Eritakistuse määramine Laboratoorne töö Õppeaines: Füüsika I Rõiva ja tekstiili instituut Õpperühm: TD12 Juhendaja: lektor Karli Klaas Tallinn 2017 ERITAKISTUSE MÄÄRAMINE 1.Töö eesmärk. Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2.Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga traadi materjali eritakistuse määramiseks, digitaalne nihik. 3.Töö teoreetilised alused. Pikkusega l ja ristlikepindalaga S homogeense traadi takistus: R ( 1 l ) S kus on traadi materjali eritakistus.
Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine.
Eritakistus 1. Töö eesmärk. Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2. Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga traadi materjali eritakistuse määramiseks, digitaalne nihik. 3. Töö teoreetilised alused. Pikkusega l ja ristlikepindalaga S homogeense traadi takistus: l R= S kus on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks vib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: U R= I kus I on traati läbiva voolu tugevus ja U on pinge traadillõigu otste vahel. Viimased määrame ampermeetri ja voltmeetri abil.
Füüsika kontrolltöö 1. Mõisted Alalisvool elektrivool, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. Valentselektronid metalli aatomi väliskihi elektronid laengukandjad. Juhtivuselektronid valentselektronid, mis võivad vabalt liikuda kogu metallitüki ülatuses. Laengukandjate kontsentratsioon suurus, mis näitab laengukandjate arvu ühes ruumalaühikus. Elektrivool laengukandjate suunatud liikumine. Takistus - füüsikaline suurus, mis näitab kui palju aine mõjutab liikuvaid laengukandjaid. (ühik:1 oom) 1 oom juhi takistus on 1 oom, kui juhi otstel rakendatud pinge 1 W tekitab juhis voolu 1 A. eritakistus näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistus. Takistuse temperatuuritegur näitab, kui suur on takistuse suhteline muutus 0°C juures temperatuuri tõusmisel ühe kraadi võrra. Ülejuhtivus metallides - aine oomadus, mis väljendub selles, et aine eritakistus muutub 0 läh...
1) Töö ülesanne. Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2) Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse määramiseks, kruvik. 3) Töö teoreetilised alused. Takistuse R määramiseks võib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: U R= I kus I on traati läbiva voolu tugevus ja U pinge traadilõigul. Viimased määrame ampermeetri ja voltmeetri abil. Takistus R on pikkusega l lineaarselt seotud ja sõltuvuse graafikuks on sirge tõusuga
1. Töö eesmärk: Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2. Töö vahendid: Seade voltmeetri ja milliampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse määramiseks, kruvik. 3. Töö teoreetilised alused. Pikkusega l ja ristlõikepindalaga S homogeense traadi takistus: l R= S, kus on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks võib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: U R=
Füüsika laboratoorne töö nr 5 Eritakistus Õppeaines: FÜÜSIKA II Mehaanikateaduskond Õpperühm: Kontrollis: Tallinn 2010 1. Töö eesmärk Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2. Töövahendid Seade voltmeetri ja ampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse määramiseks, nihik. 3. Töö teoreetilised alused Pikkusega l ja ristlõikepindalaga S homogeense traadi takistus: (1) kus on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks võib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: (2) kus I on traati läbiva voolu tugevus ja U pinge traadilõigul. Viimased määrame ampermeetri ja voltmeetri abil. Mõõtmisel kasutame joonisel toodud lülitussüsteemi:
TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL TALLINN COLLEGE OF ENGINEERING Eritakistus Õppeaines: FÜÜSIKA Mehaanikateaduskond Õpperühm: Üliõpilased: Juhendaja: Peeter Otsnik Tallinn 2011 TRAADI ERITAKISTUS. 1.Töö eesmärk. Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2.Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse määramiseks,kruvik. 3.Töö teoreetilised alused. Pikkusega l ja ristloikepindalaga S homogeense traadi takistus: (1) kus r on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks voib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: (2) kus I on traati läbiva voolu tugevus ja U pinge traadillõigul. Viimased määrame ampermeetri ja voltmeetri abil
Marelle Posti, Melita Pedaja, Andrei Zazigin. ERITAKISTUS LABORATOORNE TÖÖ Õppeaines: FÜÜSIKA I Ringmajanduse-ja Tehnoloogiainstituut Õpperühm: TK11/21 Juhendaja: lektor Karli Klaas Tallinn 2018 ERITAKISTUS 1. Töö eesmärk. Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2. Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga traadi materjali eritakistuse määramiseks, digitaalne nihik. 3. Töö teoreetilised alused. Pikkusega l ja ristlikepindalaga S homogeense traadi takistus: l R (1) S kus on traadi materjali eritakistus.
Füüsika laboratoorne töö nr 5 Eritakistus Õppeaines: FÜÜSIKA II Mehaanikateaduskond Õpperühm: Kontrollis: P.Otsnik Tallinn 2013 Töö eesmärk Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 1. Töövahendid Seade voltmeetri ja ampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse määramiseks, nihik. 2. Töö teoreetilised alused Pikkusega l ja ristlõikepindalaga S homogeense traadi takistus: (1) kus ρ on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks võib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: (2) kus I on traati läbiva voolu tugevus ja U – pinge traadilõigul. Viimased määrame ampermeetri ja voltmeetri abil.
I=G·U G- juhtivus G=1 ; I=U R R Juhi takistus on 1 oom (1), kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1A. JADA-JA RÖÖPÜHENDUS Jadaühendus: 1)U=U1+U2 2)I=const. 3)R=R1+R2 4)U1=R1 U2 R2 Rööpühendus: 1)U=const 2)I=I1+I2+ ... 3)1=1+1 R R1 R2 4)R1=I1 R2 I2 R= I Võrdetegurit nim.antud aine eritakistuseks. Aine eritakistus näitab, kui suur on sellest S ainest valmistatud, ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindala keha takistus. Eritakistuse ühik on 11m2 = 1m 1m Takistuse temperatuuritegur näitab, kui suur on takistuse(või eritakistuse) suhteline muutus 0kraadi juures temperatuuri tõusmisel ühe kraadi võrra. = - 0 0t Elektromootorjõud on maksimaalne pinge, mida antud vooluallikas üldse suudab tekitada. Emj( =Akogu) ; =IR+Ir ; I= q R+r Voolutugevus ahelas on võrdeline emj-ga ja pöördvõrdeline ahela kogutakistusega. TÖÖ JA VÕIMSUS
summaga. Takistuse sõltuvus juhi mõõtmetest ja materjalist: juhi takistus R on võrdeline tema pikkusega l. Vastavalt on juhi takistus R pöördvõrdeline juhi ristlõikepindalaga S. Võrdetegur nimetatakse antud aine eritakistuseks. Kui takistus iseloomustab mingit keha, siis eritakistus iseloomustab ainet, millest see keha koosneb. Aine eritakistus näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud, ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistus. Eritakistuse ühik on 1 x m. Takistuse sõltuvus temperatuurist Temperatuuri tõusmisel metallkeha takistus suureneb. Temperatuuri tõusmisel triivi kiirus kahaneb. Metalli takistust põhjustab ioonide soojusvõnkumine. Takistuse temperatuuritegur näitab, kui suur on takistuse(või eritakistuse) suhteline muutus 0°C juures temperatuuri tõusmisel ühe kraadi võrra. Ülijuhtivus Metallide ülijuhtivus: ülijuhtivus-elavhõbeda eritakistus langeb jahutamisel 4,1K juures järsult nullini.
vaid ka sellest, kui palju laengukandjaid ruumalaühikus üldse on.6. *Juhi takistus sõltub tema mõõtetest*juhi takistus R on võrdeline tema pikkusega l * juhi takistus R on pöördvõrdeline juhi ristlõike pindalaga S (roo)-eritakistus*eritakistus iseloomustab ainet, millest keha koosneb*aine eritakistus näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud, ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõike pindalaga keha takistus *eritakistuse ühikuks on oom meeter e oommeeter*OHMI SEADUS väidab, et voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega I=GU; I-voolutugevus, G-võrdetegur e juhtivus, U-pinge*tavaliselt esitatakse Ohmi seadus takistuse kaudu. Takistus on esitatav pinge ja voolutugevuse jagatisena.*juhi takistus on 1 oom, kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1A 7. *Voltmeeter ühendatakse vooluringi uuritava osaga paralleelselt e
Voolutugevus l juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega U (ohmi seadus) I=U/R. Suurust R Ohmi seaduses nim. Juhi takistuseks. Juhi takistus on üks oom, kui juhi otstele rahendatud pinge (1V) tekitab juhis voolu 1 A. Juhi takistus on võrdeline tema pikkusega ja pöördvõrdeline ristlõikepindalaga. Võrdeteguriks on eritakistus. Aine eritakistus (roo) näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistus. Eritakistuse ühikuks on üks oom korda meeter. [1 (oom)*m] Kuna ioonide soojuslikumine segab laengukandjate suunatud liikumist, sõltub juhi takistus ja ka tema materjali eritakistus temperatuurist. Takistuse temperatuuritegur (alfa) näitab, kui suur on takistuse või eritakistuse suhteline muutus 0 C juures temperatuuri tõusmisel ühe kraadi võrra. Metallide takistus põhjustab laengukandjate vastastikmõju võnkuvate ioonidega. Ülijuhtivas olekus aine eritakistus on praktiliselt null
Etalonvoltmeetri täpsusklass: 0,1%, kui me teame mõõteriista täpsusklassi, siis saame arvutada tema vea: Ue=0,01V 9. Voltmeetri põhiviga: U=Ue+U1+½Uv=0,075V U1=0,05V 11. Täpsusklass: 0,75%=*100% 10. Taandatud viga: =0,075/10=0,0075 Järeldus: Kuna ehitatud voltmeetri täpsusklass on 0,75%<1%, siis on ta piisavalt hea mõõtmiseks. 1.Töö eesmärk: Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2.Töövahendid: Seade voltmeetri ja milliampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse leidmiseks. 3.Töö teoreetilised alused: Pikkusega l ja ristlõikega S homogeense traadi takistus: R=l/S Kus on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks võib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: I=U/R Kus I on traati läbiva voolu tugevus ja U-pinge traadil.
Laengu valem q = ±ne Elektronide arvu tähis n Elementaarlaengu tähis e Voolutugevuse tähis I Voolutugevuse ühik A Voolutugevuse valem I = q/t Pinge tähis U Pinge ühik V Pinge valem U = A/q Takistuse tähis R Takistuse ühik Ω Takistuse valem R = ρl/S Eritakistuse tähis ρ Eritakistuse ühik Ω/m*mm^2 Ohmi seadus I = U/R Voolutugevuse valem jadaühendusel I = I_1 = I_2 Pinge valem jadaühendusel U = U_1 + U_2 Takistuse valem jadaühendusel R = R_1 + R_2 Voolutugevuse valem rööpühendusel I = I_1 + I_2 Pinge valem rööpühendusel U = U_1 = U_2 Takistuse valem rööpühendusel 1/R = 1/R_1 + 1/R_2 Elektrivoolutöö tähis A
5. Kontrollarvutus v = 0,07 · 4813 =351 m/s = (29 · 10-3· 3512) : (8,31 · 298) = 1,44 Vo = 351 : (1+0,002 · 25) = 334 m/s Käsiraamatus oli tegelik 1,40 ja vo 330 m/s 6. Järeldus Sellel temperatuuril on kiirus tegelikust kiirem kui käsiraamatus. ERITAKISTUS 1.Töö ülesanne Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2.Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse määramiseks,kruvik. 3.Töö teoreetilised alused.Kasutatud valemid koos füüsikaliste suuruste lahtikirjutamisega. Pikkusega l ja ristlõikepindalaga S homogeense traadi takistus : (1) kus on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks võib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta:
Ohmi seadus U I= R Takistus eritakistuse kaudu * l R= S Takistuse valem, mis sõltub R= R0 ( 1+t) temp. Elektromotoorjõud Ek E= q Ohmi seadus suletud E vooluringis I= R+r Elektrivoolu def. Valem q I= t Voolutugevus parameetrite I= q*n*v*S kaudu
Reostaadi traadi aine määramine: Skeem: Arvutused: 1)Leian traadi pikkuse. 650,62 cm=6,51 m 2) Leian traadi läbilõike. 0,64 mm 3) Traadi ristlõike pindala arvutamine. 4) Reostaadi takistuse R leidmine. 5) Arvutan traadi eritakistuse. Järeldus: Antud traadi eritakistus on 0,52. Selline eritakistus on samane konstantaani eritakistusega, sellepärast traat on konstantaanist.
Anu Alajärv Praktiline töö Tööülesanne: Reostaadi traadi aine määramine. Mõõtetulemused: ; Skeem: Arvutused: 1) Arvutan traadi pikkuse. 2) Arvutan traadi läbilõike. 3) Arvutan traadi ristlõike pindala. 4) Arvutan reostaadi takistuse R. 5) Arvutan traadi eritakistuse. ; Järeldus: Antud traadi eritakistus on 0,52. See eritakistus on sama konstantaani eritakistusega, mis on, seetõttu arvan, et tegu on konstantaanist traadiga.
TERAS - 7,9·103 kg/m³ Järeldus: Antud tulemuste põhjal saab öelda, et mõõdetud esmetest nr. 2 võib olla valmistatud alumiiniumist ja nr.5 võib olla valmistatud terasest ja samas ka ese nr. 6 võib olla valmistatud metallist kus on kasutuses ka alumiiniumi. Laboratoorne töö nr 3 Eritakistus 1.Töö eesmärk. Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2.Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse määramiseks, kruvik. Traadi diameetri mootmine. Jrk.nr. d1 (mm) 1. 0,82 Arvutan ristlõike pindala: 2. 0,78 0,76/2 =0,38 3. 0,79 S=r2 S=0,382=0,454mm2 4. 0,78 5. 0,65 d1 =0,76 Jrk.nr
teise töö 1J juhul, kui ümberpaigutatavate laetud osakeste laeng on 1C ja seda ühikut nimetatakse üheks vatiks (1V). Pinge määramise mõõteriista nimetatakse vattmeetriks, kusjuures ta ühendatakse tarbijaga (takistusega) alati paralleelselt. l R= TAKISTUS on füüsikaline suurus, mille väärtus sõltub juhi materjalist, mõõtmetest, kujust ja temperatuurist S ning on homogeense ja ühtlase ristlõikega juhi korral võrdne eritakistuse ja juhi pikkuse korrutise suhtega juhi U ristlõikepindalasse. Ohmi seadus vooluringi osa kohta: I = Elektrivoolu voolutugevus juhi on võrdeline juhi R otspunktidele rakendatud pingega ning pöördvõrdeline juhi takistusega.Takistuse ühik defineeritakse Ohmi seaduse U U 1V
elektrimasinate mähiste valmistamisel. Siia kuuluvad eelkõige vask ja alumiinium, erijuhtudel (kontaktide materjalina) ka hõbe, mis on parim elektrijuht. Teist liiki juhte käsutatakse enamasti reostaa-tide, täppistakistite, elektriküttekehade, hõõglampide jne. valmistamisel. Tuntumad seda liiki materjalid on manganiin, konstantaan ja nikroom. Põhilised elektrijuhte iseloomustavad suurused on eritakistus ρ või selle pöördväärtus - erijuhti-vus γ, eritakistuse temperatuuritegur ε, kontakt-potentsiaalid ja elektromotoorsed jõud, soojusjuh- tivustegur, mehaaniline tugevus ja suhteline pikene- mine tõmbel. Kuna elektrijuhte käsutatakse enamikel juhtudel traadi kujul, siis käsutatakse eritakistuse ühikuks ka ühe meetri pikkuse ja ühe ruutmilli-meetrilise läbilõikega traadi takistust 1 Ωmm2/m = 1*10 -6 Ωm. JUHTMEMATERJALID Juhtmematerjalide hulka kuuluvad eelkõige vask ja alumiinium, teatud erijuhtudel
7.Arvutame taandatud vea =U/U=0,125/10=0,0125 8.Arvutame täpsusklassi. Täpsusklass= *100% Meie täpsusklass =0,0125*100%=1.25% Järeldus: kuna täpsusklass on suurem kui 1%, siis voltmeeter ei ole piisavalt täpne ja võib kasutada kui indikaator mõõteriista. 4 2.Eritakistus 1.Töö eesmärk- Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2.Töövahendid-Seade voltmeetri ja ampermeetriga takistustraadi materjali eritakistuse määramiseks, nihik. 3.Töö teoreetilised alused-Pikkusega l ja ristlõikepindalaga S homogeense traadi takistus: (1) kus on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks võib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta: (2) kus I on traati läbiva voolu tugevus ja U pinge traadilõigul.
Ohmi seaduse kohaselt on vooolutugevus juhis võrdeline juhi otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline juhi takistusega .Voolutugevus juhis sõltub pingest juhi otstel ja kui suur on juhi takistus,pinge erinevate väärtuste korral on voolutugevus juhis erinev. Juhi takistus sõltub:juhi pikkusest,juhiristlõike pindalast,aine omadustest. Juhi takistus on võrdeline juhi pikkusega,pöördvõrdeline juhi ritlõike pindalaga ning sõltuvuses juhi ainest. Aine eritakistus iseloomustab aine mõju elektrivoolule ning on arvuliselt võrdene sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõike pindalaga keha takistusega. Juhi elektritakistus on füüsikaline suurus,mis iseloomustab juhi mõju suunatult liikuvatele vabadele laengukandjatele e elektrivoolule. Metallide elektritakistus on põhjustatud suunatult liikuvate vabadeelektronide ja kristallivõre võnkuvate ioonide vastastikmõjust.Juhi elektritakistus on 1 oom,ühiku tähiseks on .Kui...
(I=U/R; I voolutugevus,U pinge, R takistus) 5. Jadaühendus Rööpühendus I=I1=I2=I3 I=I1+I2+I3 U=U1+U2+U3 U=U1=U2=U3 R=R1+R2+R3 1/R=1/R1+1/R2 6. Takistuse sõltuvus juhi mõõtmetest ja materjalist · Juhi takistus on pöördvõrdeline ristlõike pindalaga. · Juhi takistus sõltub ainest. · Takistuse sõltuvust ainest iseloomustab ERITAKISTUS. · Eritakistuse tähis ; ühik ohm*m · Takistuse arvutamise valem R=*l/S 7. Takistuse sõltuvus temperatuurist temperatuuri tõus põhjustab metalljuhtide takistuse suurenemist ja temperatuuri langus vähenemist (temperatuuritegur ) · - näitab, millise osa esialgsest takistusest (20 °C juures) moodustab takistuse juurdekasv temperatuuritõusmisel ühe kraadi (kelvini) võrra. · R2=R1*(1+ * )
17. Et keelutsoon on suhteliselt kitsas, saab mõningane osa valentsitsooni elektronidest kristallvõre soojusvõnkumiselt küllalt energiat, et hüpata üle keelutsooni juhtivtsooni. Ehk temperatuuri tõustes saavad osakesed rohkem energiat. 18. Pooljuhi omajuhtivusega on tegemist, kui väliste mõjudel tekivad vabad elektrionid ja augud üheaegselt on tundlikud temperatuuri muutustele. Teda iseloomustatakse eritakistuse abil.POOLJUHID ·Asuvad juhtivuselt mittejuhtide ja juhtide vahepeal. ·Tüüpilised pooljuhid on räni ja germaanium. Mõlemad neljavalentsed. ·Pooljuhtide juhtivus sõltub oluliselt temperatuurist, valgustatusest ja lisanditest. · Eristatakse n- ja p-tüüpi pooljuhte ehk elektron- ja aukjuhtivusega pooljuhte. 17. Täiesti puhtal pooljuhtmaterjalil ei pruugi normaalolekus olla mingit juhtivust. Pole vabu elektrone, ega ka auke
0.063175[V ] = =0.006305 10.02[V ] 6. Arvutage kaliibritava voltmeetri täpsusklass. Täpsusklass= 100 (20) Täpsusklass=0.006305 100 =0.631 Kalibreeritud galvanomeetri täpsusklass piirkonnas 0 kuni 10.02 volti on 0.631%. 4. ERITA KISTU S 1 Töö eesmärk. Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 1.8 Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga traadi materjali eritakistuse määramiseks, digitaalne nihik. 1.9 Töö teoreetilised alused. Pikkusega l ja ristlikepindalaga S homogeense traadi takistus: l R 18 S (1)
0,635 Järeldus: Kaliibritava voltmeetri kaliibrimisel muutuvad paralleelselt jaotise muutmisel ka pinged. Sealjuures ei ole vahet kas pinget kasvatada või kahandada. Piisavalt täpse mõõtmistulemuse juures oleks variatsioon 0 (V) lähedane ja seetõttu ka põhiviga 0 lähedane. 2. ERITAKISTUS 1. Töö eesmärk. Traadi aktiivtakistuse määramine ampermeetri ja voltmeetri abil ning materjali eritakistuse leidmine. 2. Töövahendid. Seade voltmeetri ja ampermeetriga traadi materjali eritakistuse määramiseks, digitaalne nihik. 3. Töö teoreetilised alused. Pikkusega l ja ristlōikepindalaga S homogeense traadi takistus: l R= ρ S kus ρ on traadi materjali eritakistus. Takistuse R määramiseks vōib kasutada Ohmi seadust vooluringi osa kohta:
l juhi pikkus [m] S eritakistus [mm2/m] S juhi ristlõikepindala [mm2] Eritakistuseks nimetatakse antud ainest 1m pikkuse ja 1mm2 ristlõike pindalaga juhi takistust 20°C juures Takistus · Takistuse pöördväärtust nimetatakse juhtivuseks 1 1 G = = S R · Juhtivuse tähis on G ja ühikuks S-siimens Takistus · Eritakistuse pöördväärtust nimetatakse erijuhtivuseks 1 m = 2 mm Takistid · Püsitakistid takistust pole võimalik muuta · Muuttakistid takistus on muudetav etteantud tt t d piirides ii id Takistid · Püsitakistid võivad olla süsinik- komposiittakistid, kiletakistid või traattakistid · T Takistitele ki tit l on valmistaja l i t j pooltlt ette
Valem: I-U R kus: I(a) voolutugevus vooluahelas U(V)-pinge ka pingelangus ahelas R-takisti suurus Elekronide ja ioonide omavahelise mõjumise tulemusena tekivad elektronidele mitmesuguste suundades mõjuvad jõud.Järelikult takistab juht elektronide läbiminekut temast s.t tal on elektritakistus. Erinevatel ainetel on elektritakistus erinev.Seda isemloomustab füüsikalise suurus mida nim. eritakistuseks. Aine eritakistuse nim.sellest ainest 1m pikkuse ja 1m2 ristlõikepindala juhi takistus. Valem ;R-pl S Tarviteid saab ühendada vooluvõrku kahel viisil 1) järjestikku ehk jadamisi 2)rööbiti ehk parallelselt Jadamisi lülituse korral ühe tarviti lõpp ühendatakse teise tarviti algusega .See on ühejuhtmeline vooluahel. Rööpõhenduse korral vooluahela hargneb kahest või enamaks haruks. Kõik elektriahelate lahendused taanduvad jada-või rööpühenduse reeglitele.
aastat vanad. Füüsikalised omadusedVask on punaka värvusega, sepistatav, valtsitav ja traadiks tõmmatav metall. Ta on hea soojus- ja elektrijuht. Kuumutamisel õhus kattub vask musta värvusega vask(II)oksiidi kihiga. Kuivas õhus on vask püsiv. Niiskes õhus tekib vaskesemete pinnale aja jooksul korrosiooniprotsessi tagajärjel pruuni või roheka värvusega paatinakiht. Rohekas paatinakiht, mida mõnikord näeme vanadel vaskesemetel, tekib väga aeglaselt. KasutusaladVäikese eritakistuse tõttu kasutatakse vaske puhtal kujul laialdaselt elektrotehnikas, kaabli-, paljas- ja kontaktjuhtmete lattide, elektrigeneraatorite, telefoni- ning telegraafiseadmete ja raadioaparatuuri tootmiseks, näiteks trükimontaazis. Teine väga hea vase omadus on soojusjuhtivus, seepärast kasutatakse vaske laialdaselt soojusagregaatide valmistamisel (nt. radiaator). Vasesulameid kasutatakse masina-, auto-, ja traktoritööstuses ning keemiaaparatuuri valmistamiseks.
12 330 30 6,9 0,55 0,024 1250000 19757,500 0,03492 13 360 30 7,1 0,57 0,016 1875000 29636,250 0,03594 14 390 30 7,2 0,58 0,008 3750000 59272,500 0,03644 15 420 30 7,3 0,58 0,008 3750000 59272,500 0,03695 Tabel 3. Filterkoogi eritakistuse leidmine kook1 kook2 Filterkoogi kaal Mkook (g) 842 923 Märja proovi kaal Mm (g) 43,8 22,6 Kuiva proovi kaal Mk (g) 20,1 18,2
Voolu suunaks on kokku lepitud positiivsete laengute suunatud liikumise suund. Elektrivoolu tugevuse määrab elektrivälja poolt tekitatud aeglane triivliikumine. I=q/t I=Sven (e-elektroni laen; n-elektronide konsentratsioon) 2. Sõnasta Ohmi seadus? Voolutugevus juhis on võrdeline pingega juhi otstel I=U/R (I voolutugevus 1A; U-pinge 1V; R-takistus 1Ὼ) 3. Sõnasta takistus ja millest ta sõltub? Takistus on võrdeline juhi eritakistuse ja pikkusega ning pöördvõrdeline juhi ristlõikepindalaga. R=ρl/S (R-takistus 1Ὼ; ρ-tihedus 1kg/mᶟ; l-pikkus 1m; S-pindala 1m²) Mida pikem ja peenem on juhe ja mida suurem on juhtme materjali eritakistus, seda suurem on juhtme takistus. 4. Sõnasta Ohmi seadus kogu vooluringi kohta. Voolutugevus suletud vooluringis on võrdeline vooluallika elektrimotoorjõuga ja pöördvõrdeline vooluringi välisosa ja vooluallika sisetakistuse summaga.
Vase Sulamistemperatuur on 1084.62 °C. Välistingimustes tekib vase pinnale aja jooksul rohekas kattekiht (paatina), mis kujutab endast erinevate vase hüdraatsoolade segu (sulfaat, karbonaadid). Vaske on lihtne töödelda valtsimise ja vormimise teel. Vähesel määral leidub vaske looduses ka ehedal kujul, põhiliselt toodetakse teda erinevatest vasemaakidest [3]. Suured vasemaagi maardlad asuvad Tsiilis, sh maailma suurim lahtine vasekaevandus Chuquicamata karjäär. Väikese eritakistuse tõttu kasutatakse vaske puhtal kujul laialdaselt elektrotehnikas, kaabli-, paljas- ja kontaktjuhtmete lattide, elektrigeneraatorite, telefoni- ning telegraafiseadmete ja raadioaparatuuri tootmiseks, näiteks trükimontaazis. Teine väga hea vase omadus on soojusjuhtivus, seepärast kasutatakse vaske laialdaselt soojusagregaatide valmistamisel (nt. radiaator).Vasesulameid kasutatakse masina-, auto-, ja traktoritööstuses ning keemiaaparatuuri valmistamiseks.Hea mehaanilise
takistusega. I=U/R 7. Defineerida üks oom. Juhi takistus on üks oom, kui juhi otstele rakendatud pinge üks volt tekitab juhis voolu üks amper. 8. Millest sõltub juhi takistus? Juhi takistis sõltub materjali eritakistusest, juhi pikkusest, ristlõikepindalast ja temperatuurist. R=P l/S l 9. Defineerida eritakistus. Eritakistus on aine elektrilisi omadusi iseloomustav füüsikaline suurus, mis võrdub elektritakistuse ja ristlõikepindala korrutise ning juhi pikkuse suhtega. 10. Millised on eritakistuse ühikud? ×m või ×mm2/m. 11. Kuidas sõltub juhi takistus temperatuurist? R=R0(1+alpha*t) 12. Milles seisneb ainete ülijuhtivus? Ülijuhtivus on nähtus kus madalatel temperatuuridel aine eritakistus muutub nulliks. 13. Sõnastada ja panna sümbolite abil kirja juhtide jadaühenduse seaduspärasused. Kõigis jadamisi ühendatud juhtides on voolutugevus ühe ja sama väärtusega. I=I1+I2+...+In. Kõigis jadamisi
I1+I2 + I3 jne -Rööpühenduse kogutakistuse pöördväärtus võrdub üksikute takistite takistuste pöördväärtuste summaga. Rr = R1R2 : R1 + R2 Takistuse sõltuvus juhi mõõtmisest. -Aine eritakistus näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud, ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistus. Roo = RS : I Takistuse sõltuvus temp. -I = qnvs -Takistuse temperatuuritegur näitab, kui suur on takistuse või eritakistuse suhtleine muutus 0 kraadi C juures temp. Tõusmisel ühe kraadi võrra. Alalisvoolu töö ja võimsus. -võimsus ehk ajaühikus vabanev energia -Pinge mis areneb niisugusest võimsusest ehk nimivõimsusest kutsutakse nimipingeks. -Joulei Lenzi seadus väidab et elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk Q on võrdeline voolutugevuse I ruuduga, juhi takistusega R ja voolu kestusega t. ( Q= I ruudus R t ) Elektriseadme võimsus. -ajaühikus tehtavat tööd nim võimsuseks N
piirkonda. Tahkistes levib soojusliikumise energia nii omavahel seostatud võresõlmede võnkumise kui ka vabade elektronide vahendusel. Elektrijuhtivus Elektrijuhtivus on aine võime juhtida elektrivoolu. See on ainetel, mis sisaldavad vabu laetud osakesi (elektrone või ioone). Elektrivälja mõjul hakkavad need osakesed korrapäraselt liikuma, tekitades elektrivoolu. Metallide hea elektrijuhtivus seletubki peamiselt vabade elektronide olemasoluga. Aine elektrijuhtivuse mõõduks on eritakistuse pöördväärtus (1/, mõõtühik (m) -1, mida nimetatakse erijuhtivuseks. Erijuhtivuse järgi liigitatakse kõik ained elektrijuhtideks, pooljuhtideks või dielektrikuteks. Tabel 1.2. Materjalide tihedus Metall , kg/m3 Plastid Polüetüleen 950 Akrüülplast 1100 Bakeliit 1300 Fluorplast 2200 Keraamika Tellis 1800
Võrdeteguriks on aine eritakistus: . Metallide takistust põhjustab laengukandjate vastastikmõju võnkuvate ioonidega. Mida kõrgem on temperatuur, seda rohkem ioonid võnguvad ja seda suurem on metallkeha takistus. Metallkeha takistus on reeglina võrdeline temperatuuriga. Aine eritakistus näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistus. . Aine eritakistuse ühikuks on üks oom korda meeter. 1 *m on sellise aine eritakistus, mille tükk pikkusega 1 m ja ristlõikepindalaga 1 m2 omab takistust 1 . Aine eritakistus on esitatav ka kujul , kus b on liikumise takistustegur laengukandjate suunatud liikumisel, q ühe laengukandja laeng ja n laengukandjate kontsentratsioon. 2. TAKISTUS JA TAKISTID Pilt Takistid Takistiteks nimetatakse kindlat takistust omavaid juhte. Takisti on tavaliselt eraldi
o pehmemagnetmaterjalid (raadiotehnilised ja elektrimootorite detailid ning trafode ja releede südamikud); o kõvamagnetmaterjalid (püsimagnetid, alalisvoolu masinates, side-ja kõrgsagedusvoolu seadmetes). Samal ajal võivad magnetmaterjalid olla elektrijuhid, pooljuhid või ülijuhid. Kasutuskoht määrab valitava materjali vajalikud omadused. Elektrijuhid on tavaliselt metallid või nende sulamid võimalikult väikese elektrilise eritakistuse, piisava mehaaniliste tugevuste, kõvaduste ja vajalike füüsikalis-keemiliste omadustega nagu korrosiooni-, kuumus- ning ilmastikukindlus. Neid kasutatakse kontakt-, juhtmematerjalina ja mähistraadina. Dielektrikud tahked (mittemetallid), vedelad ja gaasilised isoleermaterjalid peavad olema suure elektrilise eritakistusega, elektrilise läbilöögi ja mehaaniliste tugevuste, pinna kõvaduse ning vajalike füüsikalis-keemiliste omadustega vastavalt töö tingimustele
Kõvendajatena kasutatakse amiine ja hapete anhüdriide. Amiinide abil toimub kõvenemine toatemperatuuril, anhüdriidide korral tuleb kuumutada üle 100 kraadi. Kõvenemise käigus katkeb üks hapniku side süsinikuga ja ta liidab endaga vesiniku aatomi amiinorühmast. Polümeerseid kattekihte kasutatakse kaitseks agressiivse keskkonna eest, välimuse parandamiseks ja ka elektriisolatsiooniks. Levinud PVC katted. 15. Metallide elektrijuhtivus. Eritakistuse sõltuvus temperatuurist ja lisanditest. Ülijuhtivus. Metalli erijuhtivus on määratud vabade elektronide kontsentratsiooniga n ja nende liikuvusega: σ =n ∙ μn ∙|e| , kus e on elektroni laeng (1,6·10-19 C). Suurima juhtivusega on hõbe (6,8·107 S/m) ja vask (6,0·107 S/m). Lisandid ja defektid suurendavad elektronide hajutamist, vähendavad liikumist ja seega ka erijuhtivust. Rohkem kasutatakse eritakistust, mida aga lisandid ja defektid suurendavad. Metalli
elektrivoolule. Juhi elektritakistus on võrdeline juhi pikkusega, pöördvõrdeline juhi ristlõike pindalaga ning sõltub juhi ainest. Valem R=?* l/S. Ühikuks 1 oom. Juhi takistus on 1 oom, kui juhi otstele rakendatud pinge 1 volt korral on voolutugevus juhis 1 amper Eritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab aine mõju elektrivoolule. Aine eritakistus on arvuliselt võrdne sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistusega. Eritakistuse ühik on 1O mm2/m Takistite ja reostaadiga reguleeritakse voolutugevust vooluringis. Elektrivoolu võimsus on füüsikaline suurus, mis on võrdne elektrivoolu tööga ajaühikus. Voolu võimsust saab arvutada valemite N=Ui, N=I 2R ja N=U2/R. Lühiseks nimetatakse vooluringi otste ühendust juhiga, mille takistus on selle osa tavalise takistusega võrreldes väga väike. Kaitsme ülesandeks on katkestada elektrivool, kui vooluringis tekib lühis.
Põhiliselt toodetakse teda erinevatest vasemaakidest.Suured vasemaagi maardlad asuvad Tsiilis, sh maailma suurim lahtine vasekaevandus Chuquicamata karjäär. Kastusalad Kasutatakse palju elektroonikatööstuses. Näiteks: Arvutid, Autoelektroonika ja Helithnika kaabli-, paljas- ja kontaktjuhtmete lattide, elektrigeneraatorite, telefoni- ning telegraafiseadmete ja raadioaparatuuri tootmiseks, näiteks trükimontaazis. Eelistatud on vask just oma väikese eritakistuse pärast 0,017 ·m. Võrdlus hõbedaga mis on mitmeid kordi kallim 0,016 ·m Vasesulameid kasutatakse masina-, auto-, ja traktoritööstuses ning keemiaaparatuuri valmistamiseks. Hea mehaanilise vastupidavuse ja töödeldavuse tõttu kasutatakse vaske vasktorude valmistamisel, milles transporditakse erinevaid gaase ja vedelikke. Ka juveelide valmistamisel kasutatakse vaske, näiteks lisatakse seda kullale, et kuld
· Rööbiti ühendatud juhtide kogutakistuse pöördväärtus on võrdne juhtide takistuste pöördväärtuste summaga. · Pinge rööbiti ühendatud juhtide otstel on kõigil sama väärtusega. Takistuse sõltuvus juhi mõõtmetest ja materjalist. · Takistuse sõltuvus temperatuurist. · Temperatuuri tõusmisel metallkeha takistus suureneb · Metalli takistust põhjustab juhtivuselektronide vastasikmõju kristallvõre ioonidega · Metalli eritakistuse sõltuvus temperatuurist · Takistuse temperatuutitegur näitab kui suur on takistuse suhteline muutus 0°C juures temperatuuri tõusmisel ühe kraadi võrra. Ülijuhtivus · Ülejuhtivas olekus aine eritakistus on praktiliselt null. · Ülijuhtivus on võimalik vaid allpool kriitilist temperatuuri Tk · Ülijuht juhib elektrivoolu veel 1018 korda paremini kui parim harilik juht toatemperatuuril Töö
saadakse ülikuumakindlad manganiit ja kromaal. Volfram-kõrge sulamistemperatuuriga(hõõgniitides) 22.Millised on sulamite: messingi, pronksi, manganiini ja konstantaani koostise põhikomponendid ning nende kasutusalad? Pronks: tina ja vask, kasutatakse liug elementidena, kuna tal on väike hõõrde tegur. Messing: vask ja tsink (teine nimetus ka valge vask). Manganiin: vask, mangaan ja nikkel. Protsentuaalne koostis: 85%Cu,12%Mn,13%Ni. on väga väikese eritakistuse temperatuuriteguriga sulam. Kasutatakse eelkõige täppistakistite valmistamisel. Konstataan: vask ja nikkel. Protsentuaalne koostis: 60%Cu,40%Ni. On väikese eritakistuse temperatuuriteguriga sulam, kasutatakse reostaatide, küttekehade ja termopaaride valmistamiseks. 23.Milliseid sulameid kasutatakse jootmisel ja milliseid materjale räbustiteks? Joodised on metallid või sulamid detailide ühendamiseks jootmise teel. Joodiste
vanad. Füüsikalised omadused Vask on punaka värvusega, sepistatav, valtsitav ja traadiks tõmmatav metall. Ta on hea soojus- ja elektrijuht. Kuumutamisel õhus kattub vask musta värvusega vask(II)oksiidi kihiga. Kuivas õhus on vask püsiv. Niiskes õhus tekib vaskesemete pinnale aja jooksul korrosiooniprotsessi tagajärjel pruuni või roheka värvusega paatinakiht. Rohekas paatinakiht, mida mõnikord näeme vanadel vaskesemetel, tekib väga aeglaselt. Kasutusalad Väikese eritakistuse tõttu kasutatakse vaske puhtal kujul laialdaselt elektrotehnikas, kaabli-, paljas- ja kontaktjuhtmete lattide, elektrigeneraatorite, telefoni- ning telegraafiseadmete ja raadioaparatuuri tootmiseks, näiteks trükimontaazis. Teine väga hea vase omadus on soojusjuhtivus, seepärast kasutatakse vaske laialdaselt soojusagregaatide valmistamisel (nt. radiaator).Vasesulameid kasutatakse masina-, auto-, ja traktoritööstuses ning keemiaaparatuuri valmistamiseks
Juhi takistus sõltub juhi pikkusest, ristlõike pindalast, ainest. R= *l/ S (Sellest tuletades, ülesannetes vaja l= RS/2) R = takistus () l = juhi pikkus (m) S = ristlõike pindala (m2, mm2) (ehk roo) = eritakistus (mm2/m või m viimane ei ole põhiühik) 10. Defineerida eritakistus. Eritakistus on füüsikaline suurus mis, iseloomustab aine mõju elektrivoolule. Eritakistus on võrdne 1 m pikkuse ja 1mm2 ristlõikepindalaga keha takistusega. 11. Nim. eritakistuse ühikud. 1mm2/m 1m 12. Mida nim. takistiks? Lisa tingmärk. Takistiks loetakse kindla takistusega juhti, mille takistus on tunduvalt suurem vooluringis kasutatavate juhtmete takistusest. 13. Mida nim. reostaadiks? Lisa tingmärk. Reostaat on juht, mille takistuse väärtus on muudetav. 14. Milline on reostaadi ehitus? Joonis teha õpikust lk 86 Keraamilisest materjalist torule on tihedalt traat peale mähitud
Aukjuhtivus, elektronjuhtivus 8. Selgita augu mõistet pooljuhtide füüsikas ja kirjelda aukjuhtivuse protsessi. Pooljuhis on osa elektrone siiratud valentstsoonist juhtivustsooni, seega jääb sinna vabu alatasemeid ehk ,,auke". Aukjuhtivus on aukude siirdumine välise elektrivälja mõjul ühelt alatasemelt teisele pooljuhi valentstsoonis. 9. Mis on rekombinatsioon? Elektroni ja augu taasühinemine 10. Mis on termistor? Pooljuhtseadis, kus eritakistuse sõltuvust temperatuurist kasutatakse temperatuuriandurina. 11. Millel põhineb fototakististe toime? Täiendav voolukandja vabastab pooljuhis tema valgustamise, kui vaid footonite energia ületab keelutsooni laiuse. See on fotojuhtivus, misa rakendatakse valgustajurites. 12. Selgita doonorite ja aktseptorite nimetuste päritolu. Elektrone loovutav lisand on doonor (ld annetama, vereandja) aktseptor pooljuht sisaldab lisandit, millel on üks väliselektron vähem (ld vastuvõtja)
POOLJUHID Pooljuhid erinevad metallidest suurema eritakistuse ja selle ümberpööratud temperatuurisõltuvuse poolest. Pooljuhtide hulka kuuluvad mõned lihtained (räni, germaanium, seleen, telluur, arseen, fosfor ja teised), palju oksiide, sulfiide, seleniide ja telluriide, mõned sulamid, paljud mineraalid jm. Levinumad pooljuhid on germaanium ja räni. Pooljuhtides pole laengukandjad "täiesti vabad", vaid on seotud kristallvõre sõlmede - ioonidega. Elektroni vabastamiseks peab tema
Füüsika KT kordamine 1. Juhi takistus on võrdeline eritakistuse ja juhi pikkusega ja pöördvõrdeline ristlõikepindalaga. l R= S 2. Aine eritakistus näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud, ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistus. RS = l 3. Mida kõrgem temperatuur, seda suurem on metalli takistus. Ioonid võnguvad sõlmpunktides rohkem ning segavad nii juhtivuselektronide suunatud liikumist ning nende kiirus ja voolutugevus väheneb.
annaabi.ee 
