Elektrotehnika põhipunktid (1)

1.1.elektriväli; elektrilaengud; coloumbi seadus
Elektriväli- on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja mis mõjutab ruumis paiknevaid teisi elektrilaenguid. (tekib liikumatu elektrilaengu ümber)
Elektrilaengud- positiivne laeng ja negatiivne laeng. Samanimelised laetud kehad tõukuvad, erinimelised kehad tõmbuvad.
Coulombi seadus- kahe punktlaengu vaheline jõud mistahes isoleerivas keskkonnas on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline keskkonna absoluutse dielektrilise läbitavusega ning laengutevahelise kauguse ruuduga . F=Q1 *Q2 /r² *K
2. Magnetvoog
On füüsikaline suurus, mis näitab magnetvälja suutlikkust läbida vaadeldavat pinda. Tähis on Fii Φ
Magnetvooks φ läbi väljaga ristioleva pinna nim. Vootiheduse B ja pindala S korrutist.
Φ=B*S Kui väli on pinna suhtes kaldu, siis leitakse vootiheduse vektori B normaalkomponent Φ=B*S järgi magnetvoog Φ=Bņ*S=BS*cos β
3.Generaatormähiste ja tarvitite kolmnurkühendus
Esimese faasimähise lõpp x ühendatakse kokku teise mähise algusega B jne. Kuni tekib kinnine kolmnurga kujuline ühendus. Nullpunkt ja nulljuhe puuduvad ning kõik kolm juhet on liinijuhtmed. See on kolmejuhtmeline süsteem. Liinipinge on võrdne faasipingega U=Uf, sest liinipinge on kahe liini juhtme, näiteks A ja B vaheline pinge.
Tarvitid ühendatakse kolmnurka siis, kui nende nimipinge on võrdne liinipingega. Ühe tarviti lõpp ühendatakse teise tarviti algusega jne. Kolmnurkühendusel on liinipinge võrdne faasipingega Ue=Uf
ÜLESANNE: U=500V C= 5MF Q=? Q=U*C=500*5=2,5mC( milli )
2.1 Elektrivälja tugevus, potentsiaal, pinge
Elektrivälja tugevus- igas väljapunktis iseloomustab elektrivälja intensiivsust elektrivälja tugevus E. Väljatugevuseks mingis punktis nim. sinna punkti paigutatud proovilaengute mõjuva jõu ja selle laengu väärtuse suhet E=F/q q- proovilaeng
F- jõud E=U/d U- pinge d- väljajoone suunaline kaugus. Elektrivälja tugevus on vektoriaalne suurus. Väljatugevuse vektori suund ühtib positiivsele proovilaengule q mõjuva jõu suunaga.
Elektrivälja potentsiaal- elektrivälja mingisse punkti viidud proovilaeng q omandab potentsiaalse energia, sest ta võib hakata väljajõu mõjul liikuma, mille puhul see jõud teeb tööd. Φ=A/q A- töö q- laeng φ- potentsiaal. Laengu elektriväli ulatub lõpmata kaugele. Potentsiaaliühik-1V Potentsiaal on skalaarne (suunata) suurus.
Pinge- elektrivälja kahe punkti vaheliseks pingeks nim. nende punktide potentsiaalide vahet ja selle suuruse tähis on U. U=φ1 – φ2 Elektrivälja kahe punkti vaheline pinge on suurus, mida mõõdetakse tööga, mis kulub positiivse ühiklaengu ühest punktist teise üleviimiseks U=A/q mõõdetakse voltides.
2.Magnetväljatugevus
Magnetväljatugevus H on üks magnetvälja iseloomustavaid suurusi, mida mõõdetakse vootiheduse B ja keskkonna absoluutse magnetilise läbitavuse Mą suhtega H= B/MM0 (väike). Väljatugevuse mõõtühik on A/m (amprit meetri kohta)
3.Faasi ja liini suurused kolme faasilises süsteemis
Kolmefaasiline vool on sisuliselt liitvool kolmest ühefaasilisest, mille elektromotoorjõud on teineteisest ajas kolmandikperioodi ehk 120 kraadi võrra
nihutatud
ÜLESANNE: Q1=3MC Q2=6MC C=? C= C1*C2 / C1+C2=2MF( mikro )
3.1 Elektrimahtuvus ; Dielektriline läbitavus; Dielektriline läbilöök
Elektrimahtuvus- juhile antud elektrilaeng muudab ta potentsiaali, kusjuures potentsiaali muutus sõltub lisaks laengu väärtusele ka juhi omadusest, mida nim. elektrimahtuvuseks. (kondensaatorid) C= Q/φ
Dielektriku läbitavus- Ea keskkonna absoluutne dielektriline läbitavus, mida võib esitada kahe suuruse korrutisena: Ea=EE0, kus E on keskkonna suhteline dielektriline läbitavus, see on ühikuta suhtarv, mis näitab mitu korda on laengute vahel mõjuv jõud selles keskkonnas väiksem kui vaakumis . Vaakumi jaoks on E=1 E0 nim. dielektriline läbilöök.
Väljatugevuse suurenemisel suurenevad ka laengute mõjuvad jõud ning teatud väljatugevusel lõhustuvad dielektriku molekulid ioonideks- tekib elektrivool läbi dielektriku ehk elektriline läbilöök.
2.Magneetiline hüsterees
Kreeka päritoluga sõna hüsterees tähendab mahajäämist, hilinemist. Kui väljatugevus H on vähenenud nullini on terases teatud jääkvootihedus ehk remanents ja ferramagneetik jääb magneiks. Mida suurem on jääkvootihedus, seda tugevam on püsimagnet.
3.Kasutatavad pingesüsteemid. Täht ja kolmnurk ühendus 3-f süsteemis.
Pingesüsteemid-1)Neljajuhtmeline süsteem- koosneb nulljuhtmest ja 3-st liinijuhtmest 2) Faasipinge - liini ja nulljuhtme vaheline pinge(tähis Uf)
3)liinipinge- kahe liinijuhtme vaheline pinge (tähis U) 4)Kolmejuhtmeline süsteem- kõik kolm juhet on liinijuhtmed. Nulljuht ja nullpunkt puuduvad. Madalpingeks nim. pinget kuni 1000V .
ÜLESANNE: S=20 cm2=0,002m2 d=0,5mm=0,0005m2 Ea=E*Ea=5*10(astmel)-11 C=EE0 S/d= 2*10 -10 (F)
4.1 Elektrivool ; Elektron ja ioonjuhtivus
Elektrivool- nim. laenguga aineosakeste suunatud liikumine. Kui ühendada juhtmeotsad toiteallikaga, mis tekitab juhtmes elektrivälja, hakkavad vabad elektronid välja mõjul ühesuunaliselt liikuma ja tekib elektrivool. Voolu tekkimiseks peavad olema pinge ja kinnine vooluring . Elektrivoolutugevus I=Q/t
Metallides esineb elektronjuhtivus, sest liiguvad ainult vabad elektronid, kuna positiivsed ioonid oma asukohast lahkuda ei saa. Voolu suunaks metallides loetakse elektronide liikumise vastassuunda.
Elektrohüüdid (hapete, aluste ja soolade vesilahused) on ioonjuhtmed: pos ja neg ioonid liiguvad teineteisele vastassuunaliselt. Voolu suunaks loetakse pos ioonide liikumise suunda.
2.Magneetiline läbitavus
Terase sees on mõlemad väljad samasuunalised ja vootihedus suureneb. Väljaspool terast on väljad vastassuunalised ja vootihedus väheneb. Selgub , et teras koondab endasse magnetvälja. Seda koondamisvõimet iseloomustab materjali suhteline läbitavus. See on ühikuta suhtarv, mis näitab, mitu korda suureneb vootihedus vaadeldavas keskkonnas võrreldes vootihedusega vaakumis.
3.Mittesümmeetria kolme faasilises süsteemis
Mittesümmeetria erijuhiks on katkestus ühes faasis. See esineb näiteks ühe kaitsme läbipõlemisel. Kui neutraaljuht on terve, jääb katkestatud faas toiteta.
Teises faasides jätkub töö normaalselt
ÜLESANNE: Q=3000C t=10min e 600s I=Q/t 3000/600 = 5 A
5.1 Takistus; aineeritakistus; temperatuuri mõju takistusele
Takistus- on juhi omadus avaldada vastupanu elektrivoolule, mida mõõdetakse pinge ja voolu suhtega R=U/I , Ühik on Ω. Voolutugevus sõltub peale pinge veel juhi omadusele, mida nim. elektritakistuseks. Juhtme takistus on võrdeline tema pikkusega, pöördvõrdeline ristlõike pindalaga, ning sõltub lisaks materjalist ja temperatuurist.
R=Q * l/S l- juhtme pikkus; S- ristlõikepindala; Q- aine eritakistus
Aineeritakistus Q – näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga juhtme takistus. Q= R * S / l ning mõõtühik Ω*m
Elektrisoojendusriistade küttekehad valmistatakse sure eritakistusega ja kõrget temperatuuri taluvatest sulamitest. Soojenemisel metallide takistus suureneb, vedelike, gaaside ja pooljuhtide oma väheneb. Aine takistuse temperatuurisõltuvusest näitab tema takistuse temp. tegur.
2. Elektromagnetiline induktsioon ja Lenzi juhis
Elektromagnetiline induktsioon- magnetvoo muutumine võib juhtmes tekitada pinge ja voolu. Tüüpjuhud on: 1) juhe liigub paigalseisva magnetvälja suhtes 2)magnetväli liigub paigalseisva juhtme suhtes. 3)juhe ja magnetväli püsivad paigal, kuid tugevneb või nõrgeneb magnetvoog. NB: PAREMAKÄEJUHIS- kõrvalesirutatud pöial näitab juhtme liikumise suunda, sõrmed näitavad induktsioonivoolu suunda.
Lenzi juhis- on rakendatav kõigil induktsioonijuhtidel: induktsioonvool on alati niisuguse suunaga, et ta oma magnetvälja abil püüab takistada teda tekitanud magnetvoo muutumist.
3. Nulljuhtme katkemine kolmefaasilises süsteemis
Neutraaljuhtmesse ei tohi paigaldada kaitsmeid, lüliteid ega muid seadmeid, mis võimaldaks või põhjustaks katkestust neutraaljuhtmes. Kui süsteemis neutraaljuhti pole loob faasikatkestus sisuliselt ühefaasilise olukorra.
ÜLESANNE: I1=200A I2=4A t=3s t2=? Q1=3 * 200A=600A t2=Q/S 600/4=150s= 2,5 min
6.1 Ohmi seadus vooluringi osa kohta
Vooluringi all mõistetakse mingit tarvitit, mida sümboliseerib reostaat R. Kui jätta R muutumatuks ja suurendada pinget U mingi arv korda siis suureneb vool I sama arv korda. Järelilult on vool võrdeline pingega. Vool on ka pöördvõrdeline takistusega.
Siit tulenebki Ohmi seadus vooluringi osa kohta: vool vooluringi mingis osas on võrdeline selle osa pingega ja pöördvõrdeline sama osa takistusega. I=U/R U=I*R
ja R=U/I
2. Pöörisvoolud
Mähise toitmisel vahelduvvooluga, mille tugevus ja suund pidevalt muutuvad, tekib südamikus vahelduv magnetvoog. Selle muutumine indutseerib selles samas südamikus ringvoolud. Neid ringvoolusid nim. pöörisvooluks.
3.Vahelduvvoolu saamine
Tänapäeval töötavad elektrijaamad toodavad kolmefaasilist voolu. Kolmefaasiline voolu eelis: 1)lihtne pöörleva magnetvälja saamine 2)kolmefaasilise voolu on lihtne toota ja ökonoomne üle kanda. Kolmefaasiline süsteem koosneb kolmest võrdse sagedusega vahelduvvoolu ahelast ehk faasist, mille elektromotoorjõud on teineteisest ajas kolmandik perioodi ehk 120 kraadi võrra nihutatud.
ÜLESANNE: R=87,5Ω d=0,4mm=0,0004m l=? S=πr2=3,14*(2*10aste-4)2=3,14 *4*10aste-8(m2) R=ρ*l/S = l=R*S / ρ l= 87,5*12,6*10aste-8 /1,1*10aste-6=10m
7.1 ohmi seadus kogu vooluringi kohta
Vooluring koosneb välisosast: kõik juhtmed ja seadmed, mis on ühendatud toiteallika klemmide külge väljastpoolt, ja siseosast, mille moodustab toiteallikas ehk vooluallikas . Välisosas võib olla mitu takistit , kuid nende takistusi võib taandada üheks välistakistuseks R. Toiteallika sisetakistuse tähis on R0. Toiteallika kogupinget nim. elektromotoorjõuks ja tähistatakse tähega E. I=E /R0+R Vool vooluringis on võrdeline toiteallika elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline vooluringi kogutakstusega. See ongi Ohmi seadus kogu vooluringi kohta.
2. Eneseinduktsioon
Eneseinduktsiooniks nim. nähtust, mille puhul magnetvoo muutumine mingis poolis indutseerib elektromotoorjõu selles samas poolis. Eneseinduktsiooni emj. väärtus on arvuliselt võrdne pooli aheldusvoo muutumise kiirusega : eL = dψ/dt Induktivsuse ühik H(henri)
3.Siinuselise vahelduvvooluparameetrid: hetk;effektiiv amplituudväärtused, periood, sagedus, faas, faasinihe
Vahelduvvooluperioodiks- nim. ajavahemikku, mille vältel vool teeb ühekordselt läbi kõik oma muutused. Tähis- T ja mõõdetakse – s(sekundites)
Vahelduvvoolu sagedus- nim. perioodide arvu sekundis. Tähis: f ja ühik: Hz f=50Hz
Väikeste tähtedega e, u, ja i tähistatakse vahelduva emj. , pinge ja voolu hetkeväärtust, see on väärtusi vaadeldaval ajahetkel. Em, Um ja Im on amplituudiväärtused. E, U ja I on emj. , pinge ja voolu efektiivväärtused.
Algfaasiks- nim. elektrilist nurka ψ , mis on möödunud perioodi algusest vaatluse alghetkeni(teljestiku 0 punkt). Algfaaside vahet ψ= ψ1- ψ2 nim. kahe siinussuuruse vaheliseks faasinihkeks.
ÜLESANNE: E=1,5V U=1,3V R=2.6Ω r=? I=E /r+R r=E/I –r r=E*R /U -R
r= 1,5*2,6 / 1,3 -2,6 = 0,4Ω
8.1 Elektrienergia allikad(alalisvoolu), klemmpinge, elektromotoorjõud, sisetakistus
Elektrienergia allikas- on seade, kus eraldatakse erinimelised laengud . Selleks on vaja teha tööd. Allika üks klemm saab plusspotensiaali ja teine miinuspotensiaali. Keemilised vooluallikad: 1)ühekordselt kasutatavad (kivelemendid)) 2)korduvalt kasutatavad: (akud(akumulaatorid))
Klemmpinge- U: toiteallika klemmpinge. Kui juhtmete ja ampermeetri takistus on tühiselt väike, näitab toiteallika klemmidega ühendatud voltmeeter sama suurt pinget.
Elektromotoorjõud- E on kõrvaliste jõudude poolt tehtud mõõt laenguühiku kohta. Emj. on põhjus, mis tekitab ja säilitab elektrivoolu suletud vooluringis. Toiteallika kogupinget nim. elektromotoorjõuks.
Sisetakistus- R0. toiteallika sisetakistus peab olema võimalikult väike, siis ta pinge koormamisel vähem,
2. Induktiivsus
Silindripooli iga keerd aheldab teatud magnetvoogu φ. Pooli kõikide keerdudega aheldatud magnetvoogu nim. selle pooli aheldusvooluks ning tähistatakse tähega ψ( psii ). Ψ=wφ Poolil on aheldusvoo suhe vooluga jääv,pooli magnetiliselt iseloomustav suurus, mida nim. induktsiooniks. L= Ψ/I Ühik- H(henri)
3. Vahelduvvooluahel aktiivtakistusega
Aktiivtakistus r (Ω) nim. juhtme takistust vaheduvvoolule. Praktiliselt võib puhtaktiivtakistiteks pidada kõiki induktiivsuse ja mahtuvuse tühise mõjuga elektriseadmeid nagu hõõglambid, sirgjuhtmed. Aktiivtakisti vool on pingega faasis; sest mõlema algfaas Ψ=0, nad muutuvad korraga.
ÜLESANNE: I=U/R I=4/20=0,2 P=U*I = 0,4*0,2= 0,8Ẁ
9.1 Kirchhoffi esimene seadus
Vooluahela hargnemispunkti suubuvate voolude summa võrdub sealt väljuvate voolude summaga. Näiteks punkti C kohta võib kirjutada I1+I2=I3 ehk kui viia kõik liikmed vasakule siis I1+I2-I3=0, mida võib lühemalt kirjutada Σ = 0, kus täht Σ( sigma ) sümboliseerib algebralist summat.Võib sõnastada: vooluahela hargnemispunktis on voolude algebraline summa võrdne nulliga.
2. Elektrimagnetid
Kui pooli paigutada terassüdamik, suureneb vootihedus M(mikro) korda, vastavalt sellele suureneb ka külgetõmbejõud ja saadakse elektromagnet, mis võib külge tõmmata ferromagnetilisest materjalist esemeid
3.Vahelduvvooluahel induktiivtakistusega
Poolil on induktiivsus L, tema aktiivtakistus on väike nii, et seda ei pruugigi arvestada ( r=0). Induktiivsuse mõjul tekkivat takistust nim. induktiivtakistuseks.
Xl = 2π*f*L. Induktiivtakistus on seda suurem mida suurem on sagedus.
ÜLESANNE:
R=10Ω P=250Ẁ P=U2 /R U= ruutjuure alla P*R U=2500=50V
10.1 Kirchoffi teine seadus
Igas kinnises vooluringis on emj. algebraline( ΣE ) võrdne kõikidel takistitel tekkivate pingelaengute algebralise summaga (ΣIR): ΣE= ΣIR. Kirchhoffi seadust võib vaadelda laiendatud Ohmi seadusena.
2.Ferromagneetikute magneetmine
Voolu reguleerimisega võib muuta väljatugevust ning mõõta iga väljatugevuse puhul ferromagneetilikust südamiku vootihedust. Katseseadmete põhjal saab koostada algmagneetumiskõvera, mis koosneb kolmest iseloomustavast osast: 1)sirgjooneline osa 2)kõvera põlv 3)magnetiline küllastumine
3. Vahelduvvoolahel mahtuvustakistusega
Kondensaator juhib vahelduvvoolu näivalt, sest plaatidevahelist dielektrikut vool tegelikult ei läbi. Suurust Xc nim. mahtuvustakistuseks või mahtuvuslikuks reaktiivtakistuseks. Mahtuvustakistuse mõõtühikuks on Ω. Mahtuvustakistus on pöördvõrdeline mahtuvusega ja vahelduvvoolu sagedusega. Mahtuvusliku voolu maksimaalväärtus on Im= WCUm ja efektiivväärtus on I= U /Xc
ÜLESANNE: P=150Ẁ U= 220V I ja R=? I=150/220 =0,7A R=220/0,7= 3,14Ω
11.1 Kontuurvoolumeetod
Kirchhoffi teine seadus See on ka kontuurvoolumeetod- võte nende voolude leidmiseks: E1= I1*R1 + I2*R2
2.Magnetväli
Magnetväli on suuremal või väiksemal määral omane kõigile kehadele . Magnetvälja kujutatakse jõujoontega. Magnetvälja saab nähtavaks teha magnetnõela või rauapuru abil, sest magneetunud rauaosakesed asetuvad piki jõujooni. Jõujoonte tihedusega iseloomustatakse magnetväljatugevust. Elektrivooluga kaasneb alati magnetväli. Magnetvälja suund oleneb voolu suunast juhtmes ja määratakse kruvireegliga.
3.Pooli ja kondensaatori jada ühendus; Pingeresonants
Pooli pingekomponente Ua ja Ul otseselt mõõta ei saa, sest r ja xL on tegelikult ühtelangevad suurused. Pooli klemmidele A ja B ühendatud voltmeeter näitaks pooli pinget Up, Üldreeglina võib öelda et φ on negatiivne, kui vool on kogupingest faasilt ees.
Pingeresonants- kui vahelduvvoolu jadaahelas Xl=Xc, siis Ul=Uc, pingekolmnurk taandub sirglõiguks ja kogupinge U on vooluga I faasis. Võrdsed ja vastassuunalised pinged Ul ja Uc kompenseeruvad vastastikku ning vooluahelal on aktiivtakistuse iseloom, seda nim. pingeresonantsiks. Pingeresonantsi kasutatakse näiteks raadiovastuvõtja sisendsignaalipinge tugevdamiseks.
ÜLESANNE: I=? U1; U2; U3=? R=R1+R2+R3 R=44Ω I= 220/44 =5A
U1=5*8=40V U2=5*12=60V U3=5*24=120V
12.1 Takistite jadaühendus
Kui mitu takistit on ühendatud üksteise järel ilma hargnemiseta nim. seda jadaühenduseks. Jadaühenduse puhul läbib kõiki takisteid ühesugune vool I.
R=R1+R2+R3...Rn. Takistite pinged on U1=IR1, U2=IR2, ... Un=IRn see on osapinged võrdelised vastavate takistustega. Kui näiteks R2on ahela suurim takistus, siis tekib ka temas suurim pingelang U2. Jadaühendusel on ekvivalenttakistus võrdne üksiktakistuste summaga.
2.Sirgvoolu magnetväli
Välja suuna kiiremaks määramiseks kasutatakse kruvijuhist: magnetvälja suund ühtib paremkeermega kruvi pööramissuunaga, kui kruvitelje pikiliikumise suund ühtib voolu suunaga. Sirgjuhtme magnetväli on suhteliselt nõrk ja konkreetsete poolusteta.
3.Pooli ja kondensaatori rööpühendus; Vooluresonants
Pooli vool I1(üks) jääb pingest U faasilt maha nurga φ1 võrra. Pooli voolu aktiivkomponent Ia1=I1cos φ1 on võrdne koguvoolu I aktiivkomponendina Ia, sest kondensaatori voolul puudub aktiivkomponent. Pooli voolu induktiivkomponent Il(ll)=I1(üks)sin φ1 jääb pingest faasilt 90 kraadi maha. Kondensaatorivool Ic= U /Xc on pingest 90 kraadi ees.
Vooluresonants-esineb juhul , kui Il(ll)=Ic. Koguvoolu reaktiivkomponent Ir=Il(ll)-Ic=0 ja I=Ia=Ia1(üks) φ=0(astmel)0, cos φ = 1. Koguvool I on pingega U faasis ning vooluahelal on aktiivtakistuse iseloom. Vooluresonantsi kasutatakse elektroonikaskeemides(võnkeringides).
ÜLESANNE: I = 60A ; raadius 10 cm =0.1m B=(vootihedus)? ja H=(magnetväljatugevus)? H=I /2πr H=60 / 6,28 * 0,1= 95,54 A/m B=M*M0(alla)*H=4π*10 astmel -7*96*1= 0,1mT M õhus=1 M0 (alla)4π*10-7(aste)
13.1 Takistite rööpühendus
Rööpühenduse puhul on kokku ühendatud takistite ühed otsad omavahel ja teised otsad omavahel. Sageli ühendatakse tarvitid rööbiti kahe toitejuhtme vahele. Takistil on ühine pinge U ja nad töötavad üksteisest sõltumatult. Voolud harudes I1=U/R1, I2=U/R2;...In=U/Rn, see vool igas arus on pöördvõrdeline selle haru takistusega.
2. Ringvoolu magnetväli
Kui joonestada iga keeru ümber üks väljajoon on näha et naaberkeerdude vahelises osas on väljad vastassuunalised ja hävivad. Pooli sees ja väljaspool pooli on väljad aga samasuunalised ja liituvad. Selle tulemusena tekib ühinemagnetväli kogu pooli sees ja ümber. Kiiremaks määramiseks kasutatakse parema käe juhist: asetades parema käe ümber pooli sõrmedega voolu suunas, näitab kõrvalesirutatud pöial magnetvälja suunda pooli sees.
3.Vahelduvvoolu võimsuskolmnurk; Võimsustegur
Võimsusnurgast nähtub, et cosφ=P/S. Suurust cosφ nim. võimsusteguriks, sest ta näitab mitmendiku osa toiteallika näivvõimsusest saab tarviti kasutada aktiivvõimsusena.
ÜLESANNE: H=30A/m r= 15cm =0,15m I=? I=H*2πr=30*2*3,14*0,15=28,26A
14.1 Alalisvoolu töö, kasutegur
Pannes suletud vooluringis elektrilaenud liikuma, teeb vooluallikas tööd A=QU; U=IR, I=U/R A= 1Ẁ*s(vattsekund)=1J( dzaul ). Praktikas kasutatakse elektrienergia mõõtmiseks süsteemivälist ühikut kilovatt -tund (k Ẁ*h)
1k Ẁh=3600000 Ẁ*s
Toiteallika kogutöö A1=EJt ning ta kasutegur η= A2/A1=UJt/EJt=U/E
2.Elektomagneetiline jõud
Vool tekitab juhtme ümber teise magnetvälja, mille suuna määrab kruvijuhis . Juhtmest on vasakul olevad magnetväljad vastassuunalised ja tõmbuvad, paremal poolel olevad samasuunalised ja tõukuvad. Selle tulemusena mõjub vooluga juhtmele magnetväljale elektromagnetiline jõud F, mille suund määratakse vasakukäejuhisega: asetades vasaku käe vooluha juhtmele nii, et püsimagnetiväli on suunatud peopessa ja sõrmed näitavad voolu suunda, näitab kõrvale sirutatud pöial juhtmele mõjuva jõu suunda. Selle jõu väärtust arvutatakse valemiga: F=Bl(ll)*I*sinα ; kus F- elektromagneetiline jõud(N), I- vool juhtmes(A), l- juhtme aktiivosa pikkus(m), α- juhtme ja välja suundade vaheline nurk, B- püsimagnetvälja iseloomustab suurus.
3.Kolmefaasilise vahelduvvoolu saamine
Kolmefaasiline süsteem koosneb kolmest võrdse sagedusega vahelduvvoolu ahelast ehk faasist, mille elektromotoorjõud on teineteisest ajas kolmandikperioodi ehk 120 kraadi võra nihutatud.
ÜLESANNE: S=1,5cm2=1,5*10( astmes )-4m2 B=1,3T F=? F=B2*S /2 M(mikro)0(aste all) M0=4π*10-7 F=1,3( ruudus )*1,5*10-4 / 2*4 π*10-7=1000N
15.1 Alalisvoolu võimsus; Soojustoime
Võimsuseks nim. töö ja selle tegemiseks kulunud aja suhet P=A/t, see on töö tegemise kiirus. Ühik 1Ẁ. Laengukandjad põrkuvad juhis liikudes kokku teiste aineosakestega ja annavad neile osa oma kineetilisest energiast. Selle tulemusena hakkavad aineosakesed intensiivsemalt võnkuma ja toimub elektrienergia muundamine soojusenergiaks. Energia jäävuse seaduse põhjal on saadud soojushulk Q võrdne kulutatud elektritööga A, see on Q=A. Soousulka mõõdetakse (J)- dzaulides.
Kasutatakse: radiaatorid ; triikrauad; keedukannud jt.
2. Magnetvoo tihedus
Avaldame valemist Fm=B*l(ll)*I vootiheduse B = Fm / I*l(ll).Vootihedus on magnetvälja iseloomustav suurus, mida mõõdetakse elektromagnetilise jõuga, mis mõjub väljaga ristioleva 1m pikkusele ja 1A vooluga juhtmele. Vootiheduse mõõtühikuks on 1T(tesla). Vootihedus on vektoriaalne suurus, mille suund ühtib magnetvälja suunaga.
3.Generaatirmähiste ja tarvitite tähtühendus
Generaatormähiste tähtühendus- generaatori faasimähiste lõppude kokkuühendamisel tekib neutraalpunkt 0, millest väljub neutraaljuhe . Tavaliselt maandatakse mõlemad, mistõttu nulljuhtme potentsiaal on φ=0.
Tarvitite tähtühendus- tarvitite ühendusviis ei sõltu toiteallikate faasimähiste ühendusviisist. Tarvitid ühendatakse tähte, kui nende nimipinge on toitevõrgu liinipingest (ruutjuur 3) korda väiksem. Tähte ühendatud tarvitid paiknevad liinijuhtmete ja nulljuhtme vahel.
ÜLESANNE: 16=1/T 100=1/T F=1/T T1=1/f1=1/16= 63ms T2=1/100=10ms
ms- millisekund
ÜLESANNE: I=220/20=11A P=220*11=2,42kẀ