
 
S
2
1m
R 
juhi takistus oomides (Ω)  
ρ 
eritakistus  oom-meetrites (Ω⋅m) 
l 
juhi pikkus meetrites (m) 
S 
juhi ristlõikepindala ruutmeetrites (m2) 
8 
 
Materjali iseloomustab eritakistus ρ (kreeka 
väiketäht roo): 
R ⋅ S
ρ =
 
l
Eritakistus on 1 meetri pikkuse ja 1 m2 ristlõike-
pindalaga keha takistus. Käsiraamatutes antakse 
tavaliselt eritakistuse väärtused 20 
°C jaoks. 
Eritakistuse ühik SI süsteemis on Ω⋅m. Praktikas 
kasutatakse sageli ühikut Ω⋅mm2/m, mis annab 1 
meetri pikkuse ja 1 mm2 suuruse ristlõikepindalaga 
juhi takistuse. 
Ω⋅mm2
1
=10–6 Ω ⋅m = 1 µΩm 
m
Ω⋅
6
mm2
1Ω ⋅ m =10
. 
m
Aine eritakistusi 
Eritakistus 
Aine 
µΩm 
Hõbe 0,0159 
Vask 0,0172 
Kuld 0,0221 
Kroom 0,028 
Alumiinium  0,0282 
Volfram  0,053 
Tsink  0,0595 
Raud, malm 
0,097...0,10 
Tina 0,113 
Plii 0,207 
Teras 0,7...19 
Konstantaan 0,50 
Kroomnikkel 1,10 
Kroomalumiinium 1,35...1,45 
Vase eritakistus on 0,0172 Ω mm2/m. 1 m pikkuse ja 
1,5 mm2  ristlõikepindalaga vaskjuhi takistus on 
ca 11,5 mΩ. 
Takistuse  R pöördväärtust nimetatakse juhtivuseks 
G: Juhtivuse ühik on siimens (S). 
1
1
G =
      S
1 =
 
R
1Ω
Eritakistuse ρ pöördväärtust nimetatakse juhtivuseks 
γ (kreeka väiketäht  gamma ): 
1
= ρ . 
Erijuhtivuse ühik SI süsteemis on S/m. 
Takistid ja juhtmed 
Takisti  ( resistor ) on  komponent , mis on tehtud 
selleks, et tal oleks teatud suurusega takistus. Pane 
tähele! Eristatakse mõisteid takistus, mis on 
 
9 
omadus, ja takisti, mis on selle omadusega ese. 
Takistid ja muud komponendid ühendatakse oma-
vahel juhtmetega. Juhtmed  on väikese takistusega 
juhid. Takistust juhtmete üleminekukohtades, 
näiteks pistikus, nimetatakse ülemineku-
takistuseks. 
Mehhatroonikaseadmetes kasutatavad takistid on 
enamasti suure takistusega (10 Ω…10 MΩ). 
Väikese takistusega takistite ühendamisel tuleb 
arvestada ka ühenduskoha üleminekutakistust. Selle 
suurusjärk pistikühenduses on millioom (mΩ). 
Juhid on ohutuse tagamiseks tavaliselt kaetud 
isolatsiooniga. Kui tekib vajadus arvestada 
isolatsiooni läbivat lekkevoolu, on vaja teada 
juhtmetevahelist  isolatsioonitakistust. Isolatsiooni-
takistuse suurusjärk kaablis on näiteks 10 gigaoomi 
(10 GΩ = 10⋅10 9 Ω = 10 000 000 000 Ω). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Üleminekutakistus 
 
 
Takistid mehhatroonikas   
 
Isolatsioonitakistus 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    10-6  
           10-3                100  
  103  
           106  
       109  
   1012             1015 Ω 
1 µΩ 
         1 mΩ 
      1Ω  
1 kΩ 
         1 MΩ 
     1 GΩ 1 
TΩ          1 PΩ 
mikro-oom   millioom 
      oom           kilo-oom      megaoom        gigaoom       teraoom        petaoom 
Takistus ja takistid 
 
Takistite valikul tuleb silmas pidada vajalikku 
võimsust või voolutugevust, mis selles  takistis  on 
vajalik. Väikesemõõtmeline takisti ei talu suurt voolu. 
1.6 Takistuse sõltuvus temperatuurist 
Peale materjali ja suuruse sõltub takisti või juhtme 
takistus veel temperatuurist. Temperatuuri tõus 
põhjustab metalljuhtide takistuse suurenemist ja 
temperatuuri langus vähenemist. Seda muutust 
iseloomustab  temperatuuritegur  α.  
Aine takistuse temperaturitegur α näitab, millise 
osa esialgsest takistusest (20 
°C juures) 
moodustab takistuse juurdekasv temperatuuri 
tõusmisel ühe kraadi (kelvini) võrra. 
Vase ja teiste puhaste juhtmemetallide temperatuuri-
tegur  α = 0,00 1/K.  See  tähendab,  et  vaskjuhtme 
temperatuuri muutumisel ühe kraadi võrra muutub 
tema takistus 0,4 %. 
Kuni 100 °C on metalljuhtmete suhteline takistuse 
muutumine võrdeline temperatuuri muutusega: 
Kui takistus 20 °C juures on 1 Ω ja temperatuuri 
juurdekasv on 1 °C, siis takistuse juurdekasv on 
α Ω. 
Kui takistus 20 °C juures on 1 Ω ja temperatuuri 
juurdekasv on ∆ϑ, siis takistuse juurdekasv on 
α⋅∆ϑ Ω. 
Kui takistus 20 °C juures on R1 Ω ja temperatuuri 
10   
juurdekasv on ∆ϑ, siis takistuse juurdekasv on 
R1⋅α⋅∆ϑ Ω. 
∆R = R –R
2
1 =α ϑ
–
, 
2
ϑ )
1
=α ⋅ ϑ
∆
R
R
1
1
millest 
∆R = R
. 
1 ⋅α ⋅
∆
Siis 
R
R
R R
R
 
