Aktiivkoormuse takistust nimetatakse aktiivtakistuseks. Aktiivtakistus piirab voolutugevust vooluringis ja muundab elektromagnetvälja energia teisteks energia liikideks. 10. Induktiivkoormus on vooluringis olev voolutarviti, milles toimub elektri ja magnetvälja energia vastastikune muundumine nii, et elektromagnetvälja energia on jäävaks suuruseks. Induktiivtakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab induktiivkoormuse omadust piirata voolutugevust vooluringis. Induktiivtakistuseks niimetatakse vooluringsageduse oomega ja induktiivsuse korrutist. 11. Mahtuvuskoormus on vooluringis olev voolutakisti, milles toimuvad elektri ja magnetvälja energiate vastastikused muundumised nii, et elektromagnetvälja energia on jäävaks suuruseks. Mahtuvustakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab mahtuvuskoormuse omadust piirata voolutugevust vooluringis. Mahtuvustakistuseks nimetatakse vooluringsageduse ja mahtuvuse korrutise pöördväärtust. 12
Tähis W. Ülesanne Võrgust pingega 230V toidetakse küttekeha võimsusega 2000W. Leida küttekeha vool ning 3 h jooksul tarbitud elektrienergia. Induktiivtakistus Ühendades vahelduvvoolu ahelasse mähise, tekkib selles vool, mis sõltub nii pooli juhtme aktiivtakistusest kui ka induktiivsusest. Induktiivsus L on elektrilise inertsuse mõõduks. Mõõdetakse henrides. Tähis H. Induktiivpoolis jääb vool pingest 90° võrra maha. Induktiivsuse mõjul tekkivat takistust nimetatakse induktiivtakistuseks. Tähistatakse . Induktiivtakistus on seda suurem, mida suurem on sagedus. Ideaalses induktiivtakistusega vooluringis kehtib Ohmi seadus efektiivväärtuste kohta: Induktiivtakistus Induktiivtakistusel eralduvat võimsust nimetatakse reaktiivvõimsuseks. Tähis . Reaktiivvõimsust (-energiat) ei saa muuta teist liiki võimsuseks (energiaks). Reaktiivvõimsust kasutatakse ainult vahelduva magnetvälja tekitamiseks. Mõõtühik on varr. Tähis var. Mahtuvuslik takistus
Ue=380V. Vooluvõrk elamus:(10) Takistused vahelduvvooluringis 1)Aktiivtakistusega vooluring (R) Takistust, millest eraldub soojusenergia nim. aktiivtakistuseks.nt hõõglambi niit, sirgjuhe. Aktiivtakistus(R) avaldab ühesugust toimet nii alalis-kui vahelduvvoolule.(11) Kui u=UMsint, siis i=IMsint, IM=UM/R; Aktiivtakistuse korral on voolutugevus(i) ja pinge(u) faasis,=0 2)Induktiivtakistusega vooluring(XL) takistust, mis on tingitud endainduktsiooni nähtusest nim. induktiivtakistuseks. Induktiivtakistus(XL) avaldab erinevat toimet alalis- javahelduvvoolule.(12) Voolutugevus jääb pingest =/2 võrra maha. Kui u=UMsint, siis i=IMsin(t*/2), IM=UM/XL Induktiivtakistus XL=L, kus =2f, -ringisagedus,L-induktiivsus 3)Mahtuvustakistusega vooluring(Xc) Takistust, mis on tingitud kondensaatori pidevast ümber laadumisest vahelduvvooluringis nim. mahtuvustakistuseks. Mahtuvustakistus(Xc) alalisvoolule on lõpmatult suur, vahelduvvoolule aga mitte.(13) Voolutugevus on pingest
hargnemispunktis on voolude algebraline summa võrdne nulliga. 2. Elektrimagnetid Kui pooli paigutada terassüdamik, suureneb vootihedus M(mikro) korda, vastavalt sellele suureneb ka külgetõmbejõud ja saadakse elektromagnet, mis võib külge tõmmata ferromagnetilisest materjalist esemeid 3.Vahelduvvooluahel induktiivtakistusega Poolil on induktiivsus L, tema aktiivtakistus on väike nii, et seda ei pruugigi arvestada ( r=0). Induktiivsuse mõjul tekkivat takistust nim. induktiivtakistuseks. Xl = 2*f*L. Induktiivtakistus on seda suurem mida suurem on sagedus. ÜLESANNE: R=10 P=250 P=U2 /R U= ruutjuure alla P*R U=2500=50V 10.1 Kirchoffi teine seadus Igas kinnises vooluringis on emj. algebraline( E ) võrdne kõikidel takistitel tekkivate pingelaengute algebralise summaga (IR): E= IR. Kirchhoffi seadust võib vaadelda laiendatud Ohmi seadusena. 2.Ferromagneetikute magneetmine Voolu reguleerimisega võib muuta väljatugevust ning mõõta iga väljatugevuse puhul
b)Induktiivtakistus Induktiivsusega vooluringis tekib voolu takistav endainduktsiooni elektromotoorjõud. Lenzi seaduse kohaselt tekib voolu kasvamisel elektromotoorjõud, mis on võrdeline voolu muutumise kiirusega ∆i ∆i ∆t ; eL=-L ∆t . Endainduktsiooni elektromotoorjõud jääb voolust maha 90 kraadi ehk π/2 võrra. Vool jääb pingest 90 kraadi ehk π/2 võrra maha. Induktiivsuse mõjul tekkivat takistust nimetatakse induktiivtakistuseks ja tähistatakse XL. XL=2πfL (Ω). c)Mahtuvustakistus Mahtuvustakistust tähistatakse xC. xc=1/ωC=1/2πfC (Ω). Vool on pingest 90 kraadi ehk π/2 võrra ees. 5. Aktiiv-, induktiiv- ja mahtuvustakistuse jadalülitus. Pingeresonants. Ühine vool nagu ikka jadaühenduse korral. Aktiivpingevektor on vooluvektoriga faasis. Induktiivpingevektor on 90 kraadi võrra vooluvektorist eespool, mahtuvuspinge 90 kraadi võrra tagapool
dt 2 2 on igal ajahetkel võrdne elektromotoorjõuga ning on voolust 90° ehk võrra ees. 2 Samamoodi võib öelda, et vool jääb pingest 90°° ehk võrra maha. 2 See tähendab, et pinge muutub koosinusfunktsiooni järgi, sest sin( + 90°) = cos , järelikult ka sin(t + 90°) = cos t. Induktiivsuse mõjul tekkivat takistust nimetatakse induktiivtakistuseks (ehk induktantsiks) ja tähistatakse xL x L = 2 f L xL induktiivtakistus oomides () f sagedus hertsides (Hz) L induktiivsus henrides (H) Kontrollime induktiivtakistuse ühikut: 1 1 x L ·L = H = s = . s s Induktiivtakistus on seda suurem, mida suurem on sagedus. Ideaalses induktiivtakistusega vooluringis kehtib Ohmi seadus efektiivväärtuste kohta: U I= . xL NB! Hetkväärtuste u ja i kohta see ei kehti!
, sest konstantse suuruse võib tuuda tuletismärgi ette ja kui liitfunktsiooni tuletis võrdub . Saame Jagades valemi mõlemaid pooli arvuga , saame voolu ja pinge efektiivväärtused ning valem omandab kuju , millest wL tähendab Ohmi seaduse järgi takistust ja nimetatakse induktiivseks reaktiivtakistuseks ehk induktiivtakistuseks. Induktiivtakistus väljendab eneseinduktsiooni takistavat mõju voolu muutumisele. 14.Vool poolis Elektrivooluks nimetatakse laenguiga aineosakeste suunatud liikumist. Vabade elektronide korrapäratu soojusliikumine metalljuhtmes ei tekita veel elektrivoolu. Kui aga ühendada juhtme otsad toiteallikaga, mis tekitab juhtmes elektrivälja, hakkavad vabad elektronid välja mõjul ühesuunaliselt liikuma ja tekib elektrivool. Voolu tekkimiseks peab olema: 1
Kuidas seda nähet seletada? 3. Kus pöörisvoolud tekivad, mida nad teevad? 4. Mida nimetatakse pöörisvoolukadudeks? 5. Mida pöörisvoolukadude vähendamiseks tehakse? 6. Kas pöörisvoolud on kasulik või kahjulik nähe? Tuua näiteid. 35.Induktiivsus. 1. Mis takistavad juhis elektronide suunatud liikumist 2. Millest oleneb endainduktsiooni emj.? 3. Mida nimetatakse pooli induktiivsuseks ja kuidas induktiivsust tähistatakse? 4. Mida nimetatakse induktiivtakistuseks? 5. Millal võrdub pooli induktiivsus ühe henriga? 6. Kuidas henrit tähistatakse? Kas henri on suur või väike mõõtühik? 7. Kuidas saada suurt induktiivsust? 8. Millal indutseeritakse juhtmesse elektromotoorne jõud (emj.)? 9. Mida kujutab endast endainduktsioon? Millega võib endainduktsiooni võrrelda? 10.Mida nimetatakse paispooliks ehk drosseliks? 11.Kumma pooli induktiivsus on suurem, kas südamikuta poolil või südamikuga poolil? 12
Absoluutset aktiivset takistust ei ole, kuid aktiivseks takistuseks võib lugeda elektrihõõglamp, elektrilised soojendusseadmed jne. Aktiivste takistust tähistataks R ja mõõdetaks oomides (Joon. 1). Aktiivtakistuse korral voolutugevuse nullpunktid ja maksimaalväärtused langevad täielikult kokku pinge muutusega. Kehtivad kõik alalisvoolu seadused. 20 Takistust, mida vooluring omab induktiivsuse olemasolu tõttu nimetatakse induktiivtakistuseks. Induktiivtakistusteks (Joon. 2) on poolid ja mähised (need omavad peale intuktiivtakistuse veel ka aktiivtakistust). Tähis XL ja tema suurus määratakse seosest XL = 2 f L, kus XL () induktiivtakistus, f (Hz) voolu sagedus (meil kasutuses oleva voolu sagedus 50 Hz), L (H) /henri/ - (pooli, mähise jne.) induktiivsus. Induktiivtakistuse korral pinge jääb voolutugevusest maha 90° võrra, mis põhjustab võimsuse langust
dt 2 2 on igal ajahetkel võrdne elektromotoorjõuga ning on voolust 90° ehk võrra ees. 2 Samamoodi võib öelda, et vool jääb pingest 90°° ehk võrra maha. 2 See tähendab, et pinge muutub koosinusfunktsiooni järgi, sest sin( + 90°) = cos , järelikult ka sin(t + 90°) = cos t. Induktiivsuse mõjul tekkivat takistust nimetatakse induktiivtakistuseks (ehk induktantsiks) ja tähistatakse xL x L = 2 f L xL induktiivtakistus oomides () f sagedus hertsides (Hz) L induktiivsus henrides (H) Kontrollime induktiivtakistuse ühikut: 1 1 x L ·L = H = s = . s s Induktiivtakistus on seda suurem, mida suurem on sagedus. Ideaalses induktiivtakistusega vooluringis kehtib Ohmi seadus efektiivväärtuste kohta: U I= . xL NB! Hetkväärtuste u ja i kohta see ei kehti!