Variant 1 Gaaside läbilöögimehhanism - Kui rakendada dielektrikule pinge ja tõsta seda, siis teatud pinge väärtusel tekib 2. elektroodi vahele suure el. juhtivusega kanal. Läbilöök sõltub pinge rakendumise ajast, el.välja kujust, dielektriku mahust, t-st jpm. Läbilöögi iseloomustamiseks kasutatakse väljatugevuse mõistet El = Ul/h [kV/m] Ühtlases el.väljas iseloomustab materjali El elektriline tugevus. Läbilöögile avaldab tugevat mõju el.välja kuju. Pinge tõusul karoona lahendus (1 osalahenduste liikidest) kasvab üle läbilöögiks
ühtlasi energiat. ● Mahtuvus on seda suurem, mida suurem on kummagi plaadi pindala (A) ja mida väiksem on plaatide vahekaugus (d). ● Kondensaator ei juhi alalisvoolu, kuid laseb läbi vahelduvvoolu. Ehitus ● Kondensaator koosneb kahest lähestikku paiknevast elektroodist, nn plaadist ja neid eraldavast dielektrikukihist. ● Plaatideks on õhukestest metalllehtedest (fooliumist) ribad või metallitamise teel dielektrikule kantud juhtivad pinnad. ● Elektroodide küljest lähtuvad kaks ühendusviiku või kontaktpinda. Liigitus ● Eristatakse püsikondensaatoreid, mille mahtuvus on teatud kindla väärtusega, ja muutkondensaatoreid, mille mahtuvust saab etteantud piires sujuvalt muuta. ● Valdav enamik kondensaatoreid on püsikondensaatorid. Neid liigitatakse elektroode eraldava dielektrikukihi järgi; levinuimad on keraamika-, plastkile- ja
Ainete elektrijuhtivuslikud omadused on põhiliselt määratud elektronprotsessidega, mis toimuvad valents ja juhtivustsoonis. Ainete jaotumuse pooljuhtideks ja dielektrikuteks määrab nimetatud tsoonide elektronidega täitumus ja neid tsoone eraldava keeluvööndi laius. Pooljuhid on oma omadustelt väga lähedased dielektrikule. Erinevus pooljuhtide ja dielektrikute vahel seisnebki vaid keelutsooni laiuses. Dielektrikus on valentstsoon täielikult täidetud, keelutsoon väga lai ja juhtivustsoon praktiliselt täiesti tühi. Mida laiem on materjali keelutsoon, seda väiksem on tema elektrijuhtivus. Juhtivustsoon tühi ja energiaruumi elektronide liikumiseks on piisavalt, kuid seal puuduvad elektronid, mis saaksid liikuma hakata. Valentstsoonis on elektrone, kuid puuduvad vabad alamtasemed, et elektronid saaksid liikuda
Häälestuskondensaatorid Häälestuskondensaatori moodustavad kas alumiiniumplaadid või hõbetatud vaskplekist paralleelsed poolümarad plaadid. Plaatide vahel on õhk või mõni väikese kaoga dielektrik. Häälestuskondensaatorite mahtuvus jääb vahemikku 1...470 pF. Seadekondensaatorid Seadekondensaator koosneb paigalseisvast ja pööratavast osast( staatorist ja rootorist). Põhiliselt kasutatakse keraamilise dielektrikuga seadekondensaatoreid, mille plaatideks on dielektrikule sadestatud hõbedasektorid. Seadekondensaatorid on väikese mahtuvusega, mis jääb vahemikku 1...33 pF. 2.Kuidas kondensaator töötab? Kondensaatorid on seadmed, mida kasutatakse elektrilaengute kogumiseks ja säilitamiseks. Kondensaatori moodustavad kaks plaati, mis on teineteisest eraldatud dielektrikuga. Neid laetakse vooluallikast. Laengu kogunemisel plaatidele tekib nende vahele elektriväli, pinge suureneb pidevalt, lõpuks võib toimuda läbilöök. 3.Mahtuvuse arvutamine
seepärast tuleb kasutamisel teada mõningaid tema omadusi. Muutkondensaatorid Muutkondensaatoritena on kasutusel seadekondensaatorid seadme esmareguleerimiseks ja häälestuskondensaatorid raadioseadmete võnkeringide ümberhäälestamiseks. Seadekondensaatorid Seadekondensaator koosneb paigalseisvast ja pööratavast osast, s.t staatorist ja rootorist. Põhiliselt kasutatakse keraamilise dielektrikuga seadekondensaatoreid, mille plaatideks on dielektrikule sadestatud hõbedasektorid. Seadekondensaatorid on väikese mahtuvusega, mis jääb vahemikku 1...33 pF. Häälestuskondensaatorid Häälestuskondensaatori moodustavad kas alumiiniumplaadid või hõbetatud vaskplekist paralleelsed poolümarad plaadid. Plaatide vahel on õhk või mõni väikese kaoga dielektrik. Häälestus-kondensaatorite mahtuvus jääb vahemikku 1...470 pF.
1. Dipoolpolarisatsioon tekkemehhanism ja põhilised seosed. 5. Dielektrikute elektrijuhtivuse mõiste; Esineb dipoolsete molekulidega gaasilistes, elektrijuhtivuse seos laengukandjate vedelates ja tahketes dielektrikutes. Dipoolid on kontsentratsiooni ja liikuvusega. pidevas kaootilises soojusvõnkumistes ning pole Dielektrikutes tekib elektrijuhtivus vabade polariseeritud. Kui dielektrikule rakendada laengukandjate mõjul. Elektrijuhtivus sõltub elektriväli, siis püüavad dipoolid pöörata laengukandjate konsentratsioonist võrdeliselt, sest eletrivälja suunas, kuid seda takistab mida rohkem laegukanjaid, seda suurem soojusvõhkmine. Kokkuvõttes pööravad nad vaid voolutihedus j. Oletame, et dielektrikus on ainult
Mitmeplaadilise kondensaatori mahtuvus a S C = (n 1) , d C mahtuvus faradites (F) n plaatide arv Suurem mahtuvus on kondensaatoril, millel on suurem kohakutiolev elektroodipind S, suurem dielektrilise läbitavusega dielektrik, väiksem plaatidevaheline kaugus d. Plaatidevahelise kauguse vähendamisega kaasneb suurem väljatugevus U E= , d mis ei tohi ületada kasutatavale dielektrikule lubatavat suurimat väärtust. Vastasel korral tekib elektriline läbilöök, mis rikub kondensaatori. Kondensaatorile märgitaksegi ta mahtuvus mikro- või pikofaradites ja suurim lubatav tööpinge voltides. 5.4 Ülikondensaator 20. sajandi lõpul õpiti veelgi suurendama kondensaatori mahtuvust. Selleks hakati valmistama kondensaatoriplaate erilisest väga poorsest söest. Niisuguse söeplaadi 1 grammi aktiivpind on umbes 64 2 2000 m . Elektroodide vahet ja poore täidab
Mitmeplaadilise kondensaatori mahtuvus εa S C = (n – 1) , d C mahtuvus faradites (F) n plaatide arv Suurem mahtuvus on kondensaatoril, millel on suurem kohakutiolev elektroodipind S, suurem dielektrilise läbitavusega dielektrik, väiksem plaatidevaheline kaugus d. Plaatidevahelise kauguse vähendamisega kaasneb suurem väljatugevus U E= , d mis ei tohi ületada kasutatavale dielektrikule lubatavat suurimat väärtust. Vastasel korral tekib elektriline läbilöök, mis rikub kondensaatori. Kondensaatorile märgitaksegi ta mahtuvus mikro- või pikofaradites ja suurim lubatav tööpinge voltides. 5.4 Ülikondensaator 20. sajandi lõpul õpiti veelgi suurendama kondensaatori mahtuvust. Selleks hakati valmistama kondensaatoriplaate erilisest väga poorsest söest. Niisuguse söeplaadi 1 grammi aktiivpind on umbes 64 2 2000 m . Elektroodide vahet ja poore täidab
Valem. 22. Defineeri elektrivälja potentsiaali mõiste. Valem 23. Mida nimetatakse ekvipotentsiaalpinnks? Mis on sellel liikudes iseärast? 24. Punktlaengu elektrivälja potentsiaali arvutamise valemi tundmine. 25. Defineeri pinge mõiste. Valem. 26. Defineeri pinge ühik 1V. 27. Defineeri elektrivälja tugevuse ühik. 28. Mis on sammupinge? 29. Selgita, mida väljendab 1eV. 30. Kirjelda elektrivälja mõju sellesse asetatud juhile. 31. Kirjelda elektrivälja mõju sellesse asetatud dielektrikule. 32. Milles seisneb polarisatsiooni nähtus? 33. Millest koosneb kondensaator ja milleks seda kasutatakse? 34. Mida nimetatakse kahe juhi vaheliseks mahtuvuseks? Valem. 35. Defineeri mahtuvuse ühik 1F. 36. Millist liiki kondensaatoreid tead ja kus neid kasutatakse? 37. Oska leida kondensaatorite kogumahtuvust nende erineva ühenduse korral. 38. Kondensaatori energia arvutusvalemi tundmine. Alalisvool 1. Mida nimetatakse elektrivooluks? 2
Häälestuskondensaatorid - Häälestuskondensaatori moodustavad kas alumiiniumplaadid või hõbetatud vaskplekist paralleelsed poolümarad plaadid. Plaatide vahel on õhk või mõni väikese kaoga dielektrik. Häälestuskondensaatorite mahtuvus jääb vahemikku 1...470 pF. Seadekondensaatorid - Seadekondensaator koosneb paigalseisvast ja pööratavast osast (staatorist ja rootorist). Põhiliselt kasutatakse keraamilise dielektrikuga seadekondensaatoreid, mille plaatideks on dielektrikule sadestatud hõbedasektorid. Seadekondensaatorid on väikese mahtuvusega, mis jääb vahemikku 1...33 pF. Superkondensaatorid - Superkondensaator ehk ülikondensaator (Supercapacitor) on elektrienergiasalvestamise seade, milles energia on salvestatud süsinikelektroodide pinnale. Nagu superkondensaatori nimi ise märgib, on tegu väga suure mahtuvusega kondensaatoriga, keskmiselt 5-7 F/cm3. Energiaskaalas väljendades on see suurusjärgus 10Wh/l, mis ei ole
..100%, tugevalt mitteühtlases väljas 10...15% · Impulsspingete juures katmise mõju ei avaldu 44. Õli-barjäärisolatsioon isoleerimine · Tahke isoleerkihi paksus kuni mõnikümmend millimeetrit · Kasutatakse eeskätt tugevalt mitteühtlases väljas · Elektrivälja kuju muutub ühtlasemaks Joonis 3.11 Elektroodide isoleerimine · lahendus saab alguse õlivahemikus · pärast õlivahemiku läbilööki rakendub kogu pinge tahkele dielektrikule: - kui tahke dielektrik on õhuke, järgneb täielik läbilöök - kui tahke dielektrik on piisavalt paks, siis läbilööki ei toimu, kuid korduvad õli läbilöögid võivad muuta tahke dielektriku kasutuskõlbmatuks · seepärast loetakse isoleeritud elektroodide vaheliseks läbilöögipingeks õlivahemiku läbilöögipinget vaatamata sellele, et täielikku läbilööki ei toimunud 45. Õli-barjäärisolatsioon barjäärid
suunas, negatiivsed vastassuunas. Kui kristalli temperatuur tõuseb ja tihedus väheneb, siis ioonpolarisatsioon intensiivistub. Ioonpolarisatsiooni toimumisaeg on umbes 10-13 s Dipoolpolarisatsioon esineb dipoolsete molekulidega gaasilistes, vedelates ja tahketes dielektrikutes. Dipoolid on pidevas kaootilises soojusvõnkumises ja molekulide püsivale dipoolmomendile vaatamata dielektrik ei ole polariseerunud. Kui dielektrikule rakendada elektriväli, siis dipoolid püüavad orienteeruda oma telgedega elektrivälja suunas, kuid seda takistab molekulide soojusvõnkumine. Kokkuvõttes dipoolid pöörduvad elektrivälja suunas osaliselt, s.t dielektrik polariseerub. Katsed näitavad, et dipoolide võnketasandi täielikku pöördumist elektrivälja suunas ja polarisatsiooni küllastumist dipoolsetes dielektrikutes ei toimu. Dipoolpolarisatsioon on võimalik ainult siis, kui molekulaarjõud ei tõkesta dipoolide
Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda. · Suhteline dielektriline läbitavus ehk keskkonna dielektriline läbitavus on füüsikaline suurus, mis näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus homogeenses materjalis väiksem väljatugevusest vaakumis. Mida suurem on aine dielektriline läbitavus, seda väiksemad on tegelikult elektrijõud aines. · Dielektriline läbilöögitugevus on minimaalne dielektrikule mõjuv elektrivälja tugevus, mille korral toimub dielektriku elektriline läbilöök ja dielektriku muutumine elektrijuhiks. Erinevatel dielektrilistel materjalidel on dielektriliseks läbilöögiks vajaminev elektrivälja tugevus erinev. Dielektrikuskadu on elektrivälja toimel dielektrikus tekkiv soojusenergia. 4.3 Senjettelektrikud ja piesoelektrline effekt. Senjettelektrik on eri liiki dielektrik, milles polarisatsioon võib tekkida iseeneslikult, välise elektrivälja mõjuta.
korpus. Elektrolüütkondensaatoreid kasutatakse peamiselt pulseerivate voolude silumiseks toiteaparatuurides. Tingmärk 26. Muudetava mahtuvusega kondensaatorid, nende kasutamine, tingmärk. Muudetava mahtuvusega kondensaatorid jagunevad seadekondensaatoriteks ja häälestuskondensaatoriteks. Seadekondensaator koosneb paigalseisvast ja pööratavast osast, s.t staatorist ja rootorist. Põhiliselt kasutatakse keraamilise dielektrikuga seadekondensaatoreid, mille plaatideks on dielektrikule sadestatud hõbedasektorid. Seadekondensaatorid on väikese mahtuvusega, mis jääb vahemikku 1…33 pF. Häälestuskondensaatori moodustavad kas alumiiniumplaadid või hõbetatud vaskplekist paralleelsed poolümarad plaadid. Plaatide vahel on õhk või mõni väikese kaoga dielektrik. Häälestuskondensaatorite mahtuvus jääb vahemikku 1…470 pF. 27. Lineaarne ja logaritmiline potentsiomeeter.
(kirjuta õige vastus). 38.Kondensaator. 1. Mida nimetatakse kondensaatoriks? 2. Mida nimetatakse kondensaatori elektroodideks e. plaatideks? 3. Mis moodustavad kondensaatori? Tuua näiteid. 4. Mida lähemal on kehad teineteisele, seda väiksem või suurem on mahtuvus? (kirjutada õige vastus). 5. Joonistada lihtsaim lamekondensaator. 6. Mida tehakse mahtuvuse suurendamiseks? 7. Millised andmed märgitakse kondensaatorile? Miks ei tohi ületada kasutatavale dielektrikule lubatavat suurimat väärtust? 8. Joonistada mitmeplaadiline kondensaator. 39.Ülikondensaator. 1. Millisei kondensaatoreid nimetatakse ülikondensaatoriteks? 2. Milleks ülikondensaatorid ilmselt varsti kujunevad ja mida nad võimaldavad? 3. Mis piirab esialgu ülikondensaatorite kasutamist? 4. Kuidas muutub temperatuuri tõusuga ülikondensaatori tööiga? 40.Kondensaatorite ühendamine. Kondensaatorite jadaühendus. 1. Teha jadaühenduse skeem
elektriline tugevus, küllaldane temperatuuri- ja med enam ei ühti. Nihkumine on seda suurem, mida niiskuskindlus, samuti mehaaniline tugevus. suurem on rakendatud elektrivälja tugevus. Polaar- Juhtidel peab olema sobiv eritakistus (väike ses dielektrikus paiknevad dipoolid soojusliikumise juhtmematerjalidel, suur takistusmaterjalidel), tõttu kaootiliselt. Kui sellisele dielektrikule raken- piisav mehaaniline tugevus, temperatuuri- ja ilmasti- dada elektriväli, siis see püüab pöörata dipoole kukindlus. selliselt, et need oleksid orienteeritud mõjuva elektri- Pooljuhtmaterjalidele esitatavad nõuded on välja jõujoonte sihis. Elektrivälja eemaldamisel väga mitmekesised, olenedes nende omaduste taastub endine olukord.
Mitmeplaadilise kondensaatori mahtuvus a S C = (n 1) , d C mahtuvus faradites (F) n plaatide arv Suurem mahtuvus on kondensaatoril, millel on suurem kohakutiolev elektroodipind S, suurem dielektrilise läbitavusega dielektrik, väiksem plaatidevaheline kaugus d. Plaatidevahelise kauguse vähendamisega kaasneb suurem väljatugevus U E= , d mis ei tohi ületada kasutatavale dielektrikule lubatavat suurimat väärtust. Vastasel korral tekib elektriline läbilöök, mis rikub kondensaatori. Kondensaatorile märgitaksegi ta mahtuvus mikro- või pikofaradites ja suurim lubatav tööpinge voltides. 5.4 Ülikondensaator 20. sajandi lõpul õpiti veelgi suurendama kondensaatori mahtuvust. Selleks hakati valmistama kondensaatoriplaate erilisest väga poorsest söest. Niisuguse söeplaadi 1 grammi aktiivpind on umbes 64 2 2000 m . Elektroodide vahet ja poore täidab
annaabi.ee 
