Potensiaal Pinge on potensiaalide vahe [V] Kondensaatori mahutuvus [F] ; Voolutugevs [A] Ohmi seadus vooluringi osa kohta Tarbijate jadaühendus I= Paralleelühendus Ohmi seadus suletud vooluringi kohta Alalisvoolu võimsus P=; P=*R Alalisvoolu töö Q=*Rt Elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojushulk Magnetväljas vooluga juhtmele mõjuv jõud B[T] Magnetväljas liikuvas juhis indutseeritud elektromotoorne jõud Endainduktsiooni elektromotoornejõud
Q laeng laetud kondensaatoril u hetkepinge 6 q hetkel ülekantav laeng A töö Epot potentsiaalne energia e elektrivälja energia tihedus Alalisvool I voolutugevus q laeng t aeg e elektroni laeng n elektronide arv vaadeldavas ruumalas l juhi pikkus v elektronide liikumise kiirus (suurus) S juhi ristlõike pindala NA Avogadro arv tihedus µ moolimass U pinge R takistus EMJ elektromotoorne jõud Rv välistakistus Rs sisetakistus A töö N võimsus Magnetostaatika F jõud E elektrivälja tugevus q laeng B magnetiline induktsioon v kiirus magnetilise induktsiooni vektori ja kiirusvektori vaheline nurk I voolutugevus ds juhi element vektorina F jõu suurus B magnetilise induktsiooni suurus v kiiruse suurus R ringjoone raadius m osakese mass nurkkiirus (suurus) f sagedus µ0 magnetiline konstant
külmumistemperatuurid. Mikrojahuti lülitab sisse laborant. Tuleb jälgida, et jahutusvee kraan oleks avatud. Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse termopaari, mis sukeldatakse mõõdetavasse lahusesse. Termopaar koosneb kahest erinevast metallist traadist, millel on kaks ühenduskohta. Üks ühenduskoht sukeldatakse lahusesse, teise temperatuur on fikseeritud (antud katses toatemperatuuril). Kui termopaari ühenduskohtade temperatuurid on erinevad, tekib ühenduskohtade vahel pinge (termo-elektromotoorne jõud), mis on võrdeline temperatuuride vahega. Selle pinge alusel saabki määrata lahuse temperatuuri. Termopaar on ühendatud läbi muunduri firma Pico analoog-digital (A/D) muunduriga TC08 ja see omakorda arvutiga, nii et temperatuuri saab jälgida tabeli või graafikuna arvutiekraanil. Algul mõõdetakse puhta lahusti külmumistemperatuur. Lahustit valatakse katseklaasi 1 kuni 1,5 cm paksuse kihina ja asetatakse kohale termopaar nii, et ta ulatub kindlalt vedelikku. Katseklaas
kütuse lagundajaks on bakterid. Juba 1974. aasta paiku ennustati kütuseelementide tehnoloogiale suurt tulevikku, sest tol ajal kasutati neid Maa tehiskaaslastel ja kosmoselaevadel, samuti sõjalistel eesmärkidel. Väga ahvatlevana tundus isegi nende kasutamine sisepõlemismootorite asemel transpordis. (Ahmetov, 1974:201) 1.4. Elementide ühendamine patareiks Elementide ühendamiseks on patareiks on 3 võimalust: 1. JÄRJESTIKLÜLITUS. Järjestik lülituse korral võrdub patarei elektromotoorne jõud üksikute elementide elektromotoorsete jõudude summaga. (vaata joonist 5) 2. PARALLEELLÜLITUS. Paralleellülituse korral (vaata joonist 6) jääb patarei elektromotoorne jõud ligikaudu võrdseks ühe elemendi elektromotoorse jõuga, kuid patarei mahtuvus suureneb vastavalt ühendatud elementide arvule. 3. SEGALÜLITUS. Osa elemente ühendatakse mitmesse patareisse, mis siis ühendatakse omavahel (paralleelselt või järjestikku, vaata joonist 7). Segalülituse