2 =
1 + ∆
= 1 + 1 ⋅α ⋅ ϑ
∆
ehk 
R = R ⋅ 1
( +α ⋅ ϑ
∆ )
2
1
 
R2 Takistus 
temperatuuril 
ϑ2 oomides (Ω) 
R1 
Takistus temperatuuril 20 °C (ϑ1) oomides (Ω) 
α 
Takistuse temperatuuritegur 1/K 
∆ϑ = ϑ2 – ϑ1 Temperatuuri 
juurdekasv 
(temperatuuride vahe) kelvinites (K) 
Näide 
Vaskjuhi takistus 20 °C juures on 100 mΩ. 
Kui suur on takistus 95 °C juures? 
Teada on vase temperatuuritegur α  = 0,004 1/K 
Antud on R1 = 100 mΩ, ϑ1 = 20 °C, ϑ2  = 95 °C. 
Temperatuuri juurdekasv  
∆ϑ = ϑ2 – ϑ1 = 95 – 20 = 75 °C. 
Takistus 95 °C juures 
R = R ⋅ 1
( +α ⋅ ϑ
∆ ) = 100⋅(1 + 0,004⋅75) =  
2
1
= 100⋅ (1 + 0,3) = 130 mΩ. 
Vastus: juhi takistus 95 °C juures on 130 mΩ. 
Kõrgemal temperatuuril (üle 100 °C) on takistuse 
juurdekasv ebaühtlane s.t. temperatuuritegur pole 
püsiva väärtusega. Siiski võib elektriseadmetes 
lubatava temperatuurivahemiku juures kasutada 
toodud valemeid. 
Puhaste metallide jahutamisel nende takistus 
väheneb ning muutub väga madalal temperatuuril 
(-273 °C lähedal) mõningatel metallidel hüppeliselt 
nulliks.  Elektrijuhtivus  suureneb järsult. Niisugust 
nähtust nimetatakse ülijuhtivuseks. 
Mõningatel sulamitel, millest tehakse takistustraati, 
on eritakistus väga suur ja takistuse temperatuuri-
tegur väga väike. Näiteks on  konstantaani  
(peamiselt vase ja  nikli sulam vähese mangaani, 
raua ja kroomi sisaldusega) temperatuuritegur 
α 
= 
0,000005 
1/K. See tähendab, et takistus 
temperatuuri kõikumisel praktiliselt ei muutu. Sellest 
ka sulami nimi (konstant = muutumatu suurus). 
Konstantaani kasutatakse mõõteriistade ja 
lisatakistite valmistamisel, s.o. sellistel juhtumitel , kui 
takistus ei tohi temperatuuri kõikumisel muutuda. 
Söel ja elektrolüütidel on takistuse temperatuuritegur 
negatiivne. 
 
11 
1.7 Ohmi seadus 
Vool juhtmes  on võrdeline pingega juhtme otstel. 
Võrdeteguriks on juhtivus 
I =GU  
Sellele järeldusele tuli saksa füüsik Georg Simon 
Ohm (1787–1854) oma katsete tulemusena, kui ta 
1826 . 
aastal uuris elektrijuhtivust. Seda 
seaduspärasust nimetatakse tänapäeval Ohmi (loe: 
oomi ) seaduseks ja sõnastatakse enamasti nii: 
Voolutugevus ahela osas on võrdeline sellele 
ahelaosale rakendatud pingega ja pöördvõrdeline 
ahelaosa takistusega. 
 
U
I =
 
R
I 
voolutugevus amprites (A) 
U 
pinge voltides (V) 
R 
takistus oomides (Ω) 
 
Muutumatu takistuse korral pinget suurendades 
suureneb vool võrdeliselt pingega.  
Seda illustreerib joonis, kus sirgel, mis vastab 4 Ω 
takistusele on tähistatud rida punkte: kui pinge on 
4 V, on vool 1 A, kui 8 V – 2 A, 12 V – 3 A. 
 
Muutumatu pinge korral takistust suurendades 
väheneb vool pöördvõrdeliselt takistusega.  
Selle näiteks võib vaadelda joonise paremat äärt: kui 
pinge on 12 V, siis 2 Ω takistuse korral on vool 6 A, 
4 Ω korral 3 A, 6 Ω korral 2 A ja 10 A korral 1,2 A. 
Ohmi seaduse meelespidamiseks võib kasutada 
nn. Ohmi kolmnurka. 
12   
 
Kui otsitava suuruse tähis sõrmega kinni katta , 
annab kolmnurga allesjääv osa selle suuruse 
valemi. 
Kui näiteks on vaja meenutada, kuidas avaldada 
voolu  I, siis tuleb näpuga katta täht I. Ülejäänud 
kahe tähe asetus näitab, et pinge U tuleb jagada 
takistusega R. 
U
U
I =
R =
U = I R . 
R
I
Näiteid 
1. 12 V aku klemmidele on ühendatud hõõglamp. 
Vooluahelasse ühendatud ampermeeter näitab 
1,5 amprit. Kui suur on hõõglambi takistus? 
= U
R
= 12 =8Ω  
I
5
1
2. Kui suur on voolutugevus hõõglambis, mille 
takistus on 8 Ω, kui ta on ühendatud 12 V aku 
klemmidele? 
U
12
I =
= = 5
1 A . 
R
8
3. Kui suur on takistite A ja B takistus, kui nende 
voolu-pinge tunnusjoon on juuresoleval arvjoonisel?  
 
