kondensaatori mahtuvus, induktiivsus. Võnkumiste tekitamiseks lülitatakse võnkeringi kondensaatori külge korraks ka alalisvooluallikas. Analoogiline süsteem on mehaanikas vedrupendel, kus võnkumiste tekitamiseks on vaja vaid pendel tasakaaluasendist välja viia ja siis lahti lasta.. 1.Kondensaator laetakse välise vooluallika abil ja erimärgiliselt laetud plaatide vahele tekib elektriväli. 2.Vooluallikas kõrvaldatakse ja laetud kondensaator ühendatakse juhtmetega läbi induktiivpooli, misjärel kondensaator hakkab tühjenema läbi induktiivpooli ja kondensaatori elektrivälja energia muundub poolis voolu magnetvälja energiaks. 3.Nüüd laeb vool inertsist kondensaatori vastupidiselt, kusjuures poolis voolu magnetvälja energia muundub uuesti kondensaatori elektrivälja energiaks, sest plaatidele koguneb uuesti nüüd juba märgilt esialgsele vastupidine laeng. 4. Laetud kondensaator tühjeneb jälle läbi pooli, kusjuures kondensaatori elektriväli
Võnkering-pendlilaadselt võnkuv elektriline süsteem, mille võnkesagedus on ringsagedus(kraad)Ei vabane soojusenergiat. inge jääb voolutugevusest ajaliseslt maha määratud süsteemi omasagedusega. Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja pii kahendiku võrra. Aktiivvõimsus-on niisugune keskmine võimsus,mis saadakse kondensaatorit. Elektromagnetvõnkumise periood sõltub 1)võnkeringi pooli elektrivoolu kogu töö jagamisel selle töö tegemiseks kujuva ajaga.Ajavahemik on üks induktiivsusest 2)kondensaatori mahtuvusest Omavõnkesagedus-võnkeringi periood.P=1/2*Pm P=U*I Reaktiivtakistusega ahelas-tuleb arvestada ka faasi nihet parameetritega määratud sagedus
omainduktiivsuse elektromotoorjõu kujul. Vahelduvvoolu efektiivväärtus on siinusvoolul väiksem kui amplituudväärtus; võib olla siinusvoolul kuni 2 korda väiksem kui hetkväärtus. Vool siseneb aku +klemmi. See pingeallikas on passiivtalitluses. Induktiivsus on määratud avaldisega w2/RM keerdude arv/magnetiline takistus; /i aheldusvoog/vool; pooli ja poolisüdamiku omadustega. Elektriväli võib olla elektrijuhtme sees kui seal esineb vool. Alalisvooluahela püsitalitluses on kadudeta induktiivpooli takistus 0; kondensaatori takistus . 3UIcos määrab aktiivvõimsuse 3faasilises vahelduvvooluahelas. Kadudeta induktiivpooli reaktiivvõimsus 3faasilises vahelduvvooluahelas on määratav Q=3UIsin. Lihtsaima alalisvoolumasina latil indutseeritud elektromotoorjõud on proportsionaalne lati liikumiskiirusega; esineb generaatoritalitluses. Lihtsaima alalisvoolumasina latil indutseeritud jõud on proportsionaalne latti läbiva vooluga; on proportsionaalne magnetvootihedusega.
mõõtmised ja kirjutada tehtu kohta aruanne. Iseseisev vajaminevate komponentide arvutus National Semiconductors mikroskeemi LM2575 andmelehtede ja veebipõhise simulaatori WEBENCH põhjal. 2. PINGET ALANDAVATE (BUCK) IMPULSS-STABILISAATORITE TÖÖPÕHIMÕTE Impulss-stabilisaator koosneb mikroskeemist LM2575, paispoolist, Schottky dioodist ning kondensaatoritest. Esmalt, kui mikroskeemis olev transistorlüliti sulgub, siis vool läbi induktiivpooli kasvab vastavalt pooli induktiivsusele ja koormustakistusele ( = L/R), mistõttu poolil tekib esialgu lülitamise hetkel suur pingelang ja koormusel on pinge väike. Pikkamööda vastavalt ajakonstandile laseb induktiivpool voolul kasvada, salvestades energiat magnevälja, ja pinge koormusel kasvab. Lüliti avatakse hetkel, kui pinge väljundis on saavutanud soovitud väärtuse. Lüliti avanedes toimub induktivpoolis eneseinduktsiooni
Aktiivvõimsus on elektriseadme keskmine võimsus, mis näitab kui palju tööd tehakse keskmiselt ajaühikus. 10.Mis on trafo ja kirjelda selle ehitust, kus kasutatakse ja miks? Trafo on seade pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel. Trafosid kasutatakse elektrienergia ülekandel. 11. Mis on võnkering ja kirjelda seal toimuvat? Võnkeringiks nimetatakse süsteeme, kus võngesagedus on määratud. Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit. Et võnkering tööle hakkaks tuleb kondensaator laadida alalisvool allika abil. Peale seda vooluallikas ühendatakse võnkeringist lahti. Kogu võnkeringi energia moodustub kondensaatoris olevast elektriväljaenergiast. Kondensaator hakkab ümber laadima läbi induktiivpooli. Kui voolutugevus on maksimaalne, siis kogu energia on üle läinud induktiivpoole magnetväljaenergiaks. Kui kondensaatori plaadid on ümber laadunud,
E= . t Eneseinduktsiooni nähtuseks nimetatakse nähtust, mille puhul magnetilist induktsiooni juhtmes põhjustab voolu muutumine juhtmes endas. Pooli induktiivsus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suure magnetvoo muutuse tekitab selle pooli korral voolutugevuse ühikuline muutus. Võnkeringiks nimetatakse võnkuvat elektrilist süsteemi, mille võnkesagedus on määratud süsteemi omadustega. Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit. Thompsoni valem: T = 2 L C . Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub.
Vahelduvvooluks nim. elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. Generaator on seade, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvälja energiaks. Trafo on seade, mis põhineb elektromagnetilisel induktsioonil vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel. Trafo igapäeva elus - mobiili laadija, laptop, laualamp. Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit. Elektromagnetismi rakendused nt. Raadioside, televisioon, radarid, GPS. Elektromagnetlaine esimene tekitaja Heinrich Rudolf Hertz. Võnkering pooli ja kondensaatorit sisaldav vooluring. Thomsoni valem: T= 2LC , U1/N1=U2/N2: U1- primaarmähise pinge, U2 - sekundaarmähise pinge, N1- primaarmähise keerdude arv. Nihkevool nähtus, kus laaduva plaadi tugevnev elektriväli paneb laengukadjad teisel plaadil liikuma. Elektromagnetväli elektri- ja magnetjõude
Küsimised. Õpik lk. 66-84. 1. Milliseid süsteeme nimetatakse võnkeringiks? Lk.66 Võnkering on vooluring, mis sisaldab pooli ja kondensaatorit. 2. Mida sisaldab võnkering? Lk. 66 Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit. 3. Mida nimetatakse isevõnkumiseks? Lk.69.Isevõnkumiseks nimetatakse võnkumist, mille korral süsteem ise täiendab oma energiavarusid välisest allikast. 4. Mis on elektrongeneraator? Lk. 69. Elektrongeneraator on seade, mis tekitab sumbumatuid elektromagnetvõnkumisi. 5. Milliseid võnkumisi tekitab elektrongeneraator?Lk.69 Tekitab sumbumatuid elektromagnetvõnkumisi. 6. Millal on tegemist sundvõnkumisega? Lk. 69. Sundvõnkumisega on tegemist siis, kui
Tarbiva elektriseadme ehk elektritarviti võimsust nimetatakse ka võimsustarbeks. Elektrotehnikas eristatakse hetk-, aktiiv-, reaktiiv- ja näivvõimsust. Hetkvõimsuseks (tähis p) nimetatakse pinge ja voolutugevuse hetkväärtuse korrutist. Aktiivvõimsus (tähis P) on vahelduvvoolu hetkvõimsuse keskväärtus ühe perioodi kestel. Reaktiivvõimsus (tähis Q) iseloomustab kiirust, millega energia salvestub reaktiivtakistusega elektriahelaelementidesse, näiteks kondensaatorisse ja induktiivpooli, samuti energiavahetust ahelaosade vahel. Näivvõimsus (tähis S) on aktiiv- ja reaktiivõimsuse geomeetriline summa. Aktiivtakistusega R elektritarviti võimsus P on arvutatav pinge U ja voolu I kaudu järmistelt: P=UI=I^2R=frac{U^2}{R}. Aktiivvõimsuse mõõtühik on vatt (tähis W), reaktiivvõimsuse ühik varr (tähis var) ja näivvõimsuse ühik voltamper (tähis V•A). Võimsuse mõõtmine elektrotehnikas[muuda | redigeeri lähteteksti]
Korda mõisted Vahelduvvool - elektrivool, mille tugevus ja suund perioodiliselt muutuvad. Sinusoidaalne vool - vool, mille tugevus muutub siinus või koosinusseaduspärasuse järgi. Harmoonilise sundvõnkumisega - välise jõu poolt tekitatud selline võnkumine, mis toimub siinus- või koosinusseaduspärasuse järgi. Vahelduvvoolugeneraator - seade vahelduvvoolu tekitamiseks. Seade koosneb püsimagnetist, mille vahele on paigutatud induktiivpool. Induktiivpooli sümmeetriateljega rist on läbi pooli asetatud pöörlemistelg. Kui pöörlemistelg on magnetväljaga risti, hakkab pooli pöörlemisel pooli läbiv magnetvoog harmooniliselt muutuma, mis kutsub pooli keerdudes esile induktsioonielektromotoorjõu. Elektromagnetilise induktsiooni nähtus - nähtus, kus mingis punktis toimuv magnetvälja tugevuse muutus kutsub esile selle punkti lähiümbruses pööriselektrivälja. Magnetinduktsioon - magnetvälja mingis punktis iseloomustav vektoriaalne suurus
Elektromagnetvõnkumine võnkeringis Elektromagnetlained 1. Võnkering Koosneb kondensaatori mahtuvusest C ja induktiivsusest ja võnkering on võnkuv elektrosüsteem · Võnkeringe kasutatakse peamiselt vajaliku sagedusega signaalide selekteerimiseks (väljaeraldamiseks) või nende läbipääsu tõkestamiseks. · Sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit · Kõige lihtsam mõista vedrupendliga võrdlemise teel · Poolis võngub: magnetvälja energia, magnetväli, voolutugevus, pinge · Kondensaatoris võngub: elektrivälja energia 2. Resonants Võnkumise amplituud kasvab järsult · Tekib, kui sagedus saab võrdseks võnkeringi omavõnkesagedusega · Leiab laialdast kasutamist omavõnkesagedusel 3. Elektromagnetväli Elektri- ja magnetnähtuste üldine alge.
suurus definitsioon tähis sõnade Mahtuvus Füüsikaline suurus, mis i 1F Farad seloomustab kehade süsteemivõmet endasse laengut salvestada Induktsiivsus Näitab, kui suure magnetvoo 1H Henri muutuse tekitab selle juhi korral ühikuline voolu muutus 11. Induktiivpooli läbib vool tugevusega 3,2 A. Vooluringi katkestamisel muutub vool nulliks 0,01s vältel, mis indutseerib pooli otstel emj 2 V. Kui suur on pooli induktiivsus? Andmed | 1 ) Leian magnetvoo muudu : I1 = 3,2A | Ei = -△Ø / △t = △Ø = Ei x (st) △ t = 0,01s | △Ø = Ei x (-△t ) = 2 V x (-0,01s) = - 0,02 Ei = 2 V | 2) Leian induktiivsuse L I2 = 0 A | L = △Ø / △t
Induktiivsus - on füüsikaline suurus, mis iseloomustab pooli võimet tekitada magnetvoogu, kuid teda defineeritakse induktsiooni seaduse kaudu. Induktiivsuse tähis on L ja mõõtühikuks 1 H. Lahenda ülesanded. 1. Transformaatori ülekandetegur n = 20. Vahelduvvooluallikas tekitab klemmidel 12 V pinge. Missuguseid pingeid saab vaadeldava transformaatori ja vooluallika abil tekitada? 2. Vahelduvvooluallikas töötab sagedusel 2 kHz ja tekitab pinge 10 V. Kui suure induktiivpooli peab sellesse võrku lülitama, et sellest läheks läbi vool 0,1 A? 3. Kirjuta välja vaadeldava ahela kohta seosed Kirchhoffi reeglite järgi ja leia kõik voolutugevused vaadeldavas ahelas!
