Elektrotehnika labortööde küsimused (0)

1) Milline on volt- ja ampermeetri sisetakistus ning kuidas ühendatakse need mõõteriistad vooluringi? a. Ampermeetri   sisetakistus   on   võimalikult   väike   ning   ühendatakse   jadamisi. Voltmeetril on sisetakistus võimalikult suur ja ühendatakse rööbiti 2) Millise   mõõtepiirkonnaga   tuleb   alustada   voolutugevuse   mõõtmist   tundmatu   objekti korral? a. Voolutugevuse mõõtmist tundmatu objekti korral tuleb alustada võimalikult suure mõõtepiirkonnaga, kuna ei teata voolutugevust ning see võib rikkuda seadet kui asetseb mõõtepiirkonnast üleval pool. 3) Mida   tähendab   ampermeetrile   märgitud   tingtähis   200/5   ja   mille   poolest   erineb   selle ampermeetri lülitus ilma sellise tähistuseta mõõteriista omast? Missuguseks kujuneb selle ampermeetri mõõtepiirkond voolutrafota lülitamisel? a. Tingtähis 200/5 näitab – 200 (Mõõtepiirkond) ja 5 (vastav skaalajaotise arv). Kui vastav   tähis   puudub,   peab   olema   ettevaatlik   kuna   mõõteseadme   piirkond   pole teada. Voolutrafota lülitamisel ampermeetri mõõtepiirkond ei muutu. 4) Missuguseid   mähiseid   sisaldab   vattmeetri   mõõtesüsteem   ning   kuidas   need   lülitatakse vooluringi? a. Vattmeetri   mõõtesüsteem   sisaldab   pinge-   ja   voolumähiseid.   Pingemähis lülitatakse rööbiti ja voolumähis jadamisi. 5) Mida tähendavad vattmeetril tärnikestega tähistatud klemmid ja kuidas neid arvestada vattmeetri lülituse koostamisel? a. Tärnikestega klemmid tähistavad mähise algust ja peavad olema omavahel koos 6) Missugusel tingimusel saab vahelduvvoolu aktiivvõimsuse määrata volt- ja ampermeetri näituse põhjal? a. Vahelduvvoolu aktiivvõimsuse saab määrata volt- ja ampermeetri näitude põhjal, kui vooluringis on ainult aktiivtakistid. 7) Formuleerige Ohmi seadus. - Vooluahela lõiku läbiva elektrivoolu tugevus on võrdeline selle lõigu otste vahelise pingega ja pöördvõrdeline lõigu takistusega. 8) Millest oleneb elektrijuhi  takistus ja kuidas saab seda arvutada?  - Elektrijuhi takistus sõltub   elektrijuhi   materjalist,   mõõtmetest   ja   temperatuurist.   Ja   seda   saab   arvutada valemiga:  R=ρ l
s   Kus  ρ  on  materjali   eritakistus,  l  on  juhtme   pikkus  ja  s  on  juhtme ristlõige.


9) Kuidas   muutub   juhtme   takistus   temperatuuri   muutudes?   -   Juhtme   takistus   suureneb temperatuuri suurenedes ja vastupidi. 10) Miks tekib juhtmes pinge- ja võimsuskadu? - Juhtmes tekib pinge- ja võimsuskadu kuna vool muutub liini juhtmete takistuses soojuseks. 11) Selgitada, millest oleneb elektriahelas voolu suurus? Tuua näiteid. - Elektriahelas sõltub voolu suurus läbivast voolu tugevusest, ristlõikest (I= q t ,q-laeng ja t- aeg) ja takistusest. Elektriahelat võib kirjeldada jõena kus vesi voolab. Mõjutavateks teguriteks on tuleva vee kogus, jõe laius ning erinevad takistused (kivid, käänakud jne). 12) Millisteks energia liikideks muudetakse elektriseadmetes elektrivoolu? - Elektriseadmetes muudetakse elektrivool soojus-, valgusenergiaks ning mehaaniliseks tööks. 13) Selgitada, millega ja kuidas mõõdetakse elektriseadme klemmidelt elektromotoorjõudu (allikapinget)   ning   kuidas   klemmipinget?   -   Elektriseadme   klemmidelt   mõõdetakse elektromotoorjõudu   katkestatud   vooluringi   korral   ning   mõõta   tuleb   volt-   või multimeetriga.   Klemmipinget   tuleb   mõõta   voltmeetriga,   ühendades   seda   rööbiti   ning allikat läbiva vooluga. 1. Formuleerige Kirchhoffi seadused. I. Hargnemispunkti   ehk   sõlme   suunduvate   elektriahela   harude   voolutugevuste algebraline   summa   võrdub   hargnemispunktist   väljuvate   harude   voolutugevuste algebralise   summaga   (kogu   laeng,   mis   elektriahelasse   siseneb,   peab   sealt   ka väljuma). II. Elektromotoorjõudude   summa   on   võrdne   pingelangude   summaga.   (Energia jäävuse   printsiip   –   kinnist   kontuuri   järgides   jõutakse   alati   tagasi   punkti,   kust alustati. Selles punktis on sama pinge, mis ennegi). 2. Mida   nimetatakse   pingeks,   kuidas   pinget   tähistatakse   ja   mis   ühikutes   möödetakse? Pingeks U nimetatakse tööd, mis tehakse elektrivälja ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise (φ1 ja φ2).   U = φ1 - φ2. Pinget tähistatakse suure tähega U ning seda mõõdetakse volitides (V). 3. Mida   nimetatakse   elektrivooluks,   kuidas   tähistatakse   ja   mis   ühikutes   möödetakse? Elektrivooluks nimetatakse  elektrilaengute suunatud liikumist elektriahelas. Elektrivoolu tähistatakse suure tähega I ning seda mõõdetakse amprites (A). 4. Kuidas   ühendatakse   amperemeter   vooluringi?   Põhjendada   ühendamise   viisi. Ampermeeter   ühendatakse   mõõdetava   voolu   ahelasse   jadamisi.   Kindlustamaks,   et


amperemeter   ei   mõjutaks   uuritava   objekti   tööd,   peab   ampermeetri   sisetakistus   olema võimalikult   väike,   ideaalis   ampermeetri   sisetakistus   puudub.   Rööbiti   ühendades   tekib lühis, mis võib rikkuda ära mõõteriista. 5. Mis   juhtub   elektriahelas   voolu   ja   pingega   ühe   tarbija   väljalülitamisel   jadaühendusel? Rööpühendusel? Jadaühendus: Lülitades   välja   ühe   tarbija,   siis   vool   ei   lähe   läbi   ka   teistest   tarbijatest,   kuna   kõikide tarbijate voolud on võrdsed koguvooluga (Iekv=I1=I2=In) ning kõikide tarbijate voolud on nullid. Pinge aga jaotub vastavalt takistite vahel (Uekv=U1+U2+Un) ning kuna on avatud vooluring siis koguneb pinge  vastavalt katkestatud kohale. Rööpühendus: Lülitades välja ühe tarbija, siis vool jaotub alles jäänud tarbijate vahel ¿), pinge aga peab olema kõikidel sama (Uekv=U1=U 2=Un). 6. Milline   erinevus   seisneb   takistite   ekvivalenttakistuse   arvutamisel   jadaühendusel   ja rööpühendusel? Jadaühendusel: Ekvivalenttakistus   on   võrdne   üksikute   takistuste   summaga   (Rekv=R1+R2+Rn). Rööpühendusel: Ekvivalentakistuse arvutamiseks tuleb liita üksikute takistuste pöördväärtused ja sellest tuleb võtta pöördväärtus( 1 R ekv = 1 R 1 + 1 R 2 + 1 R n ). 7. Formuleerida Joule-Lenzi seadus. Elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk Q on võrdeline juhi takistusega R, voolutugevuse I ruuduga ja voolu kesusega t ehk Q = I2Rt. 8. Millest oleneb elektrijuhi takistus ja kuidas saab seda arvutada? Elektrijuhi takistus sõltub juhtme materjalist (materjali tihedus ρ), ristlõikest S ja  pikkusest l ehk R=ρ l S  Ohmi seaduse kohaselt võib takistus sõltuda ka juhti läbivast  voolutugevusest I ning pingest U ehk R= U I 9. Miks tekib juhtmes pinge- ja võimsuskadu? Kuna liini juhtmed on tarbijaga jadamisi, siis põhjustab tarbitav vool neis pingekao.