U
20
R =
A
 
A
=1000Ω =1kΩ
I
20
A
⋅10−3
U B
16
R
 
B =
= 320Ω = 32
0
kΩ
I
5
B
⋅10−3
 
13 
1.8  Võimsus ja töö 
Elektriseadmes muutub elektrivoolu energia mingiks 
teiseks energiaks: näiteks küttekehas soojuseks, 
elektrilambis valguseks ja soojuseks, elektrimootoris 
mehaaniliseks energiaks ja soojuseks. Energia 
muundumist ühest energialiigist mingiks teiseks 
energialiigiks iseloomustab tehtav töö.  
Seadme töövõimet iseloomustavat suurust 
nimetatakse võimsuseks. Võimsuse tähiseks on P ja 
mõõtühikuks  vatt  (W). Praktikas kasutatakse 
enamasti suuremat ühikut: 
1 kilovatt 1 kW = 1·103 W = 1000 W 
Praktikas kasutatakse mõnikord ja mõnel maal 
võimsuse ühikuks hobujõudu (hj, ka hp –  horse -
power) 
1 hj = 736 W = 0,736 kW 
1 kW = 1,36 hj. 
Meelespidamise hõlbustamiseks on hea teada, et 
elekter  on võimsam kui hobune: 1,36 hj = 1 kW. 
Seadme võimsus on seda suurem, mida tugevam 
vool teda läbib ja mida suurem on pinge tema 
klemmidel : 
P =U I , 
P 
võimsus vattides  (W) 
U 
pinge voltides (V) 
I 
vool amprites (A) 
1 vatt = 1 volt ·1 amper. 
Näide 
12 V akuga töötav elektridrell võtab voolu 25 A. Kui 
suur on võimsus? 
P =U I = 12 ·25 = 300 W. 
See on mootori  tarbitav   võimsus. Ainult teatav osa 
sellest muudetakse kasulikuks võimsuseks ehk 
võimsuseks mootori võllil ehk väljundvõimsuseks. 
Elektrimootoris kulub osa võimsust mähiste 
soojendamiseks, osa hõõrdejõudude ületamiseks. 
Kasulik võimsus on tarbitavast võimsusest alati 
väiksem. Kasuliku ja tarbitava võimsuse suhet 
nimetatakse 
kasuteguriks. Kasutegur on 
dimensioonita suurus ehk suhtearv. Kasuteguri 
tähiseks on η (kreeka väiketäht eeta). Vanemas 
kirjanduses avaldatakse kasutegur mõnikord ka 
protsentides. 
Seadeldise  sildil avaldatakse tavaliselt 
•   mootoritel  võimsus mootori võllil P2 
•  kodumajapidamisseadmetel tarbitav 
võimsus P1. 
Kasutegur 
14   
P2
η =
 
P1
P2 kasulik 
võimsus 
P1  tarbitav võimsus ehk koguvõimsus 
 
Tarbitava ja kasuliku võimsuse vahet nimetatakse 
kaovõimsuseks ehk lihtsalt kadudeks ∆P. 
P
∆ = P – P  
1
2
               
 
Taskutelefoni tarbitav võimsus on 0,2...2 W 
taskulambipirni võimsus on umbes 10 W, 
sülearvuti võimsus on umbes 20 W, 
autoraadio võimsus on umbes 10 W, 
auto klaasipühkija võimsus on umbes 100 W. 
Töö  hulk, mille seade ära teeb, sõltub peale 
võimsuse ka töötamise ajast. Töö tähiseks on A, 
ühikuks SI-süsteemis džaul (J) ehk vattsekund (W s) 
A= P t =U I t  
A 
töö džaulides (J) 
P 
võimsus vattides (W) 
t 
aeg sekundites (s) 
U 
pinge voltides (V) 
I 
vool amprites (A) 
1 džaul = 1 vatt ·1 sekund = 1 vattsekund. 
Mehaanikas  on 1 džaul (J) töö, mille sooritab jõud 1 
njuuton (N) 1 meetri (m) ulatuses, kui liikumise 
suund ühtib jõu mõjumise suunaga. 
Vattsekund on energia mõõtühik.  
Energia on suurus, millega mõõdetakse seadme 
võimet teha tööd. 
Energia = võimsus x aeg 
Vattsekund on väga väike ühik. Praktikas 
kasutatakse suuremaid ühikuid: 
 
15 
1 vatt-tund (Wh) = 3600 vattsekundit (Ws) (tunnis on 
60 ·60 = 3600 sekundit) = 3,6 kilovattsekundit (kWs), 
1 kilovatt-tund (kWh) = 3,6 ·106 vattsekundit (Ws) = 
3,6 megavattsekundit (MWs). 
1.9  Elektrienergia muundumine soojusenergiaks 
Voolu läbimisel juht soojeneb. Elektrienergia 
muundub soojusenergiaks. 
W =U I t . 
Asendades siin Ohmi seadusest U = I R  saab  
W
I 2
= Rt  
W 
eralduv soojusenergia vattsekundites (Ws) 
ehk džaulides (J) 
I 
voolutugevus amprites (A) 
R 
juhi takistus oomides (Ω) 
t 
aeg sekundites (s) 
Juhis eralduva soojuse hulk on võrdeline juhi 
takistuse, voolu ruudu ja  ajaga .  
Seda seadust tuntakse Joule-Lenzi seaduse nime 
all. 
Elektrivoolu soojuslikku toimet kasutatakse 
mitmesugustes soojendusseadmetes. Muudes 
elektriseadmetes on elektrienergia muundumine 
soojuseks üldiselt soovimatu energiakulu, mis 
vähendab kasutegurit. Eralduv soojus kuumutab 
neid seadmeid ja piirab nende koormamist.  
Elektriseadme kasulik võimsus ongi 
enamasti piiratud tema pinnalt soojuse 
ärajuhtimise võimega. 
Kui elektriseadmetes satuvad pingestatud juhtmed 
või erinimelised klemmid omavahel või mõne 
metalleseme kaudu ühendusse, siis muutub 
vooluringi takistus väga väikeseks. Seda 
nimetatakse 
lühiseks. Voolutugevus kasvab 
kümneid kordi ning ületab kaugelt juhtmetele 
lubatava väärtuse. Eralduv soojushulk  on võrdeline 
voolu  ruuduga . Juhtmed kuumenevad tugevasti ja 
võivad põhjustada isolatsiooni kui ka ümbritsevate 
esemete süttimist. Lühisvoolu väljalülitamiseks 
kasutatakse näiteks sulavkaitsmeid. 
Sulavkaitsme 
põhiosaks on sular 
– 
kergestisulavast metallist kalibreeritud  traat  või riba 
– mis liigkoormuse korral kuumeneb ja sulab, 
katkestades nii vooluahela ja lülitades kaitstava 
ahelaosa välja. 
 
16   
1.10  Kirchhoffi esimene seadus 
Vooluahelasse ühendatakse tavaliselt palju tarviteid. 
Üks lihtsam näide on auto või mootorratas, mille 
rööbiti ühendatud generaatori ja aku klemmidele 
ühendatakse kõik  elektritarvitid : lambid, 
klaasipuhasti mootor(id), küttekehad, helisignaal jne. 
Vooluahela punkti, kus ühendatakse mitu juhet, 
nimetatakse hargnemispunktiks ehk sõlmeks. 
Kirchhoffi esimene seadus on seadus vooludest 
hargnemispunktis: 
Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on 
võrdne sealt väljuvate voolude summaga. 
 
