Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud:15.04.2020 Õpperühm: Kaitstud: Töö nr: 10 TO: Töö eesmärk: Induktiivpoolist L, Töövahendid: Impulssgeneraator, indkutiivpool, kondensaatorist C ja aktiivtakistist R mahtuvus- ja takistussalv ning ostsillograaf koosnevas ahelas (võnkeringis) toimuvate võnkumiste sumbuvuse logaritmilise dekremendi määramine Skeem Töö teoreetilised alused Ainult võnkesüsteemi sisemiste jõudude mõjul toimuvaid võnkumisi nimetatakse vabadeks võnkumisteks. V aatleme võnkesüsteemi, milleks on ideaalne võnkering
metallkorpusega elektriseadmeid maandama? Et faasijuhtme vigastused poleks eluohtlikud ning faasijuhtme ja metallkorpuse vahel võib tekkida lühis Mida nimetatakse vahelduvvooluks? Elektrivoolu, mille korral voolutugevus ja suund perioodiliselt muutuvad. Muutuvad ka pinge ja elektromotoorjõud Millise sagedusega vahelduvvoolu meil kasutatakse? Sagedusega 50Hz 50 võnget sekundis Millest koosneb lihtsaim võnkering? Milleks teda kasutatakse? Koosenab kondensaatorist ja induktiivpoolist, kasutatakse vabade elektromagnetvõnkumiste tekitamiseks Mis on elektromagnetlaine? Muutuvate magnet ja elektriväljade levimisprotsess Mis on elektromagnetväli? Elektrivälja ja magnetvälja koosmõjul tekkiv väli Mis võib olla elektromagnetlainete allikaks? Elektromagnetlainete allikaks võivad olla võnkuvad laengud Elektromagnetlainete põhiomadused PEEGELDUMINE eriti metallpindadelt, INTEFERENTS lainete paigutumine tõkete taha, DIFRAKTSIOON lainete paindumine tõkete taha.
vaadeldavas juhis Pooli põhiline tunnussuurus on induktiivsus. Induktiivpool ehk pool on elektriahela osa, mida kasutatakse muuhulgas võnkeringide ja filtrite induktiivelemendina. Kasutusotstarbe järgi liigitatakse poolid võnkeringipoolideks ja paispoolideks ehk drosseliteks. 2. Võnkering: Võnkering on lihtsaim süsteem, milles võib tekkida elektromagnetiline vabavõnkumine. Võnkering koosneb kondensaatorist ja selle katetega ühendatud induktiivpoolist. Võnkering on induktiivpoolist L ja kondensaatorist C koosnev elektriahel, milles on võimalikud elektrivõnkumised ja mida kasutatakse raadiosagedusliku (harilikult 30 kHz 300 MHz) filtrina. 3. Thomsoni valem: Thomsoni valemi kohaselt on võnkeperiood võrdeline ruutjuurega induktiivsusest ja mahtuvusest. Sageduse ja perioodi seos: Sageduse ja perioodi vaheline seos: 1 1 f = ; T = , kus T on periood (s), ja f on sagedus (pööret/s). T f 4
Tallinna Tehnikaülikooli Füüsika instituut Üliõpilane: Sergei Ovsjanski Teostatud: Õpperühm: IAEB 21 Kaitstud: Töö nr. 26 OT Vabad võnkumised Töö eesmärk: Töövahendid: sumbuvate võnkumiste uurimine impulssgeneraator, mahtuvus-, induktiivsus-, võnkeringis, mis koosneb ja takistusmagasinid, ostsillograaf. induktiivpoolist L, kondensaatorist C ja aktiivtakistust R. Skeem Arvutused ja veaarvutused Võnkeringi kriitilisele reziimile vastava aktiivtakistuse ja selle vea arvutamine. L 0.1 Rkr = 2 =2 = 1421 1400 C 0.198 10 -6 2
Tallina Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 10 TO: Vabad võnkumised Töö eesmärk: Töövahendid: Induktiivpoolist L, Impulssgeneraator, induktiivpool, kondensaatorist C ja mahtuvus- ja takistussalv ning aktiivtakistist R koosnevas ostsillograaf ahelas toimuvate võnkumiste sumbuvuse logaritmilise dekremendi ja perioodi määramine Skeem: 3.Katseandmete tabelid Sumbuvuse logaritmilise dekremendi määramine Jrk Rs, A1,m A2,m A3,m A4,m A1/A A3/A
1. Alalisvool-vooluallikas, mis tagab muutumatu pinge, voolutugevus ei muutu. Elektronid sunnitakse ühes suunas ühesuguse kiirusega liikuma U=const, I=const Vahelduvvool-pinge muutub perioodiliselt. Elektronid sunnitakse võnkuma. Mõlema puhul toimub energia ülekanne. Olemas peab olema 1. Elektriväli 2. Vabad laengukandjad 2. I=U/R Vooluahelat läbiva elektrivoolu tugevus on võrdeline selle lõigu otste pingega ja pöördvõrdeline lõigu takistusega. 3. Emj näitab kõrvaljõudude tööd, mis tehakse ühikulise laengu ümberpaigutamiseks. Voltide mõõdetakse 4. Takistus on võrdeline pingega ja pöördvõrdeline voolutugevusega. Takistus sõltub tihedusest, pikkusest, ristlõike pindalast ja temperatuurist. Mõõdetakse oommeetriga. Mida kõrgem temp, seda suurem takistus. Mida suurem on S, seda suurem takistus. Eritakistus . Mõõtühik 5. Juhtide ühendusviisid a. Ja...
1. Laengu, voolutug ja pinge perioodilisi muutumisi nim elektromag.võnkumisteks(nt.vahelduvvool).Kõige lihtsam on tekitada el.mag. võnkumisi kasutades võnkeringi. 2. Võnkering on lihtsaim süsteem, milles võib tekkida elektromagnetiline vabavõnkumine. Koosneb omavahel ühendatud kondensaatorist ja induktiivpoolist.+skeem 3. Võnkumised võnkeringis: I-kuna kondensaatori plaadid on otseühenduses läbi pooli, algab kondendaatori tühjenemine. II-kuna tühjenemisvool muutub ajas, siis tekib poolis, millel on suur induktiivsus, eneseind.vool, mis püüab tühjenemist takistada. III-eneseind.vool laeb kondensaatori, nüüd aga vastupidiselt. IV-tekib tühjenemisvool I ja kogu protsess hakkab korduma ehk võnkeringis tekivad el.mag. võnkumised. 4
voolutugevuse muutumine kiirusega 1 amper 1 sekundis põhjustab eneseinduktsiooni 1V 1 s 1Wb 1H = = elektromotoorjõu 1 V. 1A 1A . 2. Võnkering Võnkering on lihtsaim süsteem, milles võib tekkida elektromagnetiline vabavõnkumine. Koosneb kondensaatorist ja selle katetega ühendatud induktiivpoolist. 3. Võnkeringi ülesanded. Sageduse ja perioodi seos. Thomsoni valem T = 2 L C T-periood( s-sekund) L-induktiivsus(H-henri) C-mahtuvus(F-farad) f-sagedus(Hz-herts) Sageduse ja perioodi vaheline seos : f=1 :T ; T=1:f, kus Ton periood(s) ja f on sagedus (pööret/s) 4. Lained Laineks nimetatakse võnkumise levimisprotsessi ruumis
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. d)Võnkering on süsteem, mis tekitab muutuva voolu, mille sagedus on määratud võnkeringi moodustavate kehade omadustega.