Võimsuskadu tekib, kuna juhtmetes muutub teatud osa tarbitavast voolust soojuseks. 10. Kuidas mõjub pinge- ja võimsuskadu juhtmetes tarbija elektrilist võimsust? Juhtmetes tekkiv pinge- ja võimsuskadu vähendab pinget tarbija klemmidel, see  põhjustab omakorda elektrilise võimsuse vähenemise. Lisaks muundub osa elektrist  soojuseks. 11. Missuguse seaduspärasuse järgi sõltub pinge- ja võimsuskadu juhtmetes voolutugevusest? Pingelang on võrdeline juhet läbiva voolutugevusega ( ∆U = I*Rj), võimsuskadu aga on  võrdeline voolutugevuse ruuduga ( ∆P = I2 * Rj). 12. Miks on pinged Ut1 ja Ut2 erinevad? Juhtmetes tekkiva pingekao tõttu väheneb pinge ka tarbija klemmidel, seega liini alguses  olev pinge väheneb järk-järgult erinevaid tarbijaid läbides. Selle tõttu on ka pinge teise  tarbija klemmidel esimesega võrreldes erinev ehk madalam. 13. Missugusel tingimusel on pinged Ut1 ja Ut2 võrdsed? Kui teise liiniosa takistus on väga väike või puudub üldse. 14. Millistest suurustest oleneb induktiivtakistus? Induktiivtakistus sõltub f – vahelduvvoolu sagedusest (Hz), L – pooli induktiivsusest (H)  ja ω – vahelduvvoolu nurksagedusest  rad s . Valemikujul → xL=2∙ π ∙ f ∙ L=ω∙ L Kusjuures ω=2 πf 15. Mille poolest erineb reaalse pooli takistus alalis- ja vahelduvvoolule? Reaalse pooli takistuseks alalisvoolu korral on ainult aktiivtakistus. Vahelduvvoolu korral on reaalsel poolil ainult näivtakistus, mis koosneb mähistraadi aktiivtakistusest ja  induktiivtakistusest. 16. Millest oleneb reaalse pooli võimsustegur? Reaalse pooli võimsustegur oleneb vooluringi aktiivtakistusest ja näivtakistusest või  võimsusest, voolutugevusest ja pingest cos φ= r vr z = r +r L z = P UI 17. Millistest suurustest oleneb mahtuvustakistus ja milline on selle väärtus alalisvoolule? Mahtuvustakistus oleneb sagedusest (f), kondensaatori mahtuvusest (C) ja nurksagedusest (ω) Valemina → xC= 1 2 ∙ π ∙ f ∙C = 1 ω ∙C  Kusjuures ω=2 πf Alalisvoolus on mahtuvustakistus väga suur.


18. Kuidas arvutatakse jadalülituses vooluringi näivtakistus? z= √(r+rL) 2 +( x L− xC) 2 = √rvr 2 + x 2Kus r – reostaadi vms. aktiivtakistus rL pooli mähistraadi aktiivtakistus r + rL = rvr vooluringi aktiivtakistus xL induktiivtakistus xC mahtuvustakistus xL – xC = x vooluringi reaktiivtakistus Lähtudes Ohmi seadusest avaldub vooluringi näivtakistus z= U I  kus U on pinge  vooluringi klemmidel ja I voolutugevus vooluringis. 19. Missugusel tingimusel tekib vooluringis pingeresonants ja milline takistus määrab  voolutugevuse resonantsil? Vooluringis tekib pingeresonants, kui induktiivtakistus on võrdne mahtuvustakistusega → x L= xC  Voolutugevuse resonantsil määrab aktiivtakistus. 20. Miks ei võrdu pingeresonantsil pooli klemmipinge UL kondensaatori klemmipingega UC? Sest katses on tegemist reaalse pooliga, millel on ka aktiivtakistus. Kuna kondensaatoril  pole aktiivtakistust siis sealt tulebki erinevus. 21. Milline on võimsusteguri väärtus resonantsil? Resonantsil läheneb võimsusteguri väärtus ühele (1.00) 22. Kuidas on üksteise suhtes suunatud induktiivsuse ja mahtuvuse pingelangude vektorid? Induktiivsuse ja mahtuvuse pingelangude vektorid on vastassuunalised üksteise suhtes. 23. Kuidas avaldub jadalülituses vooluringi üldpinge osapingete kaudu? Jadalülituses avaldub vooluringi üldpinge osapingete kaudu vektoriaalse summana → ⃗ U=⃗ U r + ⃗ U L + ⃗ U C  24. Milline on meie vabariigi madalpingevõrgu juhtmete arv ning kuidas neid juhtmeid  nimetatakse ja tähistatakse? Eesti vabariigis on madalpingevõrgu juhtmeid 4: Kolm liinijuhet ja üks maandatud  neutraaljuhe.


25. Milliseid pingeid eristatakse kolmefaasilises neljajuhtmelises võrgus ja millised arvulised  väärtused neil on? Eristatakse liinipinget ja faasipinget. Faasipingeks on 230V ja liinipingeks 400V 26. Missugune tähtsus on võrgus neutraaljuhtmel? Tarbijate tähtlülituse korral tagab neutraaljuhe praktiliselt võrdse pinge kõikidele liini- ja  neutraaljuhtme vahele ühendatud tarbijatele, sõltumata üksikute faaside koormusest 27. Millal tekib neutraaljuhtmes vool ja kuidas see vool on seotud faasivooludega? Vool neutraaljuhtmes on võrdne faasivoolude vektorite summaga. Kui tarvitid on  sümmeetrilise koormusega siis on ka faasivoolud võrdsed ja nende vektoriaalne summa  on 0, seega voolu ei teki neutraaljuhtmes. Kui aga koormused pole sümmeetrilised siis  tekib neutraaljuhtmes vool (faasivoolude vektorite summa ei ole enam võrdne 0’ga). 28. Kuidas mõjutab neutraaljuhtme katkemine tarbijat sümmeetrilisel ning ebasümmeetrilisel  koormusel? Tarbija sümmeetrilisel koormusel on liinipinged ja faasivoolud ühesugused, aga  faasipinged natukene erinevad neutraaljuhtme katkemisel. Tarbija ebasümmeetrilisel  koormamisel aga liinipinged jäävad peaaegu samaks, kuid faasivoolud vähenevad ning  faasipinged kasvavad vastavalt koormuse vähenemisele. 29. Mis on nihkepinge ja milliste punktide vahel see tekib? Neutraaljuhtme katkemisel nihkub võrgu neutraaljuhtmest eraldunud tarbijate  neutraalpunk ning pingestub toiteallika neutraalpunkti suhtes pingega UN, seda  nimetatakse tarbija neutraapunkti nihkepingeks. 30. Millist tarbijate ühendust nimetatakse kolmnurklülituseks? Kolmnurkühendus on niisugune ühendus, kus ühefaasilised vooluahelad on ühendatud  kolmnurka: esimese ühefaasilise ahela lõpp on ühendatud teise algusega, teise  ühefaasilise ahela lõpp kolmanda alusega, ning kolmanda ühefaasilise ahela lõpp on  ühendatud esimese algusega. 31. Millist koormust nimetatakse sümmeetriliseks? Sümmeetrilise koormuse korral on kõik faasid võrdselt koormatu, ehk kõik faasivoolud ja faasipinged on võrdsed. 32. Milline on sümmeetrilise kolmnurkühenduse liini- ja faasivoolude vaheline seos? Sümmeetrilise komnurkühenduse korral on liinivool faasivoolust √3 korda suurem 33. Milline on ebasümmeetrilise kolmnurkühenduse liini- ja faasivoolude vaheline seos? Ebasümmeetrilise kolmnurkühenduse korral on liini- ja faasivoolud seotud vektoriaalsete 


suuruste järgi: ⃗ I 1= ⃗ I 12− ⃗ I 31 ⃗ I 2= ⃗ I 23− ⃗ I 12 ⃗ I 3= ⃗ I 31− ⃗ I 23 Kus I 1 , I 2 , I3  on liinivoolud ja I 12 , I23 , I 31  on  faasivoolud. 34. Milleks kasutatakse trafosid? Trafot kasutatakse vehelduvpinge muundamiseks vahelduvvoolu sagedust muutmata.  Kasutatakse elektrienergia ülekandmisel kauge maa taha, kuna vool on siis väiksem,  millest tulenevalt on ka liinikaod väiksemad. 35. Mis on trafo põhiosad? Trafo põhiosadeks on vähemalt kaks mähist, mis on mähitud ühisele terassüdamikule 36. Millises tööolukorras määratakse trafo ülekandetegur? Trafo tühijooksul. 37. Mis kujutab endast tühijooksuvõimsus? Tühijooksu võimsus on ligikaudu võrdne nimiteraskaoga. 38. Mis on kaovõimsus? Energia ülekandmisel tekkivad kaod mähistes ning terases, mis on tingitud  pöörisvooludest, südamiku soojenemisest ning pidevast ümbermagneetimisest.  Sümmaarseid kadusid iseloomustab trafo kaovõimsus, mis avaldub primaar- ja  sekundaarmähiste võimsuste vahest. 39. Mida iseloomustab trafo koormustegur? Trafo koormustegur näitab trafo tehtava töö suurust: β= I 2 I2 N ≈ I 1 I1 N  I1 ja I2: primaar- ja sekundaarmähise voolud  I 1 N ja I 2 N: primaar- ja sekundaarmähise nimivoolud 40. Miks antakse trafode nimivõimsused näivvõimsustena? Nimivõimsused antakse näivvõimsusena SN, sest tarbija võimsustegur cosφ ei ole trafo  projekteerimisel ega valmistamisel tavaliselt teada. 41. Millised on asünkroonmootori põhiosad? Asünkroonmootori põhiosadeks on malmist või alumiiniumist kere ja kaks laagrikilpi,  neis paiknevate veerelaagritega, elektrotehnilisest lehtterasest koostatud staatori 


magnetsüdamik, mille uurdeisse on paigutatud staatori faasimähised. Pöörlev rootor  paikneb staatori sees. Mootori juurde kuuluvad veel klemmikarp, jahutamiseks  ventilaatori tiivik ja faasirootoriga mootoril harjad ning harjahoidikud. 42. Kuidas tähistatakse asünkroonmootori mähiste alguseid ja lõppe? Asünkroonmootori mähiste alguseid tähistatakse 𝑈1, 𝑉1, 𝑊1 ning lõppe 𝑈2, 𝑉2, 𝑊2 43. Millised on asünkroonmootorite ühendusviisid toitevõrguga? Asünkroonmootorite ühendusviisideks on täht- või kolmnurkühendus 44. Mida nimetatakse sünkroonseks pöörlemiskiiruseks? Sünkroonmootori pöörlemiskiirus on magnetvälja pöörlemiskiirus ehk  ω 0= 2∙ π ∙ f p = 2 ∙ π ∙ n 0 60 kus ω0 on mootori sünkroonkiirus (rad/s) f – toitevoolu sagedus p – pooluspaaride arv n0 – sünkroonkiirus (p/min) 45. Mis on libistus ja kuidas seda mõõdetakse? Libistuseks s nimetatakse välja- ja rootori pöörlemissageduste vahe suhet välja  pöörlemissadusse ning see iseloomustab rootori mahajäämist pöörlevast magnetväljast.  s= n 1 −n2 n1 n1−staatori sünkroonkiirus (s − 1 )n 2 −rootori pöörlemissagedus (s − 1 ) 46. Kuidas möödetakse mootori kasulikku momenti? Moment on võrdeline pinge ruuduga. Mootori kasuliku momendi saamiseks on vaja teada rootori pöörlemissagedust ja mehaanilist võimsust M= P 2 2∙ π ∙n2