Joonisel toodud sõlme kohta võib siis kirjutada 
I + I = I + I , 
1
2
3
4
ehk, kui viia kõik  voolud võrrandi ühele poole: 
– I – I
+ I + I = 0 , 
1
2
3
4
või kõige üldisemal kujul 
∑I =0 , 
(Σ on kreeka suurtäht  sigma , algebralise summa 
sümbol) 
ehk:  voolude algebraline summa sõlmes on 
võrdne nulliga. 
Sel joonisel loetakse sõlme  suunduvad  voolud 
positiivseteks, sõlmest väljuvad voolud 
negatiivseteks.  
Kirchhoffi esimest seadust võib võtta aksioomina, 
mis ei vaja tõestust, sest elektrihulk, mis ajahetkel 
hargnemispunkti kokku voolab, peab sealt samal 
ajahetkel ka ära voolama. Vastasel korral tekiks 
laengute kuhjumine või puudujääk, mis pole 
võimalik. 
1.11 Kirchhoffi teine seadus 
Vooluringis toimivate elektromotoorjõudude summa 
on võrdne kõigi selle kontuuri takistustel esinevate 
pingelangude algebralise summaga. 
 
∑E=∑I R  
 
17 
 
 
Seda võib vaadelda kui laiendatud Ohmi seadust. 
Ühe toiteallika puhul 
E
I =
, millest  E = I R
, ehk 
0 + I R
R0 + R
E = ∑ I R , mida eelmine valem väidabki. 
Toiteallikaid võib olla mitu, nagu on mootorrattal 
rööbiti ühendatud generaator  ja aku. Seejuures tuleb 
arvestada märke: elektromotoorjõud suundub 
toiteallika negatiivselt klemmilt positiivsele, s.t. ühtib 
voolu suunaga vooluringis. 
Enamasti on vooluahelate elektromotoorjõud E  ja 
takistused R teada, otsitavad on voolud ja pinged. 
 
Joonisel on voolusuunad tähistatud meelevaldselt, 
sest tegelikult pole veed teada. Ahelas on kolm 
vooluringi: BCFAB, BCDEFAB ja CDEFC. Valime 
võrrandi koostamiseks vabalt nn ringkäigusuuna 
näiteks päripäeva. Siis tuleb võrrandisse paigutada 
E positiivsena, kui ta suund ühtib ringkäigusuunaga, 
ja negatiivsena, kui ei ühti. Pingelang IR  loetakse 
positiivseks , kui voolu suund takistis ühtib 
ringkäigusuunaga, ja negatiivseks, kui ei ühti. 
Olgu joonisel kujutatud generaatori emj. E1 = 8 V ja 
sisetakistus  R01 = 0,1 Ω,  
 
aku emj. E2 = 6 V ja sisetakistus R02 = 0,2 Ω 
 
ning välisahela (tarvitite)  kogutakistus  R = 0,5 Ω. 
Kõigi voolude ja tarvitite klemmipinge määramisel 
selgub ka, kas aku on laadimis- või tühjendamis-
režiimil. 
Tundmatuid voolusid on kolm; I1,  I2, ja I3. Nende 
leidmiseks peab koostama  süsteemi kolmest 
võrrandist. Kaks sõlmpunkti (C ja F) ja kolm kinnist -
vooluringi võimaldavad kirjutada kokku viis võrrandit. 
Õige võrrandivalik on see, kui Kirchhoffi esimese 
seaduse järgi kirjutada võrrandeid üks vähem kui 
võimalik, näiteks punkti C kohta 
18   
I + I – I = 0 .    (1) 
1
2
3
Kirchhoffi teise seaduse järgi kirjutamiseks tuleb 
võrrandid valida nii, et iga vooluring sisaldab 
vähemalt ühe uue haru, mida teistes ei ole.  
Kontuuri BCFAB kohta võib kirjutada 
E – E = I R – I R    (2) 
1
2
1
01
2
02
ja paigutades sinna arvud 
8 – 6 = 1
0 I – ,
0 2 I .   
 
 
(2’) 
1
2
ehk, korrutades 10ga 
I – 20
20 = I – 2 I  ja siit 
1
I =
.   (2’’) 
1
2
2
2
Samamoodi kontuuri BCDEFAB kohta 
E = I R + I R ; 
   (3) 
1
1
01
3
8 = 1
0 I + 5
0 I . 
 
 
 
(3’) 
1
3
80 – I
80 = I + 5I , millest 
1
I =
.  
(3’’) 
1
3
3
5
Ühe tundmatuga võrrandi saab, kui asetada (2’’) ja 
(3’’) võrrandisse (1): 
I – 20
80 – I
1
1
I +
−
=0  
 
 
(1’). 
1
2
5
Korrutades kümnega saab 
10I + 5I – 100 – 160 + 2I = 0 . 
1
1
1
Siit 
260
17I = 260  ja  I =
= 3
15
A. 
1
1
17
Asetades selle väärtuse valemisse (2’’) saab 
I – 20
15,3 – 20
1
4,7
I
 
2 =
= –
= – 2,4 A.
2
2
2
Siin miinusmärk näitab, et tegelik voolusuund on 
esialgselt arvatavale vastupidine ehk generaator 
laeb akut. Samamoodi leitakse vool tarvitites: 
80 – I
80 –15,3
I =
1
 
3
=12,9 A.
5
5
Võrrandisüsteemi saab kontrollida võimsuste 
bilansiga. 
Kontrollime arvutuse  õigsust asetades voolu-
väärtused võrrandisse (1): 
I
I – I
. 
1 +
2
3 = 15,3 – 2,4 – 12,9 = 0
Pinge tarvititel saab avaldada Ohmi seaduse abil: 
U = I R
 
3
=12,9 ⋅ 0,5 = 6,45 V.
 
 
19 
1.12 Takistite jadaühendus 
Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise 
järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestik- 
ehk jadaühenduseks. 
 
Jadaühenduse korral 
•  kõikides takistites on ühesuurune vool    
I = I = I = I  
1
2
3
•  takistil tekkiv pingelang ehk  osapinge  on 
võrdeline takistusega 
 
U = I R , 
1
1
U = I R , 
2
2
U = I R  
3
3
•  osapingete summa võrdub allika 
klemmipingega  
U =U +U +U  
1
2
3
•  ahela kogutakistus võrdub takistite 
takistuste summaga 
 
R = R + R + R  
1
2
3
•  võimsus võrdub jadamisi ühendatud 
takistuste võimsuse summaga   
P = P
. 
1 + P2 + P3 =U I
1
+U I
2
+U I
3
=UI
Jadaühenduse puuduseks on asjaolu, et tarvitid on 
omavahelises sõltuvuses. Kui ühes tarvitis või juhis 
tekib katkestus, siis jäävad kõik tarvitid pingeta ehk, 
nagu elektrikud ütlevad, toiteta. 
Näide 
 
20   
Allikapingele U = 30 V on jadamisi ühendatud tarvitid 
takistusega R1 = 10 Ω ja R2 = 20 Ω. Missugune pinge 
langeb tarvitile? 
R = R1 + R2 = 10 + 20 = 30 Ω 
U
30
I =
=1A  
R
30
U1 = I R1 = 1 ⋅10 = 10 V 
U2 = I R2 = 1 ⋅20 = 20 V 
või 
U2 = U – U1 = 30 – 10 = 20 V 
Eeltakisti 
Nagu toodud näitest näha, langeb 10 Ω takistusega 
tarvitile pinge 10 V ja 20 Ω takistusega tarvitile pinge 
20 V ehk osapinged on takistusega võrdelised: 
U
R
1
1
 
U
R
2
2
Seda omadust kasutatakse ära eeltakistuse valikul, 
kui tarviti pinge on allikapingest väiksem. Sel juhul 
ühendatakse tarvitiga järjestikku eeltakisti, mille 
osapinge võrra väheneb tarviti klemmipinge. Vajalik 
eeltakisti takistus on 
U
U –U
R
e
tarviti
, 
e
I
I
kus  I  =  U tarviti/R tarviti  on tarviti nimivool . Eeltakistile 
lubatav vool peab olema sama suur või veidi 
suurem, et ta ei kuumeneks üle. 
Ühesuguste tarvitite jadaühendus 
Kui jadamisi on ühendatud mitu, näiteks n ühesugust 
takistit takistusega R1, siis ahela kogutakistus  
R = n R  
1
ning kõik osapinged on võrdsed: 
U
U
. 
1 = n
Näide 
Mitu 1,5 
V lambipirni tuleks ühendada jadamisi 
jõulukuuse lambiritta, kui kasutada nende 
pingeallikaks 12 V autoakut? 
U
12
n =
=8  
U
5
1
1
1.13 Takistite rööpühendus 
Kui mitu takistit või tarvitit on ühendatud kahe punkti 
vahele, nimetatakse seda takistite paralleel- ehk 
rööpühenduseks. Ühenduspunkte nimetatakse 
sõlmedeks. Nii ühendatakse elektritarviteid enamikul 
juhtudel kui nende nimipinged on võrdsed. 
 
21 
 
 
Tavaliselt kujutatakse ülaltoodud skeem nii: 
 
Rööpühenduse korral 
•  kõigil rööbiti ühendatud takistitel on 
ühesugune pinge 
U =U =U =U  
1
2
3
•  vool rööpharus on pöördvõrdeline rööpharu 
takistusega  
U
U
U
I =
; I =
; I =
 
1
2
3
R
R
R
1
2
3
•  koguvool võrdub haruvoolude summaga 
I = I + I + I  
1
2
3
•   kogutakistuse  pöördarv võrdub harude 
takistuste pöördarvude summaga 
1
1
1
1
 
R
R
R
R
1
2
3
millest ahela kogutakistus 
1
R =
 
1
1
1
R
R
R
1
2
3
•  kogujuhtivus võrdub harude juhtivuste 
summaga 
G =G + G + G  
1
2
3
•  koguvõimsus võrdub harude võimsuste 
summaga 
P = P
 
1 + P2 + P3 =U I1 +U I 2 +U I 3 =U I
Rööpühenduse  eeliseks  on kõigi tarvitite jaoks 
võrdne pinge ning võimalus tarviteid üksteisest 
sõltumatult sisse ja välja lülitada. Ette rutates võib 
öelda, et vahelduvvoolu korral pole alalisvooluga 
võrreldes selles osas põhimõttelist erinevust. 
22   
Kahe takisti rööpühendus 
See on sageli esinev erijuhtum, mille jaoks on 
suhteliselt lihtne tuletada kogutakistuse  avaldis . 
 
1
1
1
R
R
R + R
2
1
1
2
  
R
R
R
R ⋅ R
R ⋅ R
R ⋅ R
1
2
1
2
1
2
1
2
ehk 
 
 
 
 
 
 
R ⋅ R
1
2
R =
. 
R + R
1
2
Kui on teada koguvool I ja takistused R1 ja R2, siis on 
haruvoolud leitavad järgnevalt: 
R2
I = I
 
1
R + R
1
2
R1
I = I
. 
2
R + R
1
2
Näide 
Allikapingele  U = 30 V on rööbiti ühendatud tarvitid 
takistusega 
R1 = 10 Ω ja R2 = 20 Ω. Määrake 
kogutakistus ja haruvoolud. 
R ⋅ R
10 ⋅ 20
200
1
2
2
R =
=6 Ω 
3
R + R
10 + 20
30
1
2
U
30
I
 
1 =
=3 A
R
10
1
U
30
I
 
2 =
=1  A
,5
R
20
2
I = I
I
 
1 +
2 = 3 + 1,5 = 4,5 A
või 
U
30
I =
=  A
4,5 . 
R
6,67
Kontrollime ka haruvoolu määramise valemit: 
R
20
2
I =
2
I
 
1
= 4,5
= 4,5⋅ =  A.
3
R1 + R
10
2
+ 20
3
Ühesuguste takistite/tarvitite 
rööpühendus 
Kui rööbiti on ühendatud mitu, näiteks n ühesugust 
takistit takistusega R1, siis ahela kogutakistus  
 
23 
R
R
1
,.  
n
Tõepoolest, kui  
1
1
1
1
3
, 
R
R
R
R
R
1
1
1
1
siis 
R1
R =
. 
3
Rööpühenduse korral on tarvitid teineteisest 
sõltumatud, sest ühe tarviti takistuse muutumine ei 
muuda teiste tarvitite pinget ega voolu. 
 
 
Nomogramm kahe rööptakisti takistuse 
määramiseks.  
Näitena on toodud juhus , kus (vasakul püstteljel) 
R1 = 20 Ω ja (paremal püstteljel) R2 = 20 Ω. Ehitades 
diagonaalid, nagu joonisel näha, määrab nende 
lõikepunkt rööptakistite kogutakistuse, mis antud 
juhul on 10 
Ω. Proovige sõnastada selle 
nomogrammi kasutusjuhend! 
1.14 Takistite segaühendus 
Segaühendus on selline kombinatsioon, kus esineb 
nii takistite jada- kui rööpühendust. Segaühenduse 
võimalike lülituste arv on väga suur. Arvutusteks ja 
mõistmiseks tuleb segaühendust skeemil järkjärgult 
lihtsustada, kasutades eespooltoodud jada- ja 
rööpühenduse valemeid. Ettekujutuseks mõni lihtne 
näide. 
 
24   
 
 
Pingejagur 
Üks arvestatav segaühenduse arvutuste kasutusviis 
on pingejaguri loomine. Pingejagurit kasutatakse 
mõõtetehnikas mõõtepiirkondade laiendamiseks või 
elektroonikaelementide sobitamisel. Vaatame 
näidet, kus 12 V toiteallikaga skeemis on 4,7 kΩ 
takistiga vaja jadamisi lülitada takisti R2, et selle 
klemmidel saada 0,7 V pinget U2. Vaja on määrata 
takisti R2 väärtus. 
 
Kõik sõltub nüüd sellest, milline on sellele pingele 
lülitatav tarviti. 
Eeldades, et selle tarviti takistus on väga suur (ehk 
kui pingejagur on koormamata), saab kasutada 
jadaühenduse valemeid: Kui see nii pole, tuleb 
juhtumit vaadelda kui segaühendust. 
Koormamata juhus: 
U
I =
 
R + R
1
2
R1
U = I R =U
 
1
1
R + R
1
2
R2
U = I R =U
 
2
2
R + R
1
2
Siit  R2 saamiseks on vaja ta viimasest  valemist  
avaldada 
U (R + R ) = U R  
2
1
2
2
U R +U R = U R  
2
1
2
2
2
U R = U R –U R  
2
1
2
2
2
U R = (U – U ) R  
2
1
2
2
 
25 
U 2
R = R
 
2
1 U –U2
R =
0,7
4700
 
2
= 291Ω
12 – 0,7
Valida tuleb 300 Ω takisti. 
 
 
 
1.15 Keemilised vooluallikad 
Alalisvoolu saamiseks kasutatakse sageli keemilisi 
vooluallikaid. Need koosnevad positiivsest ja 
negatiivsest elektroodist ning elektroodide vahet 
täitvast elektrolüüdist ning muundavad keemilise 
energia vahetult elektrienergiaks. 
Keemilised vooluallikad on  
•  ühekordselt kasutatavad 
– galvaanielemendid 
– kuivelemendid 
•  korduvalt kasutatavad – akud  
(akumulaatorid) 
Keemiliste vooluallikate tunnussuurusteks on 
•   nimipinge voltides (V) – uue elemendi 
klemmipinge 
•   mahtuvus  ampertundides (Ah) – elektrihulk, 
mida värske element on võimeline andma 
kindlatel tühjendustingimustel 
26   
•  säilimisaeg – ajavahemik , mille lõpul on 
toatemperatuuril säilitatud allikal alles veel 
kindel osa (näiteks 90%) mahtuvusest; 
säilitamise piiraeg on elemendile märgitud  
•  kasutegur (akudel) – laadimisel kulutatud 
energia suhe tühjendamisel saadavasse 
energiasse 
Kuivelemendid 
Tänapäeval enamlevinuimaks on väikse sõrme 
jämedused AA või R6 tähistusega elemendid. Kuigi 
kõik on 1,5 V nimipingega, erinevad nad omavahel 
siiski ehituselt, mahtuvuselt, säilivuselt ja 
kasutusalalt. 
Klassikaline kuivelement on tsink-süsielement (nn. 
Leclanché element), mille positiivseks elektroodiks 
on keskel asuv söepulk, negatiivseks – tsinktops, 
mis odavamatel on ühtlasi kestaks, kallimatel aga 
ümbritsetud plastist või isoleeritud terasest mantliga. 
Elektroodide vahel on elektrolüüdiks ammoonium-
kloriid . 
 
 
 
 
 
 
 
Süsielektrood (+) 
Tsinktops (–  elektrood ) 
Elektrolüüt 
 
 
 
 
Teraskest 
 
 
 
             
 
Elemendi koormamisel pinge pidevalt  alaneb . 
Pauside ajal element taastab osaliselt oma laengu. 
Seetõttu on mahtuvus  suurem ja tööiga pikem kui 
töö on pausiderohke. Mahtuvus on ka seda suurem, 
mida väiksem on töövool. Joonisel on võrdluseks 
pinge muutus kolme erineva konstantse töövoolu 
korral kui tööaeg on kaheksa tundi päevas. 
 
Pingemuutus kui tööaeg on 8 tundi päevas 
  
Vananedes  niisuguse odava klassikalise elemendi 
tsinkkest korrodeerub ning võib rikkuda 
elektronseadme, mille toiteks teda kasutatakse. 
Niisugust puudust pole leeliselemendil, mida 
rahvusvaheliselt tuntakse nimega Alkaline  ( leelis  
inglise keeles). Ka on ta suurema mahtuvuse ja 
pikema säilivusega. Leeliselemendi positiivne 
 
27 
elektrood on mangaandioksiidist, mille sees asub 
negatiivne tsinkelektrood. Elektrolüüdiks on  kaalium -
hüdroksüüd. Sisetakistus on väiksem, seetõttu 
muutub klemmipinge koormusest sõltuvalt vähem. 
Võrdluseks: 
 Tsink-süsi-
Leelis-
element 
element 
Nimipinge, V 
1,5 
1,5 
Pingepiirkond, V 
1,3…1,1 
1,4…0,8 
Nimivool, mA 
30 
30 
Mahtuvus, Ah 
1,0 
1,6 
Isetühjenemine 
1% kuus 
15% kolme 
20 ºC juures 
aastaga 
Töötemperatuur  
-30…+70 
ºC 
 
Väikestes seadmetes kasutatakse tabletikujulisi 
hõbeoksiid- ja liitiumelemente.  
Hõbeoksiidelement on samuti leeliselement. 
Negatiivne on tsinkelektrood, positiivne – 
hõbeoksiid. 
Liitiumelemendi positiivne elektrood on liitiumist, 
negatiivne näiteks liiitum-vääveldioksiidist. 
Elektrolüüdiks on orgaaniline aine, näiteks 
atsetoonnitrit. Sellise elemendi energiatihedus 
(Wh/g) on suurem kui hõbeoksiidelementidel. Hea 
hermeetilisuse tõttu on isetühjenemine väga 
aeglane. 
 Hõbeoksiid-
Liitium -
element 
element 
Nimipinge, V 
1,5 
3 
Pingepiirkond, V 
1,3…1,1 
2,9…2 
Mahtuvus, Ah 
0,03…0,18 
 
Isetühjenemine 20 ºC 
0 ºC 
-50…+70 ºC 
Kasulikke soovitusi 
•  kui seadet pikemat aega ei kasutata, tuleb elemendid välja võtta, et vältida isetühjenenud 
elementidest eralduvate ainete söövitavat mõju 
•   asendada tuleks kõik elemendid korraga, et suurendada töökindlust 
•  tabletikujulisi elemente pole soovitav paigaldamisel sõrmedega puudutada, sest higi võib tableti 
pinda oksüdeerida ning põhjustada hiljem vooluringi katkestuse 
•  soovitatav säilitustemperatuur on 5…100 ºC 
•  elemente ei laeta 
•  korrasolekut saab kontrollida koormatud elemendi pinge mõõtmisega 
Akud 
Aku ehk  akumulaator  on korduvalt laetav keemiline 
vooluallikas. Akut kasutatakse liikurseadmete toite-
allikana , kohtkindla reservtoiteallikana  katkematu  
toite süsteemides (UPS – uninterruptible power 
28   
supply ), avarii- ja signalisatsioonisüsteemides, 
elektrijaamades jne. 
Aku koosneb anumast, elektrolüüdist (mis uuemal 
ajal on sageli geelitaoline) ja sellesse sukeldatud 
elektroodidest ehk plaatidest, mida hoiavad 
üksteisest eemal separaatorid. 
Aku laadimiseks juhitakse temast läbi alalisvool ning 
elektrienergia salvestub seal keemilise energiana. 
Töötamisel muutub keemiline energia elektri-
energiaks ning aku tühjeneb. 
Akud liigitatakse 
•  happe- ehk pliiakud 
•  leelisakud: 
raudnikkelaku 
kaadmiumnikkelaku 
hõbetsinkaku 
hõbekaadmiumaku 
õhktsinkaku 
tsinkklooraku 
naatriumväävelaku 
Pliiaku    anum  7 on isoleermaterjalist, elektrolüüdiks 
on väävelhappe lahus, positiivsed plaadid 6 on 
pliioksiidist ja negatiivsed plaadid 5 urbsest pliist. 
Ühe akupurgi tööpinge on 2 V, suurema pinge 
saamiseks ühendatakse mitu purki  jadamisi 
ühendusliistudega 3. Klemmid 1 ja 4 on ainult 
esimesel ja viimasel purgil. Elektrolüüdi  aurumise  
vältimiseks on iga purk  suletud korgiga 2. 
            
 
Aku mahtuvus sõltub oluliselt temperatuurist: –18 ºC 
juures on mahtuvus umbes kaks korda väiksem kui 
+25 
ºC juures. Allikapinge sõltub aku laadimis-
astmest, mille näitajaks on elektrolüüdi tihedus.  
Allikapinge 
voltides = elektrolüüdi 
tihedus 
kg/l + 0,84. Kui elektrolüüdi tihedus on 1,28 kg/l 
ja aku temperatuur 20 ºC, siis on täislaetud aku 
allikapinge 2,12 volti. 
Kõrgema pinge saamiseks ühendatakse akud 
jadamisi akupatareiks. Nii kasutatakse autodel 
enamasti kuuest purgist koosnevat 12 voldise 
pingega akut, uuematel autodel on ka teine, 48 
voldine aku. 
 
29 
12-voldise 60 
Ah mahtuvusega autoaku  
koormamisel 3-amprise vooluga on tühjendusaeg 
C
60
t =
= =
tundi
 
20
 
I
3
Pliiaku suurim võimalik kasutegur on 80%. Pinge 
sõltub tühjendamisvoolust, nagu kuivelemendilgi: 
 
Aku laadimispinge peab olema allikapingest kõrgem. 
Akude kasutamise pikaajalised kogemused on 
näidanud, et väiksema vooluga laadimine vähendab 
aku eluiga oluliselt kiiremini kui suurema vooluga 
laadimine. 
 
 
Leelisaku  anum on terasplekist, elektrolüüdiks on 
kaalium- või naatriumhüdroksiidi lahus, positiivsed 
plaadid on nikkelhüdroksiidist, negatiivsed plaadid 
raudnikkelakus rauapulbrist, kaadmiumnikkelakus 
kaadmiumpulbrist.  
 
30   
Leelisaku suurim kasutegur on 55%. Raud- ja 
kaadmiumnikkelaku keskmine tööpinge on 1,25 volti, 
hõbetsinkakul 1,4 volti. Pliiakudega võrreldes on nad 
väiksemad ja vastupidavamad. 
Taskutelefoni 1 Ah mahutavusega 3,6-voldise aku 
koormamisel 0,2-amprise vooluga on tühjendusaeg 
C
1
umbes 
t =
tundi
 
5
 Kui sama akut 
I
0,2
koormata 0,4-amprise vooluga, on mahtuvus alla 
2,5 tunni. 
1.16 Allikate ühendusviisid 
Vooluallikaid iseloomustab nende allikapinge ehk 
elektromotoorjõud  E, sisetakistus R0 ja nimivool I. 
Nimivool on suurim vool, millega võib allikat kestvalt 
koormata.  
Allikate jadaühendus 
Allikapinge suurendamise eesmärgil võib allikaid 
ühendada jadamisi. Esimese allika negatiivne 
klemm ühendatakse teise allika positiivse klemmiga, 
teise negatiivne klemm kolmanda positiivse 
klemmiga jne. Nii on näiteks lapikus 9 V patareis 
jadamisi ühendatud kus 1,5 
V allikapingega 
elementi. 
 