füüsika instituut Üliõpilane: Üllar Alev Teostatud:1303.07 Õpperühm: EAEI-21 Kaitstud: Töö nr. 26 OT VABAD VÕNKUMISED Töö eesmärk: Töövahendid: Sumbuvate võnkumiste uurimine võnkeringis, Impulssgeneraator, induktiivpool, mahtuvus- ja takistussalv mis koosneb induktiivpoolist L, kondensaatorist C ning ostsillograaf. ja aktiivtakistist R. Skeem Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistade andmed. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele, kasutades juhendaja poolt antud L, C ja R s väärtusi (Rs on takistussalve näit). 3. Paluge juhendajal kontrollida ühenduste õigsust. 4. Reguleerige ostsillograafi nupud asenditesse, mis vastavad töö juures olevale juhendile. 5
Füüsika Võnkering- vabade elektromagnet võnkumiste tekitaja. mis koosneb induktiivpoolist(vanemates õpikutes nimetatakse ka induktsioonpool) ja kondensaatorist ja neid ühendavatest juhtmetest. Võnkumisi iseloomustavad suurused magnetvälja energia, elektrivälja energia, 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
selles juhis voolutugevuse ühikulisel muutmisel ajaühiku jooksul. I , t , L= . I Induktiivsus kirjeldab laengukandjate liikumisel esinevat (magnetväljast tingitud) inertsust vaadeldavas juhis. [ L] = 1 H (henri). SI 1 H on sellise juhi induktiivsus, milles voolutugevuse muutumine kiirusega 1 amper 1 sekundis põhjustab eneseinduktsiooni elektromotoorjõu 1V. Võnkering on induktiivpoolist L ja kondensaatorist C koosnev elektriahel, milles on võimalikud elektrivõnkumised ja mida kasutatakse raadiosagedusliku (harilikult 30 kHz 300 MHz) filtrina. Võnkeperiood T = 2 L C Thomsoni valem. l T = 2 Analoogia pendli võnkumisega on ilmne: g , kus l on pendli pikkus.
(dielektrikust) Rakenduste näited: 1) Välklamp fotograafias laetud kondensaator tühjeneb kiiresti (samuti ka laserimpulsi saamiseks). 2) Kondensaator võib käituda amortisaatorina, siludes elektriahelas järske pingemuutusi. 3) Võnkering, mis on kogu raadioside aluseks, koosneb kondensaatorist ja induktiivpoolist. 4) Arvuti detailide ühendamisel käituvad ühenduskohad kondensaatoritena. 5) Kondensaatoriga käivitatakse auto turvapadi. 6) Ülikondensaatoreid kasutatakse mäluseadmetes. · Kondensaatorite rööp- ja jadaühendus (+joonis ja valemid) Jadaühendusel liituvad mahtuvuste pöördväärtused, kogusummas tuleb mahtuvus väiksem, kui üksikutel kondensaatoritel 1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ... + 1/Cn
elektrienergiat üle kanda ka suurte kauguste taha. Elektrienergia transportimise oluliseks probleemiks on võrkude energiakaod. Kuna ülekandekaod on väiksemad kõrgemate pingete kasutamisel, siis kasutatakse transpordiks kõrget pinget, mida tarbija poole järjest alandatakse. Võnkering on lihtsaim süsteem, milles võib tekkida elektromagnetiline vabavõnkumine. Võnkering koosneb kondensaatorist ja selle katetega ühendatud induktiivpoolist. Üldjuhul esinevad võnkeringis energia kaod: soojuslikud kaod voolu tõttu, elektrivälja hajumine kondensaatori plaatide vahelt, magnetvälja hajumine poolist. Vaba elektromagnetvõnkumine: on energia kadude tõttu võnkeringis sumbuvad. Thomsoni valemi kohaselt on võnkeperiood võrdeline ruutjuurega induktiivsusest ja mahtuvusest Isevõnkumine ehk autovõnkumine on sumbumatu võnkumine, mis ei toimu perioodiliselt
Kondensaatori mahtuvus on laeng , mis tuleb viia kondensaatori ühelt juhilt teisele , et muuta nende potensiaalide vahet ühiku võrra Näited:1. Välklamp fotograafias laetud kondensaator tühjeneb kiiresti (samuti ka laserimpulsi saamiseks) 2. Kondensaator võib käituda amortisaatorina, siludes elektriahelas järske pingemuutusi3) Võnkering, mis on kogu raadioside aluseks, koosneb kondensaatorist ja induktiivpoolist 4) Arvuti detailide ühendamisel käituvad ühenduskohad kondensaatoritena 5) Kondensaatoriga käivitatakse auto turvapadi 6) Ülikondensaatoreid kasutatakse mäluseadmetes Kondensaatorite rööp-ja jada ühendus(joonised ja valemid) Skitseerida paberilt valemid ja skeemid. ALALISVOOL 4)Elektrivool, Ohmi seadus ahela osa kohta Elektrivool (suund), voolutugevus ja voolutihedus(valemid/mõõtühikud) Elektrivool on igasugune laengute korrapärane (suunatud) liikumine.
Pn-seire takistatakse pooljuhtide abiga, mis laseb ühes suunas voolu läbi ning teises mitte. Saab valmistada dioode, mille abil voolu alandada. Dioodid: elektronseadetis, millele on ühesuunaline elektrijuhtivus. Põhiülesanne Vahelduvvoolu alandamine. Transistor: Pooljuhihelates elektriahelate lülitamiseks ja helisignaalide võimendamiseks. PILET6 1.Mis on võnkering ja kuidas on seotud võnkeringi parameetrid väljakiiratava elektromagnetlaine parameetritega? Võnkering: induktiivpoolist ja kondensaatorist koosnev elektriahel, milles on võimalik elektrivõnkumine. Sellises ahelas muutub kondensaatori elektrivälja energia pooli magnetvälja energiaks ja vastupidi. Kasutatakse vajaliku sagedusega signaalide välja arendamiseks või tõkestamiseks. 2.Elektrikaitsmed. Elektrikaitsmed kaitsevad ülemäärase voolutugvuse eest, elektrisüsteemi kõige nõrgem lüli. SULAVKAITSE: ülepinge tekkides kaitse sulab ning vooluring katkeb
asetatud ja teineteisest isoleeritud elektrijuhi paar.C=q/φ1-φ2. Kondensaatori mahtuvus oleneb:1. kondensaatori geomeetriast(k. kuju, katete vaheline kaugus, katete pindala)2.K. katete vaheruumi täitvast keskkonnast (dialektrikust). Näited: välklamp fotograafias-laetud k. tühjeneb kiiresti (samuti ka laserimpulsi saamiseks)2k. võib käituda amortisaatorina, siludes elektriahelas järske pingemuutusi.3.võnkering, mis on kogu raadioside aluseks, koosneb K. ja induktiivpoolist.4.arvuti detailide ühendamisel käituvad ühenduskohad kna. 5. kga käivitatakse auto turvapadi 6. ülik. kasutatakse mäluseadmetes. Kondensaatorite rööp-ja jadaühendus (Joonised lehe peal) Elektrivool on igasugune laengute korrapärane liikumine. Elektrotehnikas kasutatakse elektrivoolu energia transportimiseks. Nad ei tooda, vaid ainult muundavad neisse juhtmeid pidi toodavat elektrienergiat. Lisandub laengukandjate korrapäratule soojusliikumisele nende suunatud liikumine.
Eneseinduktsiooni nähtus Eneseinduktsiooniks nimetatakse induktsiooni elektromotoorjõu tekkimist vooluringis voolutugevuse muutumise tõttu selles vooluringis endas. Vastavalt Lenzi reeglile takistab eneseinduktsiooni elektromotoorjõud voolutugevuse kasvamist vooluringi sulgemisel ja kahanemist selle katkestamisel. Võnkering Võnkering on lihtsaim süsteem, milles võib tekkida elektromagnetiline vabavõnkumine. Võnkering koosneb kondensaatorist ja selle katetega ühendatud induktiivpoolist. Thompsoni valem T = 2 LC Vahelduvvool Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad. E eletromootorjõud, magnetvoo muut, t ajavahemik, magnetvoog, B magnetinduktsioon, S pindala, nurk pinnanormaali ja magnetinduktsiooni vahel, T võnkumiste perood, L induktiivsus, C mahtuvus Optika Laineoptika Valgus kui elektromagnetlaine Valguseks nimetame elektromagnetlaineid lainepikkusega 380 nm kuni 760 nm.
kauguste taha. Elektrienergia transportimise oluliseks probleemiks on võrkude energiakaod. Kuna ülekandekaod on väiksemad kõrgemate pingete kasutamisel, siis kasutatakse transpordiks kõrget pinget, mida tarbija poole järjest alandatakse. ELEKTROMAGNETVÕNKUMINE JA LAINE Võnkering on lihtsaim süsteem, milles võib tekkida elektromagnetiline vabavõnkumine. Võnkering koosneb kondensaatorist ja selle katetega ühendatud induktiivpoolist. Vaba elektromagnetvonkumine Kondensaator hakkab tuhjenema ja tekitab induktiivpoolis muutuva voolu. Kui kondensaator on tuhjenenud, siis vool ei lakka, vaid kondekas laadub uuesti, kuid vastupidiselt esialgse olukorraga. Tekib vaba elektromagn. vonkumine, mis on sumbuv ja harmooniline. Thompsoni valem vonkeperioodi kohta: T=2LC , kus L=vonkeringi indukt, C kondeka mahuvus. Elektromagnetiline isevonkumine tekib vonkeringis, kuhu antakse perioodiliselt energiat juurde.