kiirgumiseks. Elektromagnet lained peegelduvad metallpindadelt. See tuleneb elektrivälja suutmatusest tungida elektrit juhtivasse kehasse. Elektromagnetlained difrageeruvad, interfeeruvad ja moodustavad seisulaineid samamoodi nagu helilained või lained kumminööris. Elektromagnetlained tekivad ja kaovad kindla energiaga portsjonite e kvantide kaupa. Elektromagnetvõnkumine võnkeringis Võnkering on kondensaatorit ja induktiivpooli sisaldav vooluring, milles kondensaatori elektrivälja energia ja poole magnetvälja energia muunduvad perioodiliselt teineteiseks. Elektrivälja ja magnetvälja energia vastastikune muundumine võnkeringis. Potentsiaalse ja kineetilise energia vastastikune muundumine vedrupendli korral. Võnkumist, mille korral võnkuv süsteem täiendab ise välisest allikast oma energiavarusid, nimetatakse
reaktiivkomponentide mahasurumine. EMJ. allikas kulutab laengu kondensaatorite plaatidele kogumiseks energiat. Laetud kondensaatori tühjenemisel, see energia vabaneb. Pinge on kondensaatoril võrra maas. Detsibellid näitavad väljund- ja sisendsuuruste suhet logaritmilisel skaalal. Induktiivpool- - dielektriline läbitavus. Magnetvälja jõujooned eelistatult läbi ferroelektriku. Ideaalselt juhul L ei sõltu temp, signaali suurusest ega sagedusest. Induktiivpooli rakendused: energia salvestamine, pingemuundur(transformaator), kõrgpingeimpulsside tekitamine, reaktiivkomponentide mahasurumine. Voolu tekitamiseks poolis on vaja energiat, mis salvestatakse magnetväljas. Energia vabaneb pooli tühjenemisel läbi takisti. Diood- p-n siire kui lüliti- päripingestatult sees, vastupingestatult väljas. Dioodi rakendused: alaldi,signaali stabiliseerimine, ülepinge kaitse, pingekordisti, fotodiood, valgusdiood, pingega
Külmik, pesumasin, tolmuimeja Näivtakistus ehk impedants Z on vahelduvvoolu takistus , mis arvestab aktiivtakistust R ja induktiiv Xl ning mahtuvustakistuse Xc vahet Trafo on seade vahelduva pinge ja voolutugevuse muutumiseks konstantsel sagedusel. Koosneb primaar ja sekundaarmähisest, mis paiknevad ühisel kinnisel raudsüdamikul. Võnkering on kondensaatori ja induktiivpooli sisaldav vooluring, milles kondensaatori elektrivälja energia ja pooli magnetvälja energia muunduvad perioodiluselt teineteiseks. Võnkeringis toimuvate elektromagnetvõnkumiste omavõnkeperioodi määrab Thomsoni valem T= 2pii ruutjuur LC, milles L on võnkeringi induktiivsus ja C mahtuvus.
Vahelduvvoolu tekkeks on vaja vahelduvvoolu generaatorit ning graafikuks on siinusfunktsiooni graafik. Nt. T= (voolutugevuse mistahes väärtus kordub iga 0,02 s ehk 20ms järel) 8. 9. Elektromagneetiline võnkumine on laengu, voolutugevuse ja pinge perioodiline muutumine. Kui elektriväli ja magnetväli samaaegselt perioodiliselt muutuvad nimetatakse seda elektromagnetvõnkumiseks ning seda tekitab võnkering. 10. Võnkering on kondensaatorit (C) ja induktiivpooli (L) sisaldav vooluring, kus tekitatakse elektromagnetvõnkumine. (kasut. raadiosagedusliku 30kHz-300MHz filtrina) Võnkeringis muundub kondensaatori energia perioodiliselt pooli magnetvälja energiaks ja vastupidi. 11. Thomsoni valem ütleb, et võnkeperiood on võrdeline ruutjuurega induktiivsusest ja mahtuvusest. Sellega saab arvutada perioodi või sagedust. T= 2 T[S]-periood L[H]- induktiivsus C[F]- elektrimahtuvus 12. Elektromagnetlaineks nim
generaatori pöörlemissagedus. 2)Võnkering on süsteem, mis tekitab elektrilise võnkumise, mille sagedus on määratud võnkeringi moodustavate kehade omadustega. 3)Elektriliste võnkumistega kaasnevad samaaegsed magnetilised võnkumised. Seda nähtust(elektrivälja ja magnetvälja samaaegset perioodilist muutumist) nimetatakse elektromagnetvõnkumiseks. 10. Mis on võnkering? Tee ka skeem! a)Võnkering on kondensaatorit ja induktiivpooli sisaldav vooluring, milles kondensaatori elektrivälja energia ja pooli magnetvälja energia muunduvad perioodiliselt teineteiseks b) Võnkering on induktiivpoolist L ja kondensaatorist C koosnev elektriahel, milles on võimalikud elektrivõnkumised ja mida kasutatakse raadiosagedusliku (harilikult 30 kHz 300 MHz) filtrina. c)Võnkeringis muundub kondensaatori elektrivälja energia perioodiliselt pooli magnetvälja energiaks ja vastupidi.
10.Mida näitab vahelduvvoolu võimsus? +valem Elektrivoolu poolt tehtud tööd ehk tarbitud elektrienergia hulka N=UIcos , U-pinge , I- voolutugevus , cos- võimsustegur 11.Mis on ja kus kasutatakse trafot? Miks? On seade vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel. Trafosid sisaldavad ka majapidamises kasutatavad elektriseadmed, mis vajavad tööks madalamat või kohati kõrgemat pinget kui 220V. 12.Mis on võnkering? Kirjelda seal toimuvat. Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit. Et võnkeringis tekitada vahelduvvool tuleb kondensaator laadida alalisvoolu allika abil. Kondensaator omandab elektrivälja energia, kui kondensaator on laetud ühendatakse pooliga mille tulemusena hakkab kondensaator läbi pooli tühjenema. 13.Mis on omavõnkesagedus? Kuidas seda arvutatakse? +valem 1 0 = Omavõnkesagedus on võnkeringi parameetritega määratud sagedus
vajadusel korrigeerige seda, kasutades vertikaalnihutuse nuppu. 9. Pöörates y-telje võimendusnuppu, saavutage võimalikult suur kujutise kõrgus ( A1 40mm) . 10. Etteantud C ja L väärtustel määrake Rs muutmisega eksperimentaalselt võnkeringi kriitilisele reziimile vastav aktiivtakistus (jälgige joonist 10.3), liites takistussalvelt saadud takistuse väärtusele Rs kindlasti induktiivpooli takistuse R0 ( R = R0 + Rs ) . Võrrelge seda teoreetilise kriitilise takistusega Rk, mis arvutage valemi (7) järgi. 11. Uurige sumbuvaid võnkumisi juhendaja poolt antud vähemalt 7 erineval takistusel või siis erinevatel mahtuvustel järgmiselt: a. Mõõtke iga Rs väärtuse korral, kasutades ostsilloskoobi mastaapvõrku, ülespoole x-telge jäävate järjestikuste amplituudide A1, A2, A3 ja A4 suurused, nihutades
eralduvat vimsust. TRAFO * Trafo on seade vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel * Trafo koosneb primaar- ja sekundaarmhisest, mis paiknevad hisel kinnisel raudsdamikul. * Trafo primaar- ja sekundaarpinge suhe vrdub vastavate mhiste keerdude arvude suhtega. * Voolutugevuse suhe trafos vrdub vastavate mhiste keerdude arvude prdsuhtega. ELEKTROMAGNETVNKUMINE VNKERINGIS * Vnkering on kondensaatorit ja induktiivpooli sisaldav vooluring, milles kondensaatori elektrivlja energia ja pooli magnetvlja energia muunduvad perioodiliselt teineteiseks * Vnkeringis toimuvate elektrovnkumiste omavnkeperioodi mrab Thomsoni valem T= 2 Milles L on vnkeringi induktiivsus ja C- mahtuvus. ELEKTROMAGNETVLI JA ELEKTROMAGNETLAINED * Elektromagnetvli on elektriliselt vastastikmju vahendav htne vli, mille piijuhtudeks on elektrivli ja magnetvli
Elektromagnetvõnkumine võnkeringis. Võnkering on pooli ja kondensaatorit sisaldav vooluring.Pendilaadselt võnkuvaid elektrilisi süsteeme,mille võnke sagedus on määratud süsteemi omadustega nim. võnkeringideks, see sisaldab alati induktiivpooli ja kondendsaatorit. Võnkeringi talitus on hea mõista vedrupendli võrdlemise teel. Vedrupendel ja võnkering. Võnkumise tekitamiseks peab pendli tasakaaluasendist välja viima.Venitame vedru välja.Deformeeritud vedru omandab potensiaalse energia Ep, selle määrab vedru jäikustegur k ja vedru pikkuse muutus x.Tasakaaluasendis on vedru deformatsioon 0.Potensiaalne energia on üle läinud kineetiliseks energiaks Ek, suurus on määratud koormise massiga m ja kiirusega v..Inerts
1 Kondensaatori komplekstakistus avaldub valemist: xC = , kus ω = 2π f ωC 1 1 xC1 = = = - j15,915 Ω 2π f C1 2π ∙ 50 ∙ 200 ∙ 10−6 1 1 xC2 = = = - j12,732 Ω 2π f C2 2π ∙ 50 ∙ 250 ∙ 10−6 Induktiivpooli komplekstakistus avaldub valemist: xL = ωL = 2π f L xL1 = 2π f L1 = 2π ∙ 50 ∙ 20 ∙ 10−3 = j6,283 Ω xL 2 = 2π f L 2 = 2π ∙ 50 ∙ 30 ∙ 10−3 = j9,425 Ω xL 3 = 2π f L 3= 2π ∙ 50 ∙ 10 ∙ 10−3 = j3,142 Ω Järgnevalt leian algskeemis rööbiti olnud takisti R₁ ja kondensaatori C₁ ekvivalentse takistuse (valemis kirjeldatud kui: r′1 − jxC′1 ): R1 ∙ xC1 4 ∙ (−j15,915) = = 3,76 - j0,945 Ω
= 0,116601383 0,1kHz 90 6.Kas ja kuidas muutus väljundpinge amplituud sageduse suurenemisel? Väiksemate sageduste juures oli väljundpinge amplituud 5,1V. Suuremate sageduste juures oli väljundpinge amplituud 4,92V. Seega näeme,et väljundpinge amplituud muutus sageduse suurenedes väiksemaks. 7. Kondensaatori C6 mahtuvus Teades,et kondensaatori C5 mahtuvus on 100pF ja induktiivpooli L2 induktiivsus 2,7H, leiame kondensaatori C6 mahtuvuse järgmiselt : C 5 = 100 pF = 100 10 -12 F L 2 = 2,7 µH = 2,7 10 -6 H - f = 7395,432kHz = 7395432 Hz 2 1 - 1 -
Ülesanne: Elektrijaama generaatori nimipinge on 13,2 kV ja nimivõimsus 66 MW. Elektrijaamast tarbimisrajooni viiva elektriliini takistus 2 . Leiame soojusliku võimsuskao elektriliinis juhul, kui energaiülekanne toimub generaatori nimipingel. Leiame võimsuskao ka siis, kui ülekandeliini pinge on tragode abil tõstetud väärtuseni 330 kV. Eeldame, et cos = 1 ja seega P = I U 10. Elektromagnetvõnkumine võnkeringis. Võnkering on kondensaatorit ja induktiivpooli sisaldav vooluring, milles kondensaatori elektrivälja energia ja pooli magnetvälja energia muunduvad perioodiliselt teineteiseks "Reaalne vooluring" koosneb mahtuvusest (kondensaatorist) C, induktiivsusest L ja oomilisest takistist R. Sellises võnkeringis tekivad sumbuvad elektrivõnked. L on võnkeringi induktiivsus ja C - mahtuvus.
(LC skeem) LC-filter on märksa täiuslikum, kuna ta sisaldab kaht energiat salvestavat elementi: induktiivsust, mille klemmidel tekib voolumuutustest elektromotoorjõud (omainduktsiooni elektromotoorjõud) ning pinge suurenedes piirab see elektromotoor jõud voolu takistada pingevähenemisel püüab säilitada voolu. Peale selle on oluliseks erinevuseks RC-filtriga see, et alalispingeline pingelang induktiivpooli mähisel on väga väike. Seetõttu on LC-filtri kasutegur märksa kõrgem. Kondensaatori laadimine toimub läbi induktiivsuse, kondensaator tühjeneb tarbijale. Silufiltrite toimet võib vaadelda ka teisiti. Alaldatud pinge koosneb nii alalis kui ka vahelduv komponendist. Silufilter peab laskma alaliskomponendi võimalikult maksimaalselt läbi takistades samal ajal vahelduvkomponendi pääsu väljundisse
elektromotoorjõu ja voolu, see tähendab, et magnetvälja energia muundub elektrienergiaks. Energia, mis salvestub magnetväljas voolu suurenemisel nullist Ini, väljendub valemiga WM Magnetvälja energia daulides L Induktiivsus henrides (H) I Vool amprites Aheldusvoog veebrites (Wb) Vahelduvvool Aktiivtakistis läbiv vahelduvvool (JOONIS. Vasakpoolne) Aktiivtakisti puhul on pinge- ja vooluvektor ühes suunas ehk pinge ja vool on faasis Induktiivpooli läbiv vahelduvvool(JOONIS. Keskmine) Kui rakendame poolile vahelduva pinge ,tekib poolis vahelduvvool, mis indutseerib eneseinduktsiooni elektromotoorsejõu. Kui eeldame, et poolis R ~ 0, siis vastavalt ohmi seadusele tekib takistus, mida nimetatakse induktiivseks reaktiivtakistuseks ja tähistatakse xL = L Pingelang pooli otstel edestab pooli läbivat voolu faasis 90 ' võrra. Kondensaatorit läbiv vahelduvvool(JOONIS. Parempoolne) Olgu vahelduvpinge rakendatud kondensaatorile C
L3 1 1 1 1 XL= XL1+XL2+XL3 XL XL1 XL2 XL3 L = L1 + L2 + L3 1 1 1 1 L L1 L2 L3 Juhul kui kaks induktiivpooli on ühendatud rööbiti, siis: L1 L2 L = Segaühendus: ekvivalentinduktiivsuse suurus sõltub ühenduse skeemist. L1 + L2
kasutust raadiotehnikas filtrite ja võnkeringide koostises. Pool koosneb alati isoleeralusele keritud suure juhtivusega mähisest, millel võib olla ka südamik Südamiku kasutamine aitab muuta (ka reguleerida) pooli põhiparameetrit s.o. induktiivsust. Induktiivsuse suurendamiseks kasutatakse ferromagnetilisi südamikke (enamasti magnetdielektrikuid või ferriite), vähendamiseks ülikõrgsagedustel aga diamagneetilisi südamikke (alumiinium, vask). Induktiivpooli skemaatiline ehitus on toodud joonisel Poolis tekkivate kadude arvestamiseks, mis on eriti tähtis kõrgematel sagedustel, kasutatakse joonisel toodud aseskeemi. Aseskeemil on C pooli keerdudevaheline mahtuvus, RS ekvivalentne kaotakistus, mis arvestab nii mähise kui ka isolatsiooni kadusid ja L pooli põhiparameeter -induktiivsus. Pooli kadusid ja kvaliteeti arvestatakse jälle tg kaudu: tg = RS/XL=RS/L
L3 1 1 1 1 XL= XL1+XL2+XL3 XL XL1 XL2 XL3 L = L1 + L2 + L3 1 1 1 1 L L1 L2 L3 Juhul kui kaks induktiivpooli on ühendatud rööbiti, siis: L1 L2 L = Segaühendus: ekvivalentinduktiivsuse suurus sõltub ühenduse skeemist. L1 + L2
Reaktiivtakistus on põhjustatud mittelineaarsete elementide (kondensaator, induktiivpool) olemasolust vooluringis, mis on võimelised ajutiselt salvestama energiat. Kondensaator on kahest üksteisest eraldatud, kui kohakuti asetsevast plaadist, mis salvestab elektrienergiat elektrivälja. Kondensaatorit iseloomustab tema mahtuvus C. Induktiivpool kujutab endast südamiku peale mähitud juhet, mis salvestab energiat magnetvälja. Induktiivpooli iseloomustatakse tema induktiivsusega L. Nende elementide takistus sõltub sagedusest. Üks mittelineaarseid elemente sisaldav vooluring on näidatud Joonis 3.5. Joonis 3.5. Vahelduvvooluahel. (a) pingelangud kondensaatoril, induktiivpoolil ja takistil; (b) pinge, voolu ja võimsuse kõverad, faasinihkega voolu ja pinge kõverate vahel [7]. Tabel 3.1. Takistuste avaldised vahelduvvooluringis Kondensaatori Induktiivpooli
Kui sekundaarmähis ühedada tarvitiga, mille takistus on R, tekib neid vool I2. Nende tööpõhimõtteks on elektromagnetiline induktsioon-primaarmähisesse juhitav vahelduvvool I1 tekitab terassüdamikus vahelduva magnetvoo amplituudiga φ, mille muutumine indutseerib mõlemas mähises emj. Parameetrid: nimivõimsus, nimipinge, nimivoolud, võimsuskaod, lühisepinge, tühijookusvool 35. Magnetvõimendi Ehk magnetmuunduri puhul kasutatakse ahela lülitamiseks ferromagnetilise südamikuga induktiivpooli omadusi. Eraldi juhtmähiste ning sisemise positiivse tagasiside abil saab ferromagnetilise südamiku viia hõlbsasti küllastamata olekust küllastunud olekusse või vastupidi ning sellega muuta palju jõuahelasse lõlitatud induktiivpooli reaktiivtakistust. Magnetvõimendeid kasutati põhiliselt madalpingeahelates ning nende väljundvoolud ulatusid sadadesse ampritesse. Ta võimendustegur on suhteliselt väike, mistõttu võimendusteguri
Faraday elektromagnetilise induktiooni seadus juhtmekontuuris tekkiv elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. eneseinduktsiooni nähtus elektromagnetilise indutsiooni alaliik, mille korral magnetvoo muutus on põhjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas. induktiivsus näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis vooltugevuse ühikulisel muutusel ühe ajaühiku jooksul. võnkering kondensaatorit ja induktiivpooli sisaldav vooluring, milles kondensaatori elektrivälja energia ja pooli magnetvälja energia muunduvad perioodiliselt teineteiseks. vahelduvvool elektrivool, mille tugevus perioodiliselt muutub. Optika Laineoptika valgus kui elektromagnetlaine nähtav valgus on elektromagnetlaine lainepikkuste vahemikus 760nm kuni 380nm. elektromagnetlainete skaala madalsageduslained, raadiolained, infravalgus, nähtavvalgus, ultravalgus, röngtenkiirgus, gammakiirgus, kosmiline gammakiirgus.
tekitab pool muutuva magnetvälja ja muutuv magnetväli tekitab selles samas poolis inudktsioonvoolu, mis hakkab takistama voolutugevuse muutumist poolis. Pooli induktiivsus on füüsikaline suurus, mis näitab kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis voolutugevuse ühikulisel muutumisel ajaühiku jooksul. ühik henri H Võnkering on vooluring elektromagnetvõnkumiste tekitamiseks. See sisaldab kondendaatorit ja induktiivpooli. Thompsoni valem ütleb, et periood sõltub induktiivusest ja mahtuvusest. T = 2 ruutjuurLC Vahelduvvool on elektri vool, mille tugevus ja suund ajas perioodiliselt muutub. OPTIKA Valgus kui elektromagnetlaine - Elektromagnetlaineks nimetatakse ruumis levivaid võnkumisi. Elektromagnetlainete skaala: Lainefront on pind või joon, mis eraldab keskkonda kuhu liane pole veel levinudsellest keskkonnast, mille laine on läbinud.
arvutada vool, lülitada see mähis pinge alla ampermeeter näitab kas (kas rohkem, vähem või sama palju kui arvutasime)? 6. Kui palju jääb endainduktsiooni emj. voolust maha? 7. Mis tekib voolu ja pinge vahel kui endainduktsiooni emj. ja vooluallika pinge on omavahel nihutatud 180 võrra? 8. Mida nimetatakse induktiivttakistuseks? Kuidas induktiivtakistust tähistatakse ja mis ühikutes mõõdetakse? 9. Millest oleneb induktiivpooli takistus? 10.Ohmi seadus induktiivtakistusega vooluahelale. 11.Milline on umbes ühe henrise pooli induktiivtakistus 50-hertsise vahelduvvoolu puhul ja milline kahe henrise pooli induktiiv- takistus 50-hertsise vahelduvvoolu puhul? 12.Millal on võimsuskadu suurem kas terassüdamikuga pooli ühendamisel vahelduvvoolu võrku või alalisvoolu puhul võrdsete voolude korral? 13.Kas induktiivtakistuses tekib energiakadu? Kirjutada induktiivpooli aktiivse võimsuse valem. 14
Vahelduvvoolu, - pinge, - emj väärtustmingil suvalisel hetkel (t) nim. vastava suuruse hetkväärtuseks ja tähistatakse väikeste tähtedega I, u ja e. Periodi kestel esinevat suurimat hetkväärtust nim. amplituudväärtuseks. Näiteks Im , Um ,Em Elektromotoorse jõu hetkväärtus i=IMsint e=Emsin(t+) Ohmi seadus ja Kirchhoffi seadused jäävad õigeks ka muutuva pinge ja voolu hetkväärtuste jaoks, kui need muutused pole liiga kiired. 4p.Induktiivne ja mahtuvusluk vahelduvvool- Induktiivpooli läbiv vahelduvvool: Kui rakendame poolile vahelduva pinge, tekib poolis vahelduvvool, mis indutseerib eneseinduktsiooni elektromotoorse jõu. Kui eeldame, et poolis R0, siis vastavalt ohmi seadusele tekib takistus, mida nim. induktiivseks reaktiivtakistuseks ja tähistatakse xL=L Pingelang pooli otstel edastab pooli läbivat voolu faasis 900 võrra. Kondensaatorit läbiv vahelduvvool. Olgu vahelduvpinge rakendatud kondensaatorile C.
võimsust nimetatakse ka võimsustarbeks. Elektrotehnikas eristatakse hetk, aktiiv, reaktiiv ja näivvõimsust. Hetkvõimsuseks (tähis p) nimetatakse pinge ja voolutugevuse hetkväärtuse korrutist. Aktiivvõimsus (tähis P) on vahelduvvoolu hetkvõimsuse keskväärtus ühe perioodi kestel. Reaktiivvõimsus (tähis Q) iseloomustab kiirust, millega energia salvestub reaktiivtakistusega elektriahelaelementidesse, näiteks kondensaatorisse ja induktiivpooli, samuti energiavahetust ahelaosade vahel. Näivvõimsus (tähis S) on aktiiv ja reaktiivõimsuse geomeetriline summa. Aktiivtakistusega R elektritarviti võimsus P on arvutatav pinge U ja voolu I kaudu järmistelt: Aktiivvõimsuse mõõtühik on vatt (tähis W), reaktiivvõimsuse ühik varr (tähis var) ja näivvõimsuse ühik voltamper (tähis V·A). Võimsuse mõõtmine elektrotehnikas Elektrivoolu võimsust mõõdetakse vattmeetriga
1V 1 s 1Wb eneseinduktsiooni elektromotoorjõu 1 V. 1 H = 1 A = 1 A . Võnkering on induktiivpoolist L ja kondensaatorist C koosnev elektriahel, milles on võimalikud elektrivõnkumised ja mida kasutatakse raadiosagedusliku (harilikult 30 kHz 300 MHz) filtrina. Kui laadida kondensaator, siis algavad võnkeringis elektromagnetvõnkumised, mille käigus muundub kondensaatori elektrivälja energia perioodiliselt induktiivpooli magnetvälja energiaks ja vastupidi. Võnkeperiood T = 2 L C Thomsoni valem. Analoogia pendli võnkumisega on l ilmne: T = 2 , kus l on pendli pikkus. g Vahelduvvool on elektrivool, mille voolutugevus perioodiliselt muutub, mis tähendab ka suuna vastupidiseks muutumist perioodiliselt. Laiatarbelise vahelduvvoolu I ja U muutuvad harmooniliselt, st siinus- ja koosinusseaduse järgi ning nende hetkväärtusi tähistatakse i ja u.
1V 1 s 1Wb eneseinduktsiooni elektromotoorjõu 1 V. 1 H = 1 A = 1 A . Võnkering on induktiivpoolist L ja kondensaatorist C koosnev elektriahel, milles on võimalikud elektrivõnkumised ja mida kasutatakse raadiosagedusliku (harilikult 30 kHz 300 MHz) filtrina. Kui laadida kondensaator, siis algavad võnkeringis elektromagnetvõnkumised, mille käigus muundub kondensaatori elektrivälja energia perioodiliselt induktiivpooli magnetvälja energiaks ja vastupidi. Võnkeperiood T = 2 L C Thomsoni valem. Analoogia pendli võnkumisega on l ilmne: T = 2 , kus l on pendli pikkus. g Vahelduvvool on elektrivool, mille voolutugevus perioodiliselt muutub, mis tähendab ka suuna vastupidiseks muutumist perioodiliselt. Laiatarbelise vahelduvvoolu I ja U muutuvad harmooniliselt, st siinus- ja koosinusseaduse järgi ning nende hetkväärtusi tähistatakse i ja u.
Loeng 15 Sundiv jõud, sundvõnked Sundiv jõud on süsteemile väljaspoolt mõju avaldav jõud. Sundvõnked on sundiva jõu mõjul tekkivad võnkumised, mis viivad keha tasakaalust välja. Aktiivtakistus, reaktiivtakistus, kogutakistus. Faasinihe Aktiivtakistus R on voolutarbijate poolne takistus (vastupidiselt sisetakistusele, mis eksisteeris vooluallika enda olemasolu tõttu). Reaktiivtakistus on induktiivtakistuse (= induktiivne reaktiivtakistus = induktiivpooli takistus) erinevus mahtuvuslikust takistusest (= mahtuvuslik reaktiivtakistus = kondensaatori takistus). Kogutakistus Faasinihe - . Näeme, et nii faasinihe kui amplituud sõltuvad sundiva jõu sageduse ning süsteemi omasageduse vahest. Kui see on null, on faasinihe ning amplituud maksimaalne: Vahelduvvoolu efektiivväärtused - Vahelduvvoolu efektiivväärtused on aktiivtakistusel R sama võimsuse P tekitavad alalisvoolu I väärtused (220 V ja 380 V).
Loeng 15 Sundiv jõud, sundvõnked Sundiv jõud on süsteemile väljaspoolt mõju avaldav jõud. Sundvõnked on sundiva jõu mõjul tekkivad võnkumised, mis viivad keha tasakaalust välja. Aktiivtakistus, reaktiivtakistus, kogutakistus. Faasinihe Aktiivtakistus R on voolutarbijate poolne takistus (vastupidiselt sisetakistusele, mis eksisteeris vooluallika enda olemasolu tõttu). Reaktiivtakistus on induktiivtakistuse (= induktiivne reaktiivtakistus = induktiivpooli takistus) erinevus mahtuvuslikust takistusest (= mahtuvuslik reaktiivtakistus = kondensaatori takistus). Kogutakistus Faasinihe - . Näeme, et nii faasinihe kui amplituud sõltuvad sundiva jõu sageduse ning süsteemi omasageduse vahest. Kui see on null, on faasinihe ning amplituud maksimaalne: Vahelduvvoolu efektiivväärtused - Vahelduvvoolu efektiivväärtused on aktiivtakistusel R sama võimsuse P tekitavad alalisvoolu I väärtused (220 V ja 380 V).
tugevneb negatiivne tagasisid ja kui negatiivne tagasiside tugevneb siis väheneb võimendi võimendustegur vähendades väljundpinget endisele tasemele. R=R1=R2; C=C1=C2 LC generaatorid LC genekad kujutavad endast võimendus astet, mille koormusahelas(kollektorahel) on kollektortakistuse asemel võnkering ja milles on teostatud positiivne tagasiside. Vaadeldaval juhul kasutatakse tagasiside tekitamiseks transformatoorset tagasisidet. Mis saadakse sel teel, et induktiivpooli L ja Ls on keritud lähestikku ühisele südamikule. Transformaator sidestuse eeliseks on võimalus teostada sobitust väljund ja sisendahelate vahel, mille takistused on erinevad. Peale transformatoorse sidestuse kasutatakse ka veel autotransformatoorset sidestust ning ka mahtuvuslikku sidestust. Positiivne tagasiside saadakse mähise Ls otste sobiva ühendamisega nii, et baasile antav pinge oleks kindlasti väljundpingega vastasfaasis. Tuleb
kasutust raadiotehnikas filtrite ja võnkeringide koostises. Pool koosneb alati isoleeralusele keritud suure juhtivusega mähisest, millel võib olla ka südamik Südamiku kasutamine aitab muuta (ka reguleerida) pooli põhiparameetrit s.o. induktiivsust. Induktiivsuse suurendamiseks kasutatakse ferromagnetilisi südamikke (enamasti magnetdielektrikuid või ferriite), vähendamiseks ülikõrgsagedustel aga diamagneetilisi südamikke (alumiinium, vask). Induktiivpooli skemaatiline ehitus on toodud joonisel 3.1. JOONIS 3.1. Poolis tekkivate kadude arvestamiseks, mis on eriti tähtis kõrgematel sagedustel, kasutatakse joonisel 3.2 toodud aseskeemi. JOONIS 3.2. Aseskeemil on C pooli keerdudevaheline mahtuvus, RS ekvivalentne kaotakistus, mis arvestab nii mähise kui ka isolatsiooni kadusid ja L pooli põhiparameeter -induktiivsus. Pooli kadusid ja kvaliteeti arvestatakse jälle tg kaudu: tg = RS/XL=RS/L
12. LC filtri toime on märksa tugevam. Tema oomiline takistus on väga väike ja seetõttu on alaliskomponendi pingelang väga väike ja nii võime öelda, et alaliskomponent LC filtris ei sumbu. Ta sisaldab kaks energiat salvestavat elementi, induktiivsuse ja mahtuvuse, millesse mõlemasse salvestub energia pulseeriva pinge tõusul ja mis annavad salvestatud energia tarbijasse pulseeriva pinge langedes. LC filtri aseskeem vahelduvvoolule (joon.3.12c) aga näitab, et kui induktiivpooli induktiivsus on piisavalt suur, siis tekib vahelduvkomponendile induktiivsusel küllalt suur pingelang ning seetõttu sumbub vahelduvkomponent LC filtris väga tugevalt. Väga sageli kasutatakse mitmeastmelisi filtreid (joon.3.13.), kus suurema silumisteguri saamiseks lülitatakse mitu filtrit järjestikku. Mitmeastmelistel filtritel üldine silumistegur q = q q ...q 1 2 n,
LC filtri toime on märksa tugevam. Tema oomiline takistus on väga väike ja seetõttu on alaliskomponendi pingelang väga väike ja nii võime öelda, et alaliskomponent LC filtris ei sumbu. Ta sisaldab kaks energiat salvestavat elementi, induktiivsuse ja mahtuvuse, millesse mõlemasse salvestub energia pulseeriva pinge tõusul ja mis annavad salvestatud energia tarbijasse pulseeriva pinge langedes. LC filtri aseskeem vahelduvvoolule (joon.3.12c) aga näitab, et kui induktiivpooli induktiivsus on piisavalt suur, siis tekib vahelduvkomponendile induktiivsusel küllalt suur pingelang ning seetõttu sumbub vahelduvkomponent LC filtris väga tugevalt. Väga sageli kasutatakse mitmeastmelisi filtreid (joon.3.13.), kus suurema silumisteguri saamiseks lülitatakse mitu filtrit järjestikku. Mitmeastmelistel filtritel üldine silumistegur q = q1q2...qn, kus q1, q2 jne on üksikute filtrite silumistegurid.
8 Sellele lisaks tõestas Maxwell, et valgus koosneb enamjaolt elektromagnetlainetest ning need lained avaldavad survet kõikidele pindadele, mis neid peegeldavad või neelavad. Need faktid tähistasid elektriajastu tõhusat algust ning näitasid, et elektrotehnika rajaneb kolmel põhiseadusel: 1. Elektrivool juhis tekitab elektromagnetilise jõu, mis ümbritseb induktiivpooli. 2. Kui juht, liikudes magnetväljas, lõikab magnetvälja jõujooni, siis tekib juhis vool. 3. Muutuv elektriväli tekitab magnetvälja ja muutuv magnetväli tekitab elektrivälja. Elektritööstuse kasvu põhjustas üha suurenev nõudmine elektritarvete järele. Aastal 1879 töötas Thomas Alva Edison (1847...1931) välja praktikas kasutatava hõõglambi ning hakkas uurima mittemetalsete ainete (pooljuhtmaterjalide) sobivust elektri juhtimiseks. Hiljem kinnitasid seda Heinrich Hertz (1857..
tekitamiseks on vajalik suletud võnkering. Kuid ruumis lainena leviva võnkumise saamiseks tuleb järelikult kasutada avatud võnkeringi, mille korral elektromagnetväli ei jää enam võnkeringi detailide sisemusse. Võnkeringideks nimetatakse pendlilaadselt võnkuvaid elektrilisi süsteeme, mille võnkesagedus on määratud süsteemi omadustega. Lühidalt öeldes on võnkering elektromagnetismi õpetuse järgi induktiivpooli ja kondensaatorit sisaldav vooluring. Üldteada on seda, et muutuv elektriväli tekitab magnetvälja ja see muutuv magnetväli tekitab omakorda jälle elektrivälja jne jne. Niiviisi on elektriväli ja magnetväli omavahel lahutamatult seotud ja nad moodustavad kokku ühtse elektromagnetvälja. Elektromagnetväljad võivad aga eksisteerida elektromagnetlainetena. See tähendab seda, et muutuvad väljad hakkavad lainena edasi levima. Inimese peaaju läbib sekundis miljoneid närviimpulsse
tekitamiseks on vajalik suletud võnkering. Kuid ruumis lainena leviva võnkumise saamiseks tuleb järelikult kasutada avatud võnkeringi, mille korral elektromagnetväli ei jää enam võnkeringi detailide sisemusse. Võnkeringideks nimetatakse pendlilaadselt võnkuvaid elektrilisi süsteeme, mille võnkesagedus on määratud süsteemi omadustega. Lühidalt öeldes on võnkering elektromagnetismi õpetuse järgi induktiivpooli ja kondensaatorit sisaldav vooluring. Üldteada on seda, et muutuv elektriväli tekitab magnetvälja ja see muutuv magnetväli tekitab omakorda jälle elektrivälja jne jne. Niiviisi on elektriväli ja magnetväli omavahel lahutamatult seotud ja nad moodustavad kokku ühtse elektromagnetvälja. Elektromagnetväljad võivad aga eksisteerida elektromagnetlainetena. See tähendab seda, et muutuvad väljad hakkavad lainena edasi levima. Inimese peaaju läbib sekundis miljoneid närviimpulsse
annaabi.ee 
