omavahel kokku siis tekib tarbiate parallellülitus e. Rööplülitus. a)Rööplülituse korral on klemmipinge võrdne pingelaengutega rööplülituse otstel(U=U1+U2+...), b)voolutugevus vooluringi hargnemata osas on võrdne voolutugevuste summaga haarades(I=I1+I2+...), c)Rööplülituse korral on voolutugevus üksikutes harudes pöördvõrdelised nende harudetakistusega(I1/I2=R2/R1), d)Rööplülituse korral on lülituse kogu juhtivus võrdne harude juhtivuste summaga(g=g1+g2). 13.Takistite segaühendus. *Juhtide segaühenduse korralvahelