Uurimustöö Tauri Narusberg EL - 08 Pingeresonants Pingeresonants on olukord pooli ja kondensaatorit sisaldavas jadaahelas, kus ahela reaktiivtakisus on null. Seega pingeresonantsi tingimus xL = xc Siis ahela näivtakistus z=[ruutjuur] r2 + (xL -xc)2 [/ruutjuur] = r = min. Vooluresonants Vooluresonants võib esineda vahelduvvoolu rööpahelas, kui ühes harus on kondensaator ja teises pool. Vooluresonantsi tingimuseks on rööpharude reaktiivjuhtivuste võrdsus: bL = bC sellisel juhul kogu ahela näivjuhtivus y=[ruutjuur]g2 + (bL bC)2[/ruutjuur] = g = min
vooluringis. Katsete tegemine nõudis suurt osavust, sest G. S. Ohmil ei olnud amper- ega voltmeetrit. Pinget mõõtis ta elektromeetriga ja voolutugevust magnetnõela pöördumise põhjal vooluga juhtme läheduses. Jadaühendus on ühendusviis, mille puhul kõik elektriahela elemendid on ühendatud vooluahelasse järjestikku. Ahela katkemisel katkeb vool kõigis elementides. Jadaühenduses vool ei hargne. Voolutugevus jadaahelas on kõikides juhtides sama ( I=I1=I2=...=In ) Kogupinge jadamisi vooluahelas on võrdne juhtide pingete summaga ( U=U1+U2+..+Un ) Kogutakistus jadamisi vooluahelas on võrdne juhtide takistuste summaga ( R= R1+R2+..+Rn ) Jadaühenduse korral jaguneb pinge takistuste vahel võrdeliselt takistuste suurustega (U1:R1 = U2:R2) Jadaühendust kasutatakse tavaelus üpriski harva, nii on nt. ühendatud elektriküünlad jõulupuul.
ja pöördvõrdeline selle lõigu takistusega.J=U/R Pinge olemasolul tekib elektrovool. Vooluring- Osad: vooluallikas, juht,lüliti, voltmeeter(ühendatud vooluringi paralleelselt ehk rööbiti.) Vooluring koosneb vooluallikast, tarvitites, mõõteriistadest. Elektrijuhtide ühendused Jadaühendus- Jadaühenduse korral elektrivoolei hargne. Kõik elektrilaengu osakesed peavad olema järjest. Ühe el. väljalülitamisel kogu elektrilaeng katkeb. Voolutugevus jadaahelas on igal pool ühesugune. Kogutakistus: R=R1+R2+R3+R4+… Kogutakistus on võrdne jadamisi lülitatud takistuste takistuste summaga. Pige jadaühenduse otsetel on võrde üksikutele jadaühenduse el. rakendatud pingete summaga. Rööpühendus Voolutugevus hargnemata otsete osas on võrde hargnike voolutugevuse summaga. J=J1+J2+J3+…. U=U1+U2+U3+…. Rööbiti ühendatud el, on rakendatud ühesugune pinge, U/R=U/R1+U/R2= 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +
Vool uring järjestikku ühendatud takistitega. Autori joonis. Nagu näha ka skeemilt (Pilt 1) moodustub kogu pinge ehk klemmipinge ahelas U üksikute takistite pingelangude summast: U1+U2+U3+......+Un = U, kus juures tuginedes Ohmis seadusele vooluringi osa kohta: IR1 + IR2 + IR3 ?......+ IRn = U , jagades võrrandi mõlemaid pooli voolutugevusega I saame avaldise välisahela kogu summaarse takistuse kohta: R = R1+R2+R3+.....+Rn Nagu juba näitasime võrdub kogu vool jadaahelas vastavalt Ohmi seadusele vooluringi osa kohta klemmipinge ja välisahela summaarse takistuse suhtega: I = U/I 35.Rööpühendus. Rööpühenduse puhul on kõik takistid (tarbijad) ühendatud üksteisega paralleelselt ning nendele kõigile mõjub ühesugune klemmipinge, Pilt 2. Pilt2.Takist ite rööpühendus.Aiutori joonis.
kus Ijada voolutugevus jadaahelas (A); Ujada pinge jadaahela otstel (V), U1, U2, U3 pinged ahelat moodustavate juhtide otstel (V), Rjada jadaahela kus Ijada voolutugevus jadaahelas (A); Ujada pinge jadaahela otstel (V), U1, U2, U3 pinged ahelat moodustavate juhtide otstel (V), Rjada jadaahela takistus (); R1, R2, R3 ahelat moodustavate juhtide takistused () takistus (); R1, R2, R3 ahelat moodustavate juhtide takistused () 7
Aktiivtakistuse tõttu muutub osa elektrivoolu energiast eeskätt soojuseks (või mõneks muuks energialiigiks peale elektrienergia). Reaktiivtakistus ehk reaktants on näivtakistuse komponent, mis iseloomustab perioodilist (võnkuvat) energiavahetust elektriahela elementide vahel. Kogutakistus on võrdne üksikute takistuste summaga. 9)Kuidas tekib vahelduvvooluahelas pingeresonants?Skeem. Pingeresonants on olukord pooli ja kondensaatorit sisaldavas jadaahelas, kus ahela reaktiivtakistus on null. Seega pingeresonantsi tingimus x L = xC 10)Mida iseloomustavad kontuuri hüvetegur ja ahela võimsustegur? Ahela võimsustegur on aktiivvõimsuse ja koguvõimsuse suhe, mis ühtlasi iseloomustab ka siinuselise pinge ja voolu vahelist suhtelist ajalist nihet perioodis ehk nihkenurka. Kui ϕ = 1cos , on tegemist puhta aktiivenergiaga ning reaktiivenergia edastamist liinis ei toimu. Kui ϕ < 1cos , suureneb ahela vool
maksimumi. Valemid: Voolutugevus vahelduv vooluringis (Ohmi seadus) on võrdeline pingega selle otstel. Võrdeteguri pöördeväärtust nim. vahelduvvoolu ringi kogutakistuseks: I=U/Z ja Z= Faaside vahe pinge ja voolutugevuse vahel: Kui φ = 0 siis cosφ = 1 ja võimsus on maksimaalne, Kui φ = 90° siis cosφ = 0 ja võimsus on 0 Võimsus vahelduvvooluringis: N=I*U*cos φ (cos φ on võimsustegur) Pingeresonants on olukord pooli ja kondensaatorit sisaldavas jadaahelas, kus ahela reaktiivtakistus on null. Kolmefaasilist vahelduvvoolusüsteemi kasutatakse elektrijõumasinates ning ülekande- ja jaotusvõrkudes. Sellise süsteemi eeliseks on elektriliinide ja trafode väiksem materjalikulu. Veelgi olulisem on, et kolmefaasilise voolu pöörlev magnetväli võimaldab ehitada töökindlaid ning väga lihtsaid elektrimasinaid. Kolmefaasilises süsteemis on elektromotoorjõudude
St et kui mingil põhjusel toitevõrgus pinge langeb ja moodustab nimipingest näiteks vaid 70%, siis suudab mootor arendada vaid 0,7 x 0,7 = 0,49 ehk vähem kui pool arvutuslikust momendist. Küllalt suure tõenäosusega võib siis koormusmoment olla suurem kui vääratusmoment. Siis mootor vääratub kiirus väheneb nullini ning tekib sisuliselt lühistalitlus. 49. Mis tingimustel tekib pingeresonants? Pingeresonants on olukord pooli ja kondensaatorit sisaldavas jadaahelas, kus ahela reaktiivtakistus on null. Seega pingeresonantsi tingimus xL = xC 50. Mis tingimustel tekib vooluresonants? Vooluresonants võib esineda vahelduvvoolu rööpahelas, kui ühes harus on kondensaator ja teises pool. Vooluresonantsi tingimuseks on rööpharude reaktiivjuhtivuste võrdsus. 51. Mille eest tuleb kaitsta elektrimootorit? http://www.ene.ttu.ee/elektriajamid/oppeinfo/AAV5420/5.htm 52. Relee tööpõhimõte.