 1,5 V  
 element 
Ühendus- 
sild  
 
Jadaühendusel 
•  allikapinged liituvad 
E = E + E + E  
1
2
3
•  allikate sisetakistused liituvad 
R = R + R + R  
0
01
02
03
•  voolutugevus ei tohi ületada kõige nõrgema 
allika nimivoolu 
Koormusvoolutugevus sõltub oluliselt patarei 
sisetakistusest: 
n E
I =
 
nR0 + R
n elementide 
arv 
E 
ühe elemendi allikapinge 
R0 elemendi 
sisetakistus 
R  koormustakistus  
(välistakistus) 
 
31 
Allikate rööpühendus 
Suurema voolu saamiseks võib allikaid ühendada 
rööbiti.  
Rööbiti võib ühendada ainult ühesuguse 
allikapingega elemente. Vastasel korral tekivad nn. 
tasandusvoolud ka rööpallika tühijooksul. 
Rööpühenduse korral 
•  allikapinge on võrdne elemendi 
allikapingega 
E = E = E = E  
1
2
3
•  patarei sisetakistus on elemendi 
sisetakistusest väiksem nii mitu korda, kui 
mitu elementi on ühendatud 
R
R
01
 
0
n
•  patarei nimivool on ühe allika nimivoolust nii 
mitu korda suurem, kui mitu elementi on 
ühendatud 
1.17 Muutuva takistusega vooluring 
Praktikas esineb sageli juhtumeid, kus koormus-
takistus muutub.  
 
 
 
 
Vool  
E
I =
 
R0 + R
Toiteallika arendatav võimsus 
2
2
P = E I = (U +U ) I =U I +U I = I R + I R . 
1
0
0
0
Toiteallika arendatav võimsus koosneb kahest 
osast: 
•  tarvitile antav ehk kasulik võimsus 
P =U I = I 2R  
2
•  sisetakistuses soojuseks muutuv osa ehk 
kaovõimsus  
2
P =U I = I R  
0
0
0
Toiteallika kasutegur  
2
P
P
I R
R
2
2
η =
. 
2
2
P
P + P
I R + I R
R + R
1
2
0
0
0
Mis juhul on kasutegur maksimaalne? 
Vaatleme  kaht äärmusjuhust, nagu seda tehnikas 
asjadest arusaamise soovil sageli tehakse: 
32   
•  tühijooks: 
R = ∞ 
= E
I
=0
∞
 
P =U I = 0  
2
•  lühis: 
R = 0  
E
I =
= I  
k
R0
Ka nüüd on 
P =U I = 0 , sest 
2
U = I R = I R I
. 
k
= k ⋅0=0
Ilmselt peab tühijooksu ja lühise  vahepeal olema 
takistus, mille juures tarvitile antav võimsus on 
suurim. Kõrgema matemaatika abil võib tõestada, et 
tarvitil on suurim võimsus siis, kui R = R0.  
Tarvitile antav võimsus on suurim kui tarviti takistus 
võrdub toiteallika sisetakistusega. Sellist olukorda 
nimetatakse sobitatud talitluseks.  
Joonisel on näidatud, kuidas muutub võimsus. 
 
Kuidas muutub kasutegur? 
•  Lühise korral, kui R = 0, on kasutegur 
R
0
η =
=0  
R + R
0 + R
0
0
•  Sobitatud talitlusel, kui R = R0, on kasutegur 
R
R0
η =
= 5
0  
R + R
R + R
0
0
0
•  Tühijooksul, kui R = ∞, on kasutegur 
R
1
1
η =
= 0
1  
R + R
R
R
1
0
0
1
0
R
∞
Siit võib järeldada: 
• 
mida suurem on  R / R  suhe, seda 
0
suurem on kasutegur; mis tühijooksus 
saavutab väärtuse 1 
• 
kui  R = R , siis on tarvitile antav 
0
võimus suurim kuid kasutegur vaid 0,5, sest 
võimsuskadu allika sisetakistuses on 
samasuur. 
 
33 
Väikese (alla 10 
W) võimsuse korral, kui 
energiakadu  on tühine, võib valida tarviti takistuse 
R =
3
...
1
R . Nii on tagatud maksimaalne võimsus, 
0
kuid kasutegur on vaid 0,5...0,75. 
Suurtes seadmetes on suur energiakadu väga halb, 
seepärast valitakse siis enamasti  R =
20
...
10
R .  
0
Kuigi tarvitile antav võimsus on mitu korda väiksem 
võimalikust, on kasutegur maksimaalne, üle 0,95. 
Praktikas kasutatakse enamasti toiteallikaid, mille 
R  R
E
E
I =
≅
praktiliselt ei sõltu koormustakis-
R + R
R
0
0
tusest. Niisugust allikat nimetatakse püsivoolu-
allikaks. 
 
34   

Document Outline

• 1 Alalisvool
  • 1.1 Vooluring (põhikooli füüsikakursusest)
  • 1.2 Elektromotoorjõud (allikapinge), sisepingelang ja pinge
  • 1.3 Elektrivool
  • 1.4 Voolutihedus
  • 1.5 Elektritakistus
    • Aine eritakistusi
    • Takistid ja juhtmed
  • 1
  • 1.6 Takistuse sõltuvus temperatuurist
    • Näide
  • 1.7 Ohmi seadus
    • Näiteid
• Võimsus ja töö
  • • Näide
  • Elektrienergia muundumine soojusenergiaks
  • Kirchhoffi esimene seadus
  • Kirchhoffi teine seadus
  • 1.12 Takistite jadaühendus
    • Näide
    • Eeltakisti
    • Ühesuguste tarvitite jadaühendus
    • Näide
  • 1.13 Takistite rööpühendus
    • Kahe takisti rööpühendus
    • Näide
    • Ühesuguste takistite/tarvitite rööpühendus
  • 1.14 Takistite segaühendus
    • Pingejagur
  • 1.15 Keemilised vooluallikad
    • Kuivelemendid
    • Kasulikke soovitusi
    • Akud
  • 1.16 Allikate ühendusviisid
    • Allikate jadaühendus
    • Allikate rööpühendus
  • 1.17 Muutuva takistusega vooluring