(Timotheus, 1999:262) Juba 1974. aasta paiku ennustati kütuseelementide tehnoloogiale suurt tulevikku, sest tol ajal kasutati neid Maa tehiskaaslastel ja kosmoselaevadel, samuti sõjalistel eesmärkidel. Väga ahvatlevana tundus isegi kütuseelementide kasutamine sisepõlemismootorite asemel transpordis. (Ahmetov, 1974:201) 1.4. Elementide ühendamine patareiks Elementide ühendamiseks on patareiks on 3 võimalust: 1. JÄRJESTIKLÜLITUS. Järjestiklülituse korral võrdub patarei elektromotoorne jõud üksikute elementide elektromotoorsete jõudude summaga. Patareiks ei või koondada erinevaid ega erisugusel määral tarvitatud elemente ning tuleb jälgida pooluste ühendamise õigsust (vaata lisadest joonist 5) 2. PARALLEELLÜLITUS. Paralleellülituse korral (vaata lisadest joonist 6) jääb patarei elektromotoorne jõud ligikaudu võrdseks ühe elemendi elektromotoorse jõuga, kuid patarei mahtuvus suureneb vastavalt ühendatud elementide arvule. 3. SEGALÜLITUS
tuleb jahuti välja lülitada ja teatada sellest laborandile või praktikumi juhendajale. Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse termopaari, mis sukeldatakse mõõdetavasse lahusesse. Termopaar koosneb kahest erinevast metallist traadist, millel on kaks ühenduskohta (jootekohta). Üks ühenduskoht sukeldatakse lahusesse, teise temperatuur on fikseeritud (antud katses toatemperatuuril). Kui termopaari ühenduskohtade temperatuurid on erinevad, tekib ühenduskohtade vahel pinge (termo-elektromotoorne jõud), mis on võrdeline temperatuuride vahega. Selle pinge alusel saabki määrata lahuse temperatuuri. Termopaar on ühendatud läbi muunduri firma Pico analoog-digital (A/D) muunduriga TC08 ja see omakorda arvutiga, nii et temperatuuri saab jälgida tabeli või graafikuna arvutiekraanil. Algul mõõdetakse puhta lahusti külmumistemperatuur. Lahustit valatakse katseklaasi 1 kuni 1,5 cm paksuse kihina ja asetatakse kohale termopaar nii, et ta ulatub kindlalt vedelikku
praktikumi juhendajale. Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse termopaari, mis sukeldatakse mõõdetavasse lahusesse. Termopaar koosneb kahest erinevast metallist traadist, millel on kaks ühenduskohta (jootekohta). Üks ühenduskoht sukeldatakse lahusesse, teise temperatuur on fikseeritud (antud katses toatemperatuuril). Kui termopaari ühenduskohtade temperatuurid on erinevad, tekib ühenduskohtade vahel pinge (termo-elektromotoorne jõud), mis on võrdeline temperatuuride vahega. Selle pinge alusel saabki määrata lahuse temperatuuri. Katse. Algul mõõdetakse puhta lahusti külmumistemperatuur. Lahustit valatakse katseklaasi 1 kuni 1,5 cm paksuse kihina ja asetatakse kohale termopaar nii, et ta ulatub kindlalt vedelikku. Katseklaas asetatakse jahutisse ning alustatakse temperatuuri fikseerimist. Tavaliselt toimub enne lahusti kristallisatsiooni allajahtumine. Kristallisatsioonisoojuse
külmumistemperatuurid. Mikrojahuti lülitab sisse laborant. Tuleb jälgida, et jahutusvee kraan oleks avatud. Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse termopaari, mis sukeldatakse mõõdetavasse lahusesse. Termopaar koosneb kahest erinevast metallist traadist, millel on kaks ühenduskohta. Üks ühenduskoht sukeldatakse lahusesse, teise temperatuur on fikseeritud (antud katses toatemperatuuril). Kui termopaari ühenduskohtade temperatuurid on erinevad, tekib ühenduskohtade vahel pinge (termo-elektromotoorne jõud), mis on võrdeline temperatuuride vahega. Selle pinge alusel saabki määrata lahuse temperatuuri. Termopaar on ühendatud läbi muunduri firma Pico analoog-digital (A/D) muunduriga TC08 ja see omakorda arvutiga, nii et temperatuuri saab jälgida tabeli või graafikuna arvutiekraanil. Algul mõõdetakse puhta lahusti külmumistemperatuur. Lahustit valatakse katseklaasi 1 kuni 1,5 cm paksuse kihina ja asetatakse kohale termopaar nii, et ta ulatub kindlalt vedelikku.
11. Rõngaskolviga piimarvesti kasutamine: kalibreeritud mõõtekamber, ekstsentriliselt liikuv mõõtekambri seina vastu liibuv rõngaskolb, tsükleid loendab magnet möödumisel andurist. Mõõtetäpsus 0,2...0,5 %, kuni 100000 l/h. Väiksetel kogustel ebatäpsem. Etten.tootluse alampiir. 12. Elektromagnetiline vooluhulga määramise põhimõte: liikuvad osad puuduvad, piim on elektrijuht- käitub juhina ka püsivas magnetväljas liikumisel, juhi otste vahele indutseeritakse elektromotoorne jõud, mõõdetakse alalispinget, mis tekib piimatorus diametraalselt paiknevatele elektroodidele. 13. Silotankid: õhutusava/klapp, valgusti, ringpesu pihusti, segisti (rasva pinnale tõusu vältimiseks, võib ka õhuga), teenindusluuk, manomeeter (kogus), temp.mõõtur sisse- väljavooluava, happesuse andur, vaateaken jne.. Piimal suur soojusmahtuvus- stabiilne, kui vaja jahutada- pumbatakse läbi jahuti teise tanki. Silotankid paigaldatakse gruppidena nt ümber teenindusruumi 14
4. Kõrgeim lubatav temperatuur (t.max) kõrgeim temperatuur millel võib takisti püsivalt töötada. 5. Takistuse temperatuuri tegur (R) Näitab takistuse suhtelist muutust temperatuuri muutumisel 1 K võrra. Kui temperatuuri tõustes R suureneb on temperatuuritegur positiivne, kui väheneb siis on negatiivne. 6. Takisti müratase (Em) mürataset iseloomustab suhteline müraelektromotoorne jõud, mis on takistil tekkiva müra elektromotoorne jõud V, takistile rakendatud alalispinge 1V kohta. Lisa takistite tabel. Takistite kasutamisel peab järgima põhiparameetrites esitatud nõudeid ja tingimusi, neid ei tohi ületada. Tavaliselt rakendatakse takisti tööle 30 80%'lise võimsusega haruharva nimivõimsusega. Uk=Utegegelik/Ulubatud; Pk=Ptegelik/Pnimiväärtus 03.10.2007 (vene L )peab olema Takistite tähistused MLT Metallkile lakitud ja kuumakindel. (üldkasutatavad)
Muutumatu pinge korral takistus suurendades väheneb vool pöördvõrdeliselt takistusega. Ohmi seadus kogu vooluringile arvestab, et pinge vooluallika klemmidele põhjustab vooluallika sisemine elektrimotoorne jõud (allikapinge) Kui takisti on välja lülitatud ja voolu vooluringis pole, siis pinge tema klemmidel võrdub elektrimotoorse jõuga. Kui me aga sulgeme lüliti ja vooluahelasse tekib vool, siis näitab voltmeeter generaatori klemmipinget, mis on väiksem elektromotoorsest jõust. Elektromotoorne jõud on võrdne välisahela pingelangu ja generaatori sisemise pingelangu summaga Ohmi seadus kogu vooluringile vool vooluahelas on võrdeline elektromotoorse jõuga ja pöördõrdeline vooluallika sisetakistuse ja vooluahela välisringi takistuse summaga Jrk Nimetused Tüüp Vahejaotus Süsteem Mõõtepiirkon d 1
Alalisvoolu TUGEVUS ajaühikus juhi ristlõiget läbinud laeng Voolutugevuse ühik on amper (A) OHMI SEADUS VOOLURINGI OSA KOHTA U pinge juhi otstel I voolutugevus R juhi takistus Takistuse ühik on oom: 1 = 1V / 1A Juhi takistus oleneb juhi materjali eritakistusest , juhi pikkusest l ja ristlõike pindalast S Temperatuuri tõustes juhi takistus kasvab: R0 juhi takistus temperatuuril 0ºC OHMI SEADUS KOGU VOOLURINGI KOHTA EMJ vooluallika elektromotoorne jõud Rs vooluallika sisetakistus Rv ahela välistakistus Alalisvoolu töö: A = IUt (Joule'iLenzi seadus) Alalisvoolu võimsus: N = IU 3. Kirchhoffi seadused. Kirchoffi esimene seadus 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. I1
00 mm. Plaatide pindala on 2.00 m2. Kondensaatorile antakse pinge 10.0 kV. Arvutada kondensaatori mahtuvus, kummagi plaadi laeng ja elektrivälja tugevus plaatide vahel, kui seal puudub dielektrik. ALALISVOOL 11. Mitu korda muutub isolatsioonita juhi takistus, kui ta pooleks murda ja kokku keerutada? 12. Kui ahela välistakistus on 1.0 , on pinge patarei klemmidel 1.5 V. Kui välistakistust suurendada 2.0 oomini, kasvab pinge klemmidel 2.0 voldini. Leida patarei elektromotoorne jõud ja sisetakistus. 13. Vooluallikat, mille klemmipinge on 45 V, on vaja kasutada soojendusspiraali pingestamiseks. Spiraali takistus on 20 ja ta on arvestatud pingele 30 V. Kasutada on kolm reostaati: a) 6 , 2 A, b) 30 , 4 A, c) 800 , 0.6 A. Millist kasutada? 14. Läbi 20-oomise takistuse voolab 10 minuti jooksul laeng 103 C. Kui palju eraldub soojust? MAGNETVÄLI 15. Prootonite kimp liigub kiirusega 3.0 105 m/s läbi homogeense magnetvälja, mille magnetiline induktsioon on 2
500v · Takisti kõrgeim temperatuur Tmax mille juures takisti võib veel püsivalt töötada. · Takisti temperatuuri tegur max näitab takistuse suhtelist muutust 1°C kohta t1 t2 Suhteline muutumine R1 100 105 0,05 R2 1000 1010 0,01 · Takisti omamüra tase Em - iseloomustab suhteline müra elektromotoorne jõud, mis on takistuses tekkiva müra suurus mikrovoltides. Takistusele takendatud alalispine ühe voldi kohta · Takistite kasutamisjuhised · Takistite tähistused MT 0,25 10 K ± 5% MT- materjali koostis 0,25 võimsust 10 K - oomilisttakistust % - protsente Protsentide tähtsus tähtedega B C D F G J K M 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 5
65. Uuemate seadmetena on vooluhulga määramiseks hakatud kasutamamagnetinduktsiooni põhimõttel töötavaid seadmeid. Nendes liikuvad osad puuduvad täiesti. Mõõdetavaks suuruseks on alalispinge, mis tekib piimatorusse diametraalselt paiknevatele elektroodidele. Seda pinget põhjustab magnetinduktsiooni nähtus. Kuna piima on elektrijuht, siis käitub ta elektrijuhina ka püsivas magnetväljas liikumisel, mille kestel indutseeritakse juhi otste vahele elektromotoorne jõud. 66. Silotankid 67. Piimas oleva rasva pinnaletõusu vältimiseks ja ka seinalähedase kihi üleliigse soojenemise vältimiseks on iga tank varustatud individuaalse propeller- või tigusegistiga (D), mis käivitatakse elektrimootori abil. Segamist võidakse sooritada ka õhu juhtimisega tanki seinaärsesse allaossa. See soodustab samal moel piima vertikaalsuunalist ringliikumist kui propellersegistigi. 68. Tehnoloogilised tankid
Sinna samma? 223. Kuidas on magnetväljas paiknevale juhile mõjuva jõu suurus seotud voolutugevusega juhis? F = B I l * sin a 224. Mis on magnetvoog? Magnetvoog on suurus, mis võrdub magnetilise induktsiooni vektori mooduli, kontuuriga piiratud pinna pindala ja pinnanormaali ning induktsioonivektori vahelise = BdS nurga koosinuse korrutisega. S = BS cos = L I 225. Millest tekib indutseeritud elektromotoorne jõud? Elektromotoorjõud näitab, kui suur on kõrvaljõudude töö ühiklaengu ümberpaigutamisel vooluringis Vooluallika elektromotoorjõud on vooluallikat iseloomustav füüsikaline suurus, mis võrdub kõrvaljõudude töö ja elektrilaengu suuruse suhtega. Ak = Tekib muutuva magnetvälja tõttu. q 226. Kas indutseeritud elektromotoorse jõu suurus oleneb magnetvälja tugevusest? Jah 227