Elektrivooluga kaasneb alati magnetväli. Magnetvälja suund oleneb voolu suunast juhtmes ja määratakse kruvireegliga. 3.Pooli ja kondensaatori jada ühendus; Pingeresonants Pooli pingekomponente Ua ja Ul otseselt mõõta ei saa, sest r ja xL on tegelikult ühtelangevad suurused. Pooli klemmidele A ja B ühendatud voltmeeter näitaks pooli pinget Up, Üldreeglina võib öelda et on negatiivne, kui vool on kogupingest faasilt ees. Pingeresonants- kui vahelduvvoolu jadaahelas Xl=Xc, siis Ul=Uc, pingekolmnurk taandub sirglõiguks ja kogupinge U on vooluga I faasis. Võrdsed ja vastassuunalised pinged Ul ja Uc kompenseeruvad vastastikku ning vooluahelal on aktiivtakistuse iseloom, seda nim. pingeresonantsiks. Pingeresonantsi kasutatakse näiteks raadiovastuvõtja sisendsignaalipinge tugevdamiseks. ÜLESANNE: I=? U1; U2; U3=? R=R1+R2+R3 R=44 I= 220/44 =5A U1=5*8=40V U2=5*12=60V U3=5*24=120V 12.1 Takistite jadaühendus
Mootori vool on mitu korda suurem nimivoolust ning mootor kuumeneb kiiresti. Mootor tuleb lahutada toitepingest, sest muidu see hakkab peagi suitsema ja tekib kärsahais. 49. Mis tingimustel tekib pingeresonants? Pingeresonants on olukord pooli ja kondensaatorit sisaldavas jadaaheldas, kus ahela reaktiivtakistus on null. Seega pingeresonantsi tingimus on XL = XC Sellisel juhul ahela näivtakistus on Z = R2 + (XL - XC)2 = R = min ja vool jadaahelas I on maksimaalne ning faasis pingega, sest cos = 1. Et jadaahela kõikides elementides on samasugune vool, siis X = XL - XC = 0 puhul ka reaktiivpinge UR = 0, sest siis UL ja UC on vastandfaasis. 8 50. Mis tingimustel tekib vooluresonants? Vooluresonants võib esineda vahelduvvoolu rööpahelas, kui ühes harus on kondensaator ja teises pool
Need takistused langevad tegelikult ühte, kuid tinglikult võib neid kijutleda jadamisi ühendatutuna. Jadamisi ühendamisel on vool ühine, pinge jaguneb aktiivkomponendiks, mis on vooluga faasis ja induktiivkomponendiks, mis on voolust 900 faasist ees. Mahtuvusega vooluring Takistuskomlnurk 19. Ahelate arvutus tarvitite jadaühenduse puhul 20. Vahelduvvoolu RLC-rööpahel. Pingeresonants Pingeresonants on olukord, kus vahelduvvoolu jadaahelas XL=XC, siis UL=UC ning pingekolmnurk taandub sirglõiguks ning kogupinge U on vooluga I faasis. Võrdsed ja vastassuunalised pinged UL ja UC kompentseeruvad vastastiku ning vooluahelal on aktiivtakistuse iseloom. 21. Ahelate arvutus tarvitite rööpühenduse puhul. Juhtivused vahelduvvooluahelas 22. Vahelduvvooli RLC-rööpahel. Vooluresonants Vooluresonantsiks nim nähtust, kus ahela takistus kasvab lõpmata suureks ning see omakorda tähendab voolu lakkamist. 23. Vahelduvvooluvõimsus
r1+r2 on vooluringi aktiivtakistus. Induktiivtakistus on poolitakistus I=U/Xl Xl= 2fl eneseinduktsiooni emj 21.Asünkroonmootorite käivitamine- elektrimootorite käivitust iseloomustavateks suurusteks on takistava mõju voolu muutumiseks... mahtuvustakistus Xc = !/wc=1/2fc. Pingeresonants kui vahelduvvoolu käivitusvool, käivitusmoment, käivitusaeg ja käivituse ökonoomsus. Lühisrootoriga asünkroonmootorite jadaahelas Hl=Xc, siis U =Uc, pingekolmnurk taandub sirglõikeks ja kogupinge U on vooluga I faasis. käivitusvool I1k on käivitamise alghetkel (s=1) nimivoolust I1n suurem 4,0...7,0 korda, sõltuvalt mootori L nimivõimsusest ja pöörlemiskiirusest. Suhet I=I1k/I1n nimetatakse käivitusvoolu kordsuseks.
annaabi.ee 