võrkude energiakaod. Kuna ülekandekaod on väiksemad kõrgemate pingete kasutamisel, siis kasutatakse transpordiks kõrget pinget, mida tarbija poole järjest alandatakse. ELEKTROMAGNETVÕNKUMINE JA LAINE Võnkering on lihtsaim süsteem, milles võib tekkida elektromagnetiline vabavõnkumine. Võnkering koosneb kondensaatorist ja selle katetega ühendatud induktiivpoolist. Vaba elektromagnetvonkumine Kondensaator hakkab tuhjenema ja tekitab induktiivpoolis muutuva voolu. Kui kondensaator on tuhjenenud, siis vool ei lakka, vaid kondekas laadub uuesti, kuid vastupidiselt esialgse olukorraga. Tekib vaba elektromagn. vonkumine, mis on sumbuv ja harmooniline. Thompsoni valem vonkeperioodi kohta: T=2LC , kus L=vonkeringi indukt, C kondeka mahuvus.
500 kV. Põhivõrgust saavad toite suuremad ja võimsamad elektritarbijad ning keskpinge jaotusvõrgud, mis alajaamade kaudu varustavad elektritarbijaid. Ülekandvõrkude vahendusel kantakse elektrienergia üle suurematesse alajaamadesse ning tarbimiskeskustesse. Elektrienergiat jaotavad laiali jaotusvõrgud, mis edastavad elektrienergiat suurtest toitealajaamadest tarbijateni. ELEKTROMAGNETVÕNKUMINE JA LAINE Võnkering On induktiivpoolist L ja kondensaatorist C koosnev elektriahel. Kui tahame, et võnkumine jõuaks kaugele, peame sageduse suureks tegema. Vaba elektromagnetvõnkumine Kui kondensaator hakkab tühjenema ja tekitab induktiivpoolis muutuva voolu. Kui kondensaator on tühjenenud siis vool ei lakka, vaid laadub kondensaator uuesti, kuid vastupidiselt eelnevaga. Tekib elektromagnetiline vabavõnkumine, mis on sumbuv ja harmooniline. Üldjuhul esinevad võnkeringis energiakaod: soojuslikud kaod voolu
19. Milleks kasutatakse impulsstoiteseadmete sisendites filtreid. Mis filtritega on tegemist? Impulsstoiteseadmete sisendis ja väljundis kasutatakse LC filtreid. 20. Mida tähendab filtri järk? Filtri järk väljendab sumbuvust filtri tõkkealas. Mida suurem järk seda suurem sumbuvus. Joonisel tähedab seda et seda kiiremini pääsualast läheb üle keelualale. 21. Võnkering ja selle resonantsisagedus. Võnkering on kondensaatorist ja induktiivpoolist koosnev elektriahel. 22. Passiivelementide ja aktiivelementide olemus. Elektroonikas on passiivelementideks seadised, mis ei vaja toimimiseks lisatoiteallikat. Passiivelemendid võivad olla volt-amper karakteristiku järgi lineaarsed või mittelineaarsed. Passiivelemente kasutatakse aktiivelementide õigete töörežiimi saavutamiseks. Passiivelemendid on takistid, kondensaatorid, dioodid.
vaadeldavas juhis. Induktiivsuse tähendus elektrinähtuste kirjeldamisel on lähedane massi omale mehaanikas. Mõlemad iseloomustavad mingi keha inertsust. [ L ] SI = 1 H (henri). 1 H on sellise juhi induktiivsus, milles voolutugevuse muutumine kiirusega 1 amper 1 sekundis põhjustab 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
vaadeldavas juhis. Induktiivsuse tähendus elektrinähtuste kirjeldamisel on lähedane massi omale mehaanikas. Mõlemad iseloomustavad mingi keha inertsust. [ L ] SI = 1 H (henri). 1 H on sellise juhi induktiivsus, milles voolutugevuse muutumine kiirusega 1 amper 1 sekundis põhjustab 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
annaabi.ee 
