Voolu töö ühikuks on 1J ja 1kW * h. Elektrivoolu tööd mõõdetakse kaudselt voltmeetri, ampermeetri ja kella abil ning otseselt elektrienergia arvesti abil. Elektrivoolu võimsus on füüsikaline suurus, mis on võrdne elektrivoolu tööga ajaühikus. Voolu võimsust saab arvutada valemite: N=U*I, N=I2*R ja N=U2/R abil. Voolu võimsuse ühikuks on 1W. Elektrivoolu võimsust mõõdetakse kaudselt voltmeetri ja ampermeetriga või otseselt vattmeetriga. Voolu võimsus elektriseadmes on võrdne seadme nimivõimsusega ainult sel juhul, kui pinge seadme klemmidel on võrdne nimipingega. Elektrisoojendusriistades muundub elektrivälja energia juhi siseenergiaks. Elektrisoojendusriistade kütteelemendid valmistatakse suure eritakistusega ainest, millel on kõrge sulamistemperatuur. Korteri elektrivõrgus on vahelduvvool. Kõik kohtkindlad elektriseadmed ja pistikupesad on elektrivõrgus ühendatud rööbiti. Pinge kohtkindlate elektriseadmete ja pistikupesa
5.Mis on vooluallikas? Seade, mis muundab mitteelektrilist energiat elektrienergiaks. 6.Mis on elektromotoorjõud? Elektromotoorjõud on maksimaalne pinge, mida vooluallikas suudab tekitada. 7.Mis on lühis? Lühis on siis, kui välistakistus on lähedane nulliga. (ja seega voolutugevus on arvutatav valemiga I=E/r) 8.Mis on kaitsmed? Kaitsmed on elektrivoolu katkestavad seadmed, mis kaitseb juhul, kui elektriseadmes tekib ohtlik rike või lühis. 9.Kirjelda elektrivoolu vedelikes? Pinge rakendamisel elektrolüüdi lahusele hakkavad pos. ioonid liikuma neg. klemmi poole ja neg. ioonid pos. klemmi poole. 10.Nimeta voolu levimise viise gaasides? Sõltuv gaaslahendus, sõltumatu gaaslahendus, huumlahendus, kaarlahendus, sädelahendus, koroonalahendus. 11.Mis on plasma? Plasma on tugevasti ioniseeritud gaas. 12.Mis on magnet? Magnet tõmbab enda poole rauast esemeid ja orienteerub põhja-lõuna suunaliselt.
Seda jõudu vahendab elektriväli. Ei suuda viia positiivse laenguga kandijaid madalalt potentsiaalilt kõrgemale. Võib potentsiaale võrdustada. Mitteelektrline jõud (kõrvaljõud) Vooluallikas toimivaid jõude nimetatakse nende mitteelektrilise päritolu tõttu kõrvaljõududeks. Vooluallikates. Paneb laengu liikuma kogu vooluringis. Väljaspool vooluallikat teevad nad seda aga elektrijõudude vahendusel. Elektriseadmes muutub elektrivoolu energia mingiks teiseks energiaks: näiteks küttekehas soojuseks, elektrilambis valguseks ja soojuseks, elektrimootoris mehaaniliseks energiaks ja soojuseks. Vooluallika töö põhimõtteks on üht liiki energia muundamine elektrienergiaks. Elektromotoorjõud (emj) on suurus, mis iseloomustab indutseeritud elektrivälja ja kõrvaljõudude poolt positiivse elektrilaenguümberpaigutamiseks nende jõudude poolt
Nulljuhe on maandatud, faasjuhe on maandamata. Pinge nulljuhtme ja Maa vahel on null, pinge faasjuhtme ja Maa vahel on kodudes 220V 4) mis on lühis ja elektrikaitse? (lk. 39,40) Lühiseks nimetatakse vooluringi mingi osa otste ühendust juhiga, mille takistus on selle osa tavalise takistusega võrreldes väga väike. Kaitse on jadamisi elektritarvititega ühendatud vooluvõrgu osa, mis katkestab voolu, kui voolutugevus juhtmetes ületab lubatud väärtuse. Kaitse kaitseb juhul, kui elektriseadmes tekib ohtlik rike või lühis. 5) mis on vahelduvvoolu puhul periood ja mis on faas? (lk. 36) Periood -ajavahemik, mille jooksul toimun voolu muutumine toimub. Tähis T, ühik 1s Sagedus - muutuste arv ajaühikus Tähis f, ühik 1Hz(herts) 6) mis on alalis- ja vahelduvvoolu peamine erinevus? (lk. 34) Vahelduvvool-vool, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutuvad.Alalisvool- vool, mille suund ja tugevus ajas ei muutu. Alalis- ja vahelduvvoolu erinevus tuleb ilmsiks siis, kui
temperatuuri tõusmisel ühe kraadi võrra. Ülejuhtivus metallides - aine oomadus, mis väljendub selles, et aine eritakistus muutub 0 lähedaseks, kui temperatuur langeb alla poole ainele iseloomuliku aine kriitilist piiri. Kriitiline temperatuur temperatuur, millest alates aine muutub ülijuhitavaks. Elektrivoolu töö elektrivälja töö laengukandjate suunatud liikumise tagamisel.(ühik: 1 kWh) elektriseadme võimsus - on voolutugevuse ja pinge korrutis elektriseadmes. Nimivõimsus (märgitud elektriseadmele), ühes ajaühikus vabanev energia. nimipinge pinge, millel elektriseade arendab nimivõimsust, (märgitud elektriseadmele) 1W juhis eraldub 1 W, kui elektriväli teeb juhis ühe sekundi jooksul ühe dzauli tööd 1 kWh - on energia, mis ühe tunni jooksul eraldub seadmes võimsusega 1kW 2.Elektrivoolu tekkimise tingimused: · Peab eksisteerima see, mis liigub · peab esinema põhjus, mis tekitab liikumise 3.Takistuse sõltuvus:
voolutugevuse I: , Asendame need avaldised eelmises valemis, saame valemi elektriseadme võimsuse jaoks I on siin elektriseadet läbivavoolu tugevus, U pingelangus seadmel. Elektrivõimsust mõõdetakse vattides: Kui 1-amprine vool põhjustab seadmes 1-voldise pingelangu, on selle seadme võimsus 1 vatt. Nii defineeritud võimsuse ühik langeb kokku mehaanikas kasutades võimsuse ühikuga. Meenutame, et ja , saame . Elektriseadmes muundatud elektrienergia muutub vastavalt seadme eesmärgile mõnda muud liiki energiaks. Kogu kasutatud elektrienergia muundumist soojuseks kirjeldab Joule´i-Lenz seadus. Muundumisel muuks energiaks läheb vastavalt entroopia kasvu seadusele alati mingi osa kasutatud energiast ka soojuseks. Elektriseadme kasuteguriks loetakse suurust , kus E on seadmes kasutatud energia ja E k saadud kasulik energia, mille saamiseks seade on loodud. Näiteks elektriveduri kasutegur on umbes 0,9
ning voolujuhtide omavahelises isolatsioonis Sellist voolu nimetatakse lekkevooluks. Kui isolatsioon on korras , on lekkevool väike. Näiteks: Faasipinge 230V ja isolatsioonitakistuse 0,5MΩ juures on ühe faasi lekkevool 0,5mA. Selline vool ei kujuta mingit ohtu elektriseadmetele ega ka neid teenindavatele inimestele. Ohtlik on, kui lekkevool suureneb üle ohutu piiri , s.o muutub rikkevooluks , mida võib tingida isolatsioonirike, kereühendus mõnes elektriseadmes või maaühendus mõnes toiteliinis. Isolatsioonirike ei pruugi põhjustada elektriseadmete talitlushäireid, kuid võib esile kutsuda elektrilöögi- ja/või tulekahjuohu. Märkus Viimastel aastatel on rikkevoolukaitselüliteid hakatud tähistama lühendiga RCD ( ingliskeelse nimetuse residual current device järgi), mis sõnasõnaliselt tähendab jääkvooluaparaat. Põhjenduseks on ilmselt see, et rikkevool võib tähendada ka muud kui isolatsioonirikkel tekkivat voolu.
elektriseadmetes ja - võrkudes voolujuhtide pingestamisel vool mitte ainult faasi- ja neutraaljuhtides, vaid ka juhtide ja maa vahelises isolatsioonis. Sellist voolu nimetatakse lekkevooluks. Näiteks, faasipinge 230 V ja 0,5 M% juures on ühe faasi lekkevool ca 0,4 mA, mis pole ohtlik. Ohtlik on, kui lekkevool suureneb üle ohutu piiri, so muutub rikkevooluks, mida põhjustavad: • isolatsiooni üldine halvenemine, nt vananemine, niiskumine jne, • kereühendus elektriseadmes isolatsiooni rikke tõttu, • isolatsiooni kohalik halvenemine, • maaühendus liinides. Otsepuude. See on inimese või looma puutumine vastu elektriseadme pingestatud osi ja voolujuhte. Kaudpuude (puutepinge). Esineb, kui puudutatakse isolatsioonirikke tõttu voolu alla sattunud elektriseadme voolualteid osi (keret, kesta jne), olles samal ajal kokkupuutes maaga, st neutraaljuhiga, aga samuti kõrvalise juhtiva osaga, nagu vee- ja küttetorustikud, voolujuhtivad põrandad jms
Alalisvoolu kasutatakse seal, kus on vaja võrgust sõltumatut toiteallikat – akut autol või taskutelefonis, toiteelementi käe- või seinakellas. Alalisvooluga töötab praegu veel enamus transpordivahendeid – elektrirong, tramm, trollibuss. Elektrienergia saadakse nende jaoks aga vahelduvvooluvõrgust alaldusalajaamade kaudu. Alalisvooluga töötavad ka elektrokeemilised ja galvaanikaseadmed. 6)Mida iseloomustab ahela võimsuste bilanss? Seadme kogu töövõimet, mis elektriseadmes muutub teiseks energiaks. Energia muutub näiteks küttekehas soojuseks, elektrilambis valguseks ja soojuseks, eletromootoris mehaaniliseks energiaks. 7)Mis on kondensaator, pool, mahtuvus, induktiivsus? Tingimused. Kondensaator on kahest või enamast elektroodist ja nendevahelisest dielektrikukihist koosnev seadis. 3)Mis on jadaahel? Omadused. Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestikehk jadaühenduseks.
4 Jadaühenduse seaduspärasused. 5 Juhtide rööpühendus jadaühenduse näidisülesanne, joonis 3. 7 Rööpühenduse seaduspärasused, rööpühenduse näidisülesanne. JUHTIDE JADAÜHENDUS -2- Ühes ja samas vooluringis võib korraga olla mitu elektri tarvitit. Näiteks laevalgustis võib samaaegselt põleda mitu lampi; reguleerimaks voolutugevust mingis elektriseadmes, on koos seadmega vooluringi ühendatud ka reostaat jne. Joonis 1. Kaks ühesugust jadamisis ühendatud lampi põlevad ühesuguse heledusega . Juhte võib ühendada mitmeti, kuid kõikide ühendusviiside korral on mingi osa juhtidest alati ühendatud kas jadamisi või rööbiti. Jadaühendus ja rööpühendus on juhtide kaks ühendusviisi. Jada- ehk järjestikühenduse korral on juhid ühendatud omavahel järgemööda nagu
.............17 14. ELEKTRIVARUSTUSSKEEMIDE TINGMÄRKE...........................................................................................19 15. JUHISTIKU PAIGALDUSVIISID...................................................................................................................... 20 2 1. ELEKTRISKEEMIDEST Elektriskeem- joonis, millel on tingmärkidega näidatud elektriseadmes sisalduvad elemendid ja nende omavahelised ühendused. Aseskeem- lihtsatest elementidest koosnev skeem, mis näitlikult esitab tegelikus süsteemis toimuvaid protsesse. Elektriskeem Aseskeem R1 C R2 R
2) tööd kuni 50-voldise vahelduvpingega või kuni 120-voldise alalispingega elektripaigaldise osades, mida toidetakse kaitseväikepingeallikast; 3) toitevõrgust lahutatud kuni 250-voldise nimivahelduvpingega elektriseadmete hooldustööd, mis ei haara kõrgema kui 50-voldise vahelduvpingega ja 120-voldise alalispingega elektriahelaid. Lihtsaks elektritööks peetakse ka järgmisi kuni 250-voldise nimivahelduvpingega elektriseadmes ja -paigaldises tehtavaid töid: 1) hõõglampide, luminofoorlampide ja süüturite asendamine valgustile lubatud nimiandmetega uute hõõglampide, luminofoorlampide ja süüturitega; 2) igale isikule kasutamiseks lubatud, elektrikilbis asuvate lülitite, automaatkaitsmete ja kaitselülitite sisse- ja väljalülitamine; 3) rikkevoolukaitselüliti rakendumise kontrollimine, sisse- ja väljalülitamine;
vahelises isolatsioonis mida nimetatakse lekkevooluks. Normaalses korras isolatsiooni puhul on lekkevool üliväike ja ei kujuta ohtu elektriseadmetele ega inimestele. Ohtlik on, kui lekkevool suureneb üle ohutu väärtuse ning muutub seadmete riket või lühist või eluohtu põhjustavaks vooluks. Rikke põhjuseks võib olla · Isolatsiooni üldine halvenemine · Isolatsiooni kohalik halvenemine · Kereühendus elektriseadmes · Maaühendus liinis · Pingestatud voolujuhtide puutumine Sulavkaitse Sulavkaitsmed on elektriaparaadid, mis on ettenähtud elektrijuhistiku ja tarvitite kaitseks lühisvoolude eest. Sulavkaitsmetele esitatavad nõuded: · Sulavkaitsme aegvoolutunnusjoon peab kogu ulatuses paiknema kaitstava objekti aegvoolutunnusjoonest allpool ja temale võimalikult lähedal. · Sulavkaitsmed peavad rakenduma selektiivselt. · Kaitstava objekti
2) tööd kuni 50-voldise vahelduvpingega või kuni 120-voldise alalispingega elektripaigaldise osades, mida toidetakse kaitseväikepingeallikast; 3) toitevõrgust lahutatud kuni 250-voldise nimivahelduvpingega elektriseadmete hooldustööd, mis ei haara kõrgema kui 50-voldise vahelduvpingega ja 120-voldise alalispingega elektriahelaid. Lihtsaks elektritööks peetakse ka järgmisi kuni 250-voldise nimivahelduvpingega elektriseadmes ja -paigaldises tehtavaid töid: 1) hõõglampide, luminofoorlampide ja süüturite asendamine valgustile lubatud nimiandmetega uute hõõglampide, luminofoorlampide ja süüturitega; 2) igale isikule kasutamiseks lubatud, elektrikilbis asuvate lülitite, automaatkaitsmete ja kaitselülitite sisse- ja väljalülitamine; 3) rikkevoolukaitselüliti rakendumise kontrollimine, sisse- ja väljalülitamine;
2) tööd kuni 50-voldise vahelduvpingega või kuni 120-voldise alalispingega elektripaigaldise osades, mida toidetakse kaitseväikepingeallikast; 3) toitevõrgust lahutatud kuni 250-voldise nimivahelduvpingega elektriseadmete hooldustööd, mis ei haara kõrgema kui 50-voldise vahelduvpingega ja 120-voldise alalispingega elektriahelaid. Lihtsaks elektritööks peetakse ka järgmisi kuni 250-voldise nimivahelduvpingega elektriseadmes ja -paigaldises tehtavaid töid: 1) hõõglampide, luminofoorlampide ja süüturite asendamine valgustile lubatud nimiandmetega uute hõõglampide, luminofoorlampide ja süüturitega; 2) igale isikule kasutamiseks lubatud, elektrikilbis asuvate lülitite, automaatkaitsmete ja kaitselülitite sisse- ja väljalülitamine; 3) rikkevoolukaitselüliti rakendumise kontrollimine, sisse- ja väljalülitamine;
TALLINNA POLÜTEHNIKUM Täiskasvanukoolituse osakond KEE-007 Konspekt Elektroonika komponendid Juhendaja J. Kuus Tallinn 2007 Igas elektriseadmes on takistid. R=U/I Xl=2L Hz, L H ( Xc=1/2C (reaktiivtakistus) C F(faradites) Joonis 1. TAKISTID Takistite liigitus: 1. Takistuse muutumise seaduspärasuse järgi liigitatakse: 1. lineaartakistiteks (Lineaartakistit läbiv vool (I) on võrdeline pingega (U).) 2. mittelineaartakistiteks: mittelineaartakistite takistus sõltub välismõjuritest: pingest(U)
voolutugevuse I: , Asendame need avaldised eelmises valemis, saame valemi elektriseadme võimsuse jaoks I on siin elektriseadet läbivavoolu tugevus, U pingelangus seadmel. Elektrivõimsust mõõdetakse vattides: Kui 1-amprine vool põhjustab seadmes 1-voldise pingelangu, on selle seadme võimsus 1 vatt. Nii defineeritud võimsuse ühik langeb kokku mehaanikas kasutades võimsuse ühikuga. Meenutame, et ja , saame . Elektriseadmes muundatud elektrienergia muutub vastavalt seadme eesmärgile mõnda muud liiki energiaks. Kogu kasutatud elektrienergia muundumist soojuseks kirjeldab Joule´i-Lenz seadus. Muundumisel muuks energiaks läheb vastavalt entroopia kasvu seadusele alati mingi osa kasutatud energiast ka soojuseks. Elektriseadme kasuteguriks loetakse suurust , kus E on seadmes kasutatud energia ja E k saadud kasulik energia, mille saamiseks seade on loodud. Näiteks elektriveduri kasutegur on umbes 0,9
I 1,5 2. Kui suur on voolutugevus hõõglambis, mille takistus on 8 , kui ta on ühendatud 12 V aku klemmidele? U 12 I= = =1,5 A . R 8 3. Kui suur on takistite A ja B takistus, kui nende voolu-pinge tunnusjoon on juuresoleval arvjoonisel? UA 20 RA = = = 1000 = 1k I A 20 10 - 3 UB 16 RB = = = 320 = 0,32 k IB 5 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: 3
I 1,5 2. Kui suur on voolutugevus hõõglambis, mille takistus on 8 , kui ta on ühendatud 12 V aku klemmidele? U 12 I= = =1,5 A . R 8 3. Kui suur on takistite A ja B takistus, kui nende voolu-pinge tunnusjoon on juuresoleval arvjoonisel? UA 20 RA = = = 1000 = 1k I A 20 10 - 3 UB 16 RB = = = 320 = 0,32 k IB 5 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: 3
I 1,5 2. Kui suur on voolutugevus hõõglambis, mille takistus on 8 , kui ta on ühendatud 12 V aku klemmidele? U 12 I= = =1,5 A . R 8 3. Kui suur on takistite A ja B takistus, kui nende voolu-pinge tunnusjoon on juuresoleval arvjoonisel? UA 20 RA = = = 1000 = 1k I A 20 10 - 3 UB 16 RB = = = 320 = 0,32 k IB 5 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: 3
U R = E -U ; R = : R2 , 3 = ; P =U I ; RSISE = . I R2 + R3 I Järeldus: 1. Kuidas leitakse ahela kogutakistus? 2. Kuidas leida mehhatroonikaseadme kogutakistust? 3. Kuidas leitakse antud elekrtiahela koguvõimsus? 13 4. Kuidas leida mehhatroonikaseadme koguvõimsus 5. Kas elektriseadmes emj. saab võrduda klemmipingega? 6. Selgita. Mis juhtub antud ahelas kui lambid kordamööda välja keerata? LABORATOORNE TÖÖ NR. 8 Eesmärk: tarbijate segaühendus(2. töö). 1. Kasutatavad mõõteriistad ja tööks vajalikud vahendid. Jrk. Nimetused Tüüp Süsteem Vahejaotus Mõõtepiirkond 1. Ampermeeter ~05A 2
I 1,5 2. Kui suur on voolutugevus hõõglambis, mille takistus on 8 , kui ta on ühendatud 12 V aku klemmidele? U 12 I= = =1,5 A . R 8 3. Kui suur on takistite A ja B takistus, kui nende voolu-pinge tunnusjoon on juuresoleval arvjoonisel? UA 20 RA = = = 1000 = 1k I A 20 10 - 3 UB 16 RB = = = 320 = 0,32 k IB 5 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: 3
Üle kuu pikkuste seisu- tugevama vooluga (I aste), võttes selle (amprites) arvuliselt aegade korral tuleb akut laadida, sest ta tühjeneb ka koor võrdseks 2/io mahutavusest (näiteks akul 3MT14 -- 2,8 A). museta. Laadimine toimub II astme reziimil. Laetus mää Kui elementide pinge on saavutanud 2,35 . . . 2,4 V (akul ratakse tihedüsmõõdiku näidu järgi. Normaalse laadimis 7,1 . . . 7,2 V), vähendatakse laadimisvoolu poole võrra voolu olemasolu üle sõiduki enda elektriseadmes otsusta (Vio mahutavusest). Laadimist II astmel jätkatakse kuni takse pingeregulaatori poolt hoitava pinge järgi, mis peab tugeva keemiseni (gaasimullide eraldumiseni), mille juures olema 7,2+0,2 V või 14,2+0,4 V. elektrolüüdi tihedus (1,270) ja pinge klemmidel jääb püsi- 2. Vähemalt kord nädalas kontrollida elektrolüüdi taset. vaks kähe tunni vältel. Üldine laadimisaeg on 10 . . . 20 Taseme langemisel valada juurde destilleeritud vett. Elekt tundi
annaabi.ee 
