Mis veebilehti külastad? Anna Teada Sulge
Facebook Like
Küsitlus


Elektroonika Alused (0)

5 VÄGA HEA
Punktid
 
Säutsu twitteris

1. Füüsikaliste suuruste mõisted, definitsioonid ja ühikud

[vaata | muuda]
Voolu töö ja võimsus. Joule-Lenzi seadus. Potentsiaal ja pinge. Elektriväli, suund ja tugevus. Voolu tugevus ja tihedus. Takistus, selle sõltuvus juhi mõõtmetest. Eritakistus . Laeng ja mahtuvus . Induktiivsus . Vooliuallika elektromotoorjõud, lühisvool ja sisetakistus .
 
Voolu töö ja võimsus.
Voolu töö on võrdeline voolutugevusega I, pingega U juhi otstel ja ajaga t. [ J ]
Võimsus on ajaühikus tehtud töö. [ W ]
p =
A
t
Joule-Lenzi seadus.
Joule-Lenzi seadus : elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk Q on võrdeline voolutugevuse I ruuduga, juhi takistusega R ja voolu kestusega t ning kus voolu töö on võrdeline voolutugevusega, pingega juhi otstel ja ajaga. [ J ]
Q = I2 * R * t =
v2 * t
R
= P * t
Potentsiaal ja pinge.
Potentsiaal näitab, kui suur on vaadeldavas punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia. [ J/C =V ]
φ =
A
q
Pinge e. potentsiaalide vahe on võrdeline tööga, mida elektriväli teeb ühiklaengu nihutamisel ühest punktist teise. [ V ]
φ12 =
A12
q
Elektriväli, suund ja tugevus.
Elektriväli on mateeria eriline vorm, mis esineb laetud kehade ümber ja mõjutab sinna paigutatud laenguid.
E =
F
q
Homogeenses väljas:
E =
φ2 - φ1
d
Voolusuund on positiivsete laengukandjate liikumise suund ( vooluringis plussilt miinusele ).
Tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulisele positiivse laenguga kehale.
Voolu tugevus ja tihedus.
Voolutugevus näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. [ A ]
i =
q
t
Voolu tihedus näitab, kui suur voolutugevus läbib juhtme ristlõike pindalaühikut. [ A /m(2) ]
j =
i
S
Takistus, selle sõltuvus juhi mõõtmetest.
  • on võrdeline pingega U ja pöördvõrdeline voolutugevusega I. [ oom ]
    R =
    v
    i
  • on võrdeline juhi pikkusega ja pöördevõrdeline ristlõikepindalaga.
R =
ρ * l
S
Eritakistus.
Eritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhi võimet voolu läbi lasta ning on võrdne juhi takistusega juhul, kui juhi pikkus ja ristlõikepindala on ühikulised.
Laeng ja mahtuvus.
Laeng ?????
Mahtuvus on selline laeng, mis tõstab keha potentsiaali ühiku võrra. [ F ]
C =
q
v
Induktiivsus.
Induktiivsus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab seost ekstravoolu elektromotoorjõu ja põhivoolu muutuse kiiruse vahel.[ H]
E = -
L * di
dt
Vooliuallika elektromotoorjõud, lühisvool ja sisetakistus
Elektromotoorjõud on suurus, mis on võrdne positiivse ühiklaengu kohta tuleva kõrvaljõudude tööga ( laengu nihutamine mööda ahelat ), arvuliselt võrdne avatud klemmide pingega. [ J/C ]
Lühisvool on vool, kus välisahela takistus läheneb nullile.
Vooluallika sisetakistuseks nim. takistuse dimensiooniga suurust, mis arvuliselt võrdub elektromotoorjõu ja lühisvoolu tugevuse suhtega.
I =
ε
R + r

2. Seos pinge ja voolu vahel lineaarses ja mittelineaarses ahelas.

[vaata | muuda]
Lineaarne ahel. Ohmi seadus. Mittelineaarne ahel. Diferentsiaalne ja integraalne takistus.
 
Lineaarne ahel.
Lineaarne ahel on selline vooluahel , kus vool on võrdeline rakendatud pingega.
i = g * v
kus g on juhtivus . Lineaarse ahela takistus ei tohi muutuda ( R = const )
Ohmi seadus.
Vool juhtmes on võrdeline pingega juhtme otstel. Võrdeteguriks on juhtivus:
I = g * v
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.
I =
v
R
Mittelineaarne ahel.
Mittelineaarne ahel on selline vooluahel, kus juhtivus või takistus on sõltuvususes ahela pingest või voolust , st et R != const. Näiteks võib tuua pooljuhtdioodi juhtivuse , kus pinge kasvades vool hakkab eksponentsiaalselt kasvama.
Lisa:
Elektriahelat, milles on kas või üks mittelineaarne osa ( takisti , element), nimetatakse mittelineaarseks. Kuna mittelineaarelemendi takistus pole konstantne , siis ei saa niisugust elementi sisaldavat ahelat arvutada Ohmi seaduse järgi. Kui elemendi (või elementide) pinge-voolu tunnusjoon (ed) on teada, võib kasutada näiteks graafilist meetodit.
Diferentsiaalne ja integraalne takistus.
Diferentsiaalne takistus :
Rd =
Δ v
Δ i
Integraalne takistus korral voolutugevus on võrdeline ahela osa pingega ja pöördvõrdeline ahela osa takistusega.
R =
v
i

3. Takistite ja kondekate järjestikku ja rööpne ühendamine.

[vaata | muuda]
Kogutakistuse leidmine takistite rööpsel ja järjestikku ühendamisel. Pinged ja voolud takistitel ja ahelal tervikuna . Kogumahtuvus kondekate rööpsel ja järjestikusel ühendamisel. Seos laengute, pingete ja mahtuvuse vahel üksikutel kondekatel ja ahelal tervikuna.
 
Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestik- ehk jadaühenduseks.
Jadaühenduse korral:
  • kõikides takistites on ühesuurune vool
    I = I1 = I2 = I3
  • takistil tekkiv pingelang ehk osapinge on võrdeline takistusega
    U1 = I * R1
    U2 = I * R2
    U3 = I * R3
  • osapingete summa võrdub allika klemmipingega
    U = U1 + U2 + U3
  • ahela kogutakistus võrdub takistite takistuste summaga
    R = R1 + R2 + R3
  • võimsus võrdub jadamisi ühendatud takistuste võimsuse summaga
    P = P1 + P2 + P3 = U1 * I + U 2 * I + U3 * I
  • kondensaatorite pöördväärtus on võrdne kondensaatorite pöördväärtuste summaga
1
C
1
C1
1
C2
1
C3
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.
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.
Rööpühenduse korral:
  • kõigil rööbiti ühendatud takistitel on ühesugune pinge
    U = U1 = U2 = U3
  • vool rööpharus on pöördvõrdeline rööpharu takistusega
    I1 =
    U
    R1
    I2 =
    U
    R2
    I3 =
    U
    R3
  • koguvool võrdub haruvoolude summaga
    I = I1 + I2 + I3
  • kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga
    1
    R
    1
    R1
    1
    R2
    1
    R3
  • kogujuhtivus võrdub harude juhtivuste summaga
    G = G1 + G2 + G3
  • koguvõimsus võrdub harude võimsuste summaga
    P = P1 + P2 + P3 = I1 * U + I 2 * U + I3 * U = U * I
  • Kogumahtuvus on võrdne üksikute kondensaatorite liitmisega
    C = C1 + C2 + C3
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.

4. Kahest takistist koosnev pingejagaja.

[vaata | muuda]
Takistitest koosneva pingejagaja ülekandeteguri avaldise tuletamine. Takistusliku pingejagaja, ülekandeteguri sõltuvus sagedusest.
 
U1 on sisendpinge
U2 on väljundpinge
I =
U1
R1 + R2
U2 =
I * R2 =
U1 *R2
R1 +R2
kui R2 -> 0, siis U2 -> 0
kui R1 = 0, siis U2 = U1
Ülekandetegur K =
U2
U1
R2
R1 + R2

5. Kirchoffi seadused.

[vaata | muuda]
Seos voolude vahel hargenvas ahelas. Seos pingete ja elektromotoorjõudude vahel järjestikuses ahelas.
 