Tuua näiteid. 35.Induktiivsus. 1. Mis takistavad juhis elektronide suunatud liikumist 2. Millest oleneb endainduktsiooni emj.? 3. Mida nimetatakse pooli induktiivsuseks ja kuidas induktiivsust tähistatakse? 4. Mida nimetatakse induktiivtakistuseks? 5. Millal võrdub pooli induktiivsus ühe henriga? 6. Kuidas henrit tähistatakse? Kas henri on suur või väike mõõtühik? 7. Kuidas saada suurt induktiivsust? 8. Millal indutseeritakse juhtmesse elektromotoorne jõud (emj.)? 9. Mida kujutab endast endainduktsioon? Millega võib endainduktsiooni võrrelda? 10.Mida nimetatakse paispooliks ehk drosseliks? 11.Kumma pooli induktiivsus on suurem, kas südamikuta poolil või südamikuga poolil? 12.Kui mõõta mähise oomilist takistust ning teades pinget arvutada vool, ning lülitada see mähis pinge alla ampermeeter näitab kas (kas rohkem, vähem või sama palju kui arvutasime) 13.Millist takistust avaldab paispool e
Taoliste reaktsioonide tasakaalustamiseks on 2 meetodit – 1) otsene reaktsioonis osalevate elektronide bilansi koostamine ja 2) poolreaktsioonide meetod. Näit. Na dikromaadi taandamine vesinikperoksiidiga hapus keskkonnas. 2) Redokspotensiaalid ja reaktsiooni suund. Redoksreaktsiooni suund on määratud temas osalevate elementide elektrokeemiliste potensiaalidega (E), mis on standardelemendist ja antud elemendist koostatud elektrokeemilise elemendi (nn. galvaanilise elemendi) elektromotoorne jõud. Elektrokeemiline element koosneb kahest poolelemendist (neis mõlemis on üks konjugeeritud redokspaar), milledel toimuvad poolelementide reaktsioonid, näit Zn 2+ + 2e- Zn E = -0,763 27 Cu 2+ +2e- Cu E = 0,337 Siin ja allpool käsitleme taandavate poolreaktsioonide potensiaale (Ered ,pane tähele: elektron liitub)
suletud voolukontuuris tekib elektrivool kontuuriga piiratud tasapinda läbiva magnetvälja muutumisel, nimetatakse 18 A elektromagnetiliseks induktsiooniks. Nähtus esineb ka siis, kui juhe liigub magnetväljas. Magnetväljas liikuvas juhis indutseeritud (tekitatud) elektromotoorne jõud (V) on võrdeline magnetilise induktsiooni 1 B (T - tesla) , juhi pikkuse l (m), juhi liikumise kiiruse 1 v ( m/s ) ja magnetilise induktsiooni vektori B ning juhi liikumise kiiruse vahelise nurga siinuse korrutisega. = B v l sin Kui = 90° , siis =B v l . Joonisel on kujutatud pûsimagnet N N S , mille magnetvälja suund on tähistatud
Paljudes terastes jääkausteniit stabiliseerub toatemperatuuril ja lisajahutus sellele enam ei mõju, seetõttu töötlemine külmaga annab maksimaalse effekti juhul, kui seda tehakse otsekohe peale karastamist. Temperatuuri mõõtmine Suuremat kasutamist termotöötluse praktikas leiavad kaks temperatuurimõõtmise meetodit: termopaaridega ja püromeetriga Mõõtmine termopaariga põhineb sellel, et kahe erikoostisega elektrijuhe kontaktis tekib termo- elektromotoorne jõud (EMJ) mille suurus sõltub kontakti temperatuurist. Üks termopaari ots (külm ots) hoitakse püsival temperatuuril, teine paigutatakse keskkonda, mille temperatuur mõõdetakse. Termopaari otsad lülitatakse tundliku galvanomeertiga, mis on gradueeritud soojagraadides, joon. 15.1a. Termopaaridega saab mõõta nii madalad, kui ka väga kõrged temperatuurid, mis on võimatu tavaliste termomeetrite kasutades.