Tartu Kutsehariduskeskus Toiduainete tehnoloogia osakond Kristina Tepper ELEKTRIVOOL Referaat Juhendaja Dmitri Luppa Tartu 2011 1. ELEKTRIVOOL JA SELLE MÕÕTMINE Elektrijuhid on materjalid, mis sisaldavd palju vabu elektrone. Need on soojuslikus uitliikumises, milles elektronide kiirused on väga suured umbes 1000 km/s. Et see liikumine toimub juhuslikult kõigis suundades, siis keskmiselt on elektronid juba paigal. Harilikult kasutame palju elektrijuhte, millele on antud juhtme kuju. Kui juhtme kahe punkti vahel luua elektripotnetsiaalide erinevus, saavad elektronid täiendava
Joonis 1 - Katses pandi mähis kiiresti pöörlema. Kui see järsult peatati, siis jätkasid elektronid inertsi tõttu liikumist ja mõõteriist näitas vooli olemasolu mähises. Katsega tõestati, et elektrivool metallides on tingitud vabade elektronide suunatud liikumises. Joonis 1 Elektroväli aines tekitatakse vooluallikate poolt. Päikesepatareid Kalkulaatorites Elektrivool vedelikes Elektrivool saab tekkida hapete, aluste, soolade vesilahustes ehk elektrolüütides.
On inimesele ohuti tugevuseni 5mA ja surmav alates 50mA. Elektrivool erinevates keskkondades: Metallides: Vabadeks laengukandjateks valentselektronid (vabad elektronid.) Vedelikes: Vedelikke, milles leidub vabu laengukandjaid nim. elektrolüütideks. Elektrolüütides on vabadeks laengukandjateks positiivsed ja negatiivsed ioonid. Gaasides: Gaasid on üldjuhul dielektrikud, sest neis ei leidu vabu laengukandjaid ja järelikult ei kanna nad ka voolu edasi. Et gaasis saaks tekkida elektrivool tuleb sinna vabad laengukandjad tekitada gaas tuleb ioniseerida. Voolutugevus: Voolu tekkimiseks juhis on vaja, et juhi otstel oleksid erinevad laengud. Mida suurem on laengute erinevus, seda tugevam on vool. (Tähis on I ja ühik on A-amper) Pinge: Laengute erinevus kahe otsa vahel (Tähis U ja ühik V-volt) Pinge näitab, kui palju tööd tehakse ühikulise laengu viimisel juhi ühest otsast teise. (Valem: U=A/q V=J/C pinge=Töö/laeng) Takistus: Iga juht avaldab voolule takistust
Seetõttu nimetatakse dielektrikud mõnikord ka elektriliselt isoleerivateks aineteksehk isolaadsedeks . Pooljuhid on ained , milles laengukandjate arv on reguleeritav ( sõltub temperatuurist , pealelangenudest valgusest jne ) . Pooljuhid paiknevad oma juhtivuse poolest juhtide ja dielektikute vahel . Vabade laengukandkate suunatud (korrastatud ) liikumise tekitab elektriväli . Elektrivälja iseärasusest olenevalt on tekkiv elektrivool kas alalisvool või vahelduvvool . Kui elektriväli on ketvalt sama tugev ja sama mõjusuunaga , tekib alalisvool . Alalisvooluks nimetatakse elektrivoolu , mille tugevus ja suund ajas ei muutu . Alalisvoolu (kokkuleppeliseks ) suunaks positiivsete laengukandjate liikumise suund . Kui elektriväli on tugevuselt ja mõjusuunalt perioodiliselt muutuv , tekib vahelduvvool . Vahelduvvooluks nimetatakse elektriolu , mille tugevus ja suund muutuvad perioodiliselt
1. Mida nim elektrivooluks? El vooluks nim elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. 2. Millised tingimused peavad olema täidetud, et elektrivool tekkida saaks? Tuleb aines tekitada elektriväli. Kui on olemas laengud, mis võivad liikuda ja jõud, mis paneb need kehad ühes ja samas suunas liikuma. 3. Kuidas tekitada juhis kestvat elektrivoolu? Tuleb kasutada vooluallikat (aku, patarei). Kui poolused ühendada juhiga, levib elektriväli ka juhis ning selles tekib elektrivool. 4. Milline on elektrivoolu kokkuleppeline suund? Kokkuleppeliselt on elektrivool juhis suunatud vooluallika positiivselt pooluselt negatiivsele. 5. Milliste laetud osakeste liikumine tekitab metallis elektrivoolu? Vabade osakeste suunatud liikumine. 6. Milliste laetud osakeste liikumine tekitab elektrivoolu elektrolüütide vesilahuses? Ioonide suunatud liikumine. 7. Kuidas ilmneb elektrivoolu soojuslik toime? Näited. Vooluga juht soojeneb. N:
Üks amper on selline voolutugevus, mis liikudes mööda kaht lõpmatult pikka väikese ristlõikega paralleelset sirgjuhti, mis asuvad teineteisest 1m kaugusel vaakumis, kutsub nende vahel esile tõmbejõu 2 x 107N/m. Amper on oma nime saanud kuulsa füüsiku Andre Marie Ampere (17751836) järgi, kes füüsikasse tõi väga suure suur panuse just elektromagnetismi ja sellega seotud nähtuste avastamise ja uurimisega. Laengute suunatud liikumine Et elektrivool saaks tekkida, peab meil olema vooluring ja vabade laetud osakeste olemasolu. Elektrivooluks nimetataksegi laengute suunatud liikumist. Vooluringis liikuvateks laenguteks on elektronid. Vooluring on suletud kontuur, millesse kuulub vooluallikas. Autoelektroonikas on selleks vooluallikaks auto aku ja võimsamate (tavaliselt ka kallimate) süsteemide puhul ka lisaakud. Väga lihtne on voolu iseloomustada hüdrodünaamilist analoogiat kasutades.
Lühiseks nimetatakse vooluringi mingi osa otste ühendust juhiga, mille takistus on selle osa tavalise takistusega võrreldes väga väike. Lühise korral on vooluallikaga ühendatud juhtide kogutakistus võrdne ainult ühendusjuhtmete takistusega. Et see on väga väike, tekib juhtmetes väga tugev vool ehk nn. lühisvool. Lühise tagajärjeks on voolutugevuse järsk suurenemine vooluringis. Lühisvool võib kutsuda esile juhtmete ülemäärase kuumenemise ning rikkuda vooluallika. 16. MIS ON ELEKTRIVOOL VEDELIKUS? MILLES SEISNEB JA KUIDAS KASUTATAKSE? Elektrivool vedelikes on siis, kui on vabu laengukandjaid ehk ioone. Vedelik juhib elektrit kui elektrolüüdi lahus. Elektrolüüdisk nimetatakse keemilist ühendit, mille lagunemisel saavad tekkida erimärgiliselt laetud ioonid vüi keemilsied rühmad. Kasutatakse metallvormide ja jäljendite tegemisel. Rakendadakse näiteks metallidega katmisel ( jnoois) 17. ISELOOMUSTA ELEKTRIVOOLU GAASIDES ( NING NENDE RAKENDUSED)
Elektrivoolu TEKKEMEHHANISM. Elektrivoolu tugevust määravad suurused, I = qnvS Esiteks peab võrdub juhi otstele rakendatud pinge, voolutugevuse ja töö sooritamiseks kulunud aja korrutisega. eksisteerima see mis, liigub ja teiseks, peab esinema põhjus, mis tekitab liikumise. . OHMI seadus Elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojushulk võrdub voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja aja vooluringi OSA kohta. Voolutugevus vooluringi lõigus on võrdeline lõigu otstele rakendatud pingega ja korrutisega. Ühik on 1 džaul (1J) valem: A=U*I*t. ELEKTRIVOOLU VÕIMSUS on füüsikaline suurus, mis pöördvõrdeline lõigu takistusega. I = U/R. R – Juhi takistus, ühik üks oom (1Ω). JUHI TAKISTUS. R = U/I võrdub elektrivoolu tööga ajaühikus. Elektrivoolu võimsus on arvuliselt võrdne pinge ja voolutugevuse Takistuse mõõtühikuks on oom (1Ω) . Üks oom on sellise juhi takistus, mille otstele rakendatud Pinge korrutisega.
Kõik kommentaarid