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
I1 + I2 = I3 + I4
ehk, kui viia kõik voolud võrrandi ühele poole:
Σ I = 0
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.
Kirchhoffi teine seadus
Vooluringis toimivate elektromotoorjõudude summa on võrdne kõigi selle kontuuri takistustel esinevate pingelangude algebralise summaga.
Σ E = Σ I * R
Seda võib vaadelda kui laiendatud Ohmi seadust.
Ühe toiteallika puhul
I =
E
Ro + R
millest
E = I * Ro + I * R
ehk
E = Σ I * R
mida eelmine valem väidabki.

6. Harmoonilise signaali parameetrid ja spekter .

[vaata | muuda]
Siinussignaali avaldis ja parameetrid: amplituud , sagedus, ringsagedus , periood, algfaas . Definitsioonid ja ühikud. Siinussignaali graafik. Amplituudspekter . Perioodilise signaali esitamine harmoonikute summana, Fourier ' seeriad. Nelinurkse ja kolmnurkse perioodilise signaali Fourier' spekter.
 

    • Siinussignaali hetkväärtuse sõltuvus amplituudist, sagedusest, ajast ja algfaasist
       
       
      s ( t ) = A sin ( 2πf t + φ ), kus
      A on amplituud - max kõrvalekalle tasakaaluasendist;
      f on sagedus - ajaühikus sooritatud võngete arv [ Hz ];
      ( 2πf t + φ ) nimetatakse faasiks;
      φ on algfaas - faasi väärtus ajahetkel t = 0 [ rad ];
      2A on tipust tippu väärtus;
      t on aeg [ s ];
    • Ringsagedus — valem : ω = 2π/T, ajavahemikus 2π sekundit sooritatud võngete arv.

  • Amplituudspekter
     
     
    kui s1( t ) = 1V * sin ( 2π *100 Hz +…)
    s2 ( t ) = 0,3V * sin ( 2π *350 Hz +…)

  • 7. RCL ahelate kirjeldamine.

    [vaata | muuda]
    Kondeka mahtuvuslik takistus, sõltuvus sagedusest, faasinihe voolu ja pinge vahel. Pooli induktiivtakistus, sõltuvus sagedusest, faasinihe voolu ja pinge vahel. Mahtuvusliku ja induktiivse takistuse kompleksavaldised, nende esitamine vektordiagrammil. RCL ahela näivtakistuse ja pingete faasinihete leidmine vektordiagrammil.
     
    Kondeka mahtuvuslik takistus sõltub pöördvõrdeliselt sagedusest:
    XC =
    1
    2πfC
    1
    ωC
    Kondekas hilistab pinget 90° ehk π/2 võrra voolu suhtes.
    Pooli induktiivtakistus on võrdeline sagedusega:
    XL = 2πfL = 2ωL
    Pool hilistab voolu 90° võrra ehk pinge on pii/2 võrra voolust ees.
    Mahtuvusliku takistuse kompleksavaldis:
    R - reaalosa
    j - sqrt (-1)
    XC' =
    1
    jωC
    = -
    j
    ωC
    Induktiivse takistuse kompleksavaldis:
    XL' = jωL
    Näiv takistus:
    Z = R + j(ωL -
    1
    ωC

    8. Filtrid .

    [vaata | muuda]
    Kondekast ja takistist koosnev madalpääsfilter. Skeem, ülekandeteguri tuletuskäik, sagedustunnusjoone graafik. Kondekst ja takistist koosnev kõrgpääsfilter, skeem, ülekandeteguri tuletuskäik, sagedustunnusjooned. Sagedustunnusjoone esitus logaritmilises skaalas, detsibell.
     
    Selline filter kannab üle madalad sagedused ja kõrvaldab kõrged sagedused. Kõrgetel sagedustel lühistatakse kondensaator . Kondensaatori takistus on seda suurem, mida madalama sagedusega on vool. Kui on tegemist alalisvooluga, siis vool läbi takisti ja RK ( kondensaatori takistus) on suur. Kui aga kõrgsagedusvool, siis enamik voolu läbi kondensaatori ja RK on suur, et vool suudaks kondensaatori plaate korralikult laadida.
    X(täpp)C =
    1
    jωC
    = -
    j
    ωC
    (täpp) tähistab tuletist aja järgi.
    Ohmi seadus:   v(täpp)s = vK + vC  , kus vK = I*R   ja   vC = -j/ωC
    Järelikult ülekandetegur võrdub komplekskujul:
    K(täpp)(ω) =
    v(täpp)v
    v(täpp)s
    - j
    ωC
    (R -
    j
    ωC
    ehk
    K(ω) =
    1
    ωC
    ruutjuur [R2 +
    1
    ωC
    )2
    ω muudab pinget kondensaatoril => muutub faas ja K, seetõttu peab ω = const .
    Kui ω = 0, siis K = 1  ja kui ωk = 1, siis K = 0,707
    Ahel toimib integreerivana sagedustel ω ≥   ω k, kus K(& omega ) ˜ 1/ω   ja   φ = - π/2. Sagedustunnusjoone moodustab seejuures -20 dB/dek.
    Järjestikku on lülitatud kondensaator ja takisti. Võrgupinge võetakse takistilt. Vool i on sisendpinge v(täpp)1 korral
    i =
    i1
    Z(täpp)
    v(täpp)1
    [ R + 1/ (jωC)]
    Väljundpinge on
    v(täpp)2 = i * R =
    v(täpp)1 * R
    [ R + 1/ (jωC)]
    K(täpp)(jω) =
    v(täpp)2
    v(täpp)1
    R
    [R + 1/ (jωC)]
    jωCR
    1 + jωCR
    Siit sagedustunnusjoon
    K(ω) = |K(täpp)(jω)| =
    ωCR
    ruutjuur[1 + (ωCR)2]
    Signaalile sagedusega ω = 0 tõkestab ahel leviku täielikult, K(0) = 0. Sellist ahelat kasutatakse võimendusastmete eraldamiseks, kus ta väldib alalispinge sattumist eelmisest astmest järgmisse astmesse. Kõrgetel sagedustel ( ω = &inf; ) ahel signaali ei tõkesta, K( &inf; ) = 1.
    XL = 0, väljundpinge v2 faas on sisendpingest v1 faasist φ võrra ees. Sellist faasinihet loetakse positiivseks, sest väljundpinge avaldises faasinihe φ liitub sisendpinge algfaasiga.
    tg φ =
    vC
    vR
    i * (1/ ωC)
    i * R
    1
    ωRC
    Madalatel sagedustel  K -> 0 ja φ -> π/2, kõrgetel sagedustel  K -> 1 ja φ -> 0 ning piirsagedusel ωm  K = 0,707 ja φ = π/4. Madalatel sagedustel kasvab väljundpinge võrdeliselt sagedusega ja väljundsignaali faas on π/4 võrra sisendsignaali faasist ees.
    Ülekandetegur detsibellides määratakse seosega  K(ω) [dB] = 20 log K(ω).

    9. Resonantsahelad.

    [vaata | muuda]
    Pooli, kondeka ja takisti jadaühendus. Kogutakistuse ja voolu sõltuvus sagedusest. Resonantssagedus. Pingete liitumine ahela osadel. Ahela takistus resonantssagedusel. Ahel tõkkefiltrina. Rööpne võnkering. Voolud läbi kondeka ja pooli erinevatel sagedustel. Vool resonantssagedusel. Võnkeringi näivtakistus sõltuvalt sagedusest. Resonantskõver.
     
    Pingeresonants: toimub pingete liitumine nii, et nende pingete summa on null. Kui  ω = ω0, siis vool on ühine, ühesugune.
    vs = vv + jωLi + i/(jωC), mille jagades i-ga läbi saame, et kogutakistus komlekskujul z(täpp) = R + jωL + [1/ (jωC)] aga normaalkujul Z = ruutjuur {R2 + [ωL - 1/ (ωC)]2}.
    Võib tekkida olukord, et ωL - 1/ (ωC) = 0, see on siis, kui  ω = ω0 => pooli ja induktiivsuse kogutakistus on võrdne nulliga.
    Resonantsi puhul väheneb jadaahela takistus aktiivtakistuseni. Seetõttu on vool võnkeringis maksimaalne ning pinged poolil ja kondensaatoril ületavad Q-kordselt aktiivtakistusel R tekkiva pingelangu.
    Q on võnkeringi hüvetegur: Q = 2πf0L/R = 1/(2πf0CR)
    Poolil pinge π/2 voolust ees ja kondensaatoril pinge π/2 voolust maas .
    Vooluresonants : voolud liituvad nii, et nende summa on null, kui  ω = ω, siis pinge on ühine.
    1) vL = vC
    2) K(täpp)(ω) = Z(täpp)LC/ [ R + Z(täpp)LC]
    3) voolud erinevad -> sõltuvad harude takistustest poolis jääb pinge voolust π/2 maha.
    Kui ω -> 0, siis XL -> 0, iL -> &inf;, XC -> &inf;, iC -> 0 => madalatel sagedustel, aga kõrgetel sagedustel on olukord vastupidine .
    Näivtakistus Z =|Z(täpp)| = ruutjuur{[R2L + (ωL)2] / [(1 - ω2LC) + (ωRLC)2]}
    Kui RL = 0, siis  Z = ωL / (1-ω2LC)
    Võnkering selekteerib signaale seda kitsamas
  • 80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla

    Logi sisse ja saadame uutele kasutajatele faili TASUTA e-mailile

    Vasakule Paremale
    Elektroonika Alused #1 Elektroonika Alused #2 Elektroonika Alused #3 Elektroonika Alused #4 Elektroonika Alused #5 Elektroonika Alused #6 Elektroonika Alused #7 Elektroonika Alused #8 Elektroonika Alused #9 Elektroonika Alused #10 Elektroonika Alused #11 Elektroonika Alused #12 Elektroonika Alused #13 Elektroonika Alused #14 Elektroonika Alused #15 Elektroonika Alused #16 Elektroonika Alused #17 Elektroonika Alused #18 Elektroonika Alused #19 Elektroonika Alused #20 Elektroonika Alused #21 Elektroonika Alused #22 Elektroonika Alused #23 Elektroonika Alused #24 Elektroonika Alused #25 Elektroonika Alused #26 Elektroonika Alused #27 Elektroonika Alused #28 Elektroonika Alused #29 Elektroonika Alused #30 Elektroonika Alused #31 Elektroonika Alused #32 Elektroonika Alused #33 Elektroonika Alused #34 Elektroonika Alused #35 Elektroonika Alused #36 Elektroonika Alused #37 Elektroonika Alused #38 Elektroonika Alused #39 Elektroonika Alused #40 Elektroonika Alused #41 Elektroonika Alused #42 Elektroonika Alused #43 Elektroonika Alused #44 Elektroonika Alused #45 Elektroonika Alused #46
    Punktid 100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
    Leheküljed ~ 46 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2010-03-11 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 104 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor A AA Õppematerjali autor

    Lisainfo

    Väga palju erinevat materjali nii elektrist üldiselt, valemeid ja definitsioone (lühidalt)

    Märksõnad

    Mõisted


    Meedia

    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri


    Sarnased materjalid

    114
    doc
    Elektroonika alused
    138
    pdf
    Elektrotehnika alused
    197
    pdf
    Elektroonika
    81
    doc
    Elektroonika aluste õppematerjal
    108
    pdf
    Elektroonika alused-õpik konspekt
    32
    docx
    Elektroonika piletid
    3
    doc
    Elektroonika eksamiks
    23
    doc
    Elektroonika alused-konspekt





    Logi sisse ja saadame uutele kasutajatele
    faili e-mailile TASUTA

    Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
    või
    Kasutajanimi / Email
    Parool

    Unustasid parooli?

    UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
    Pole kasutajat?

    Tee tasuta konto

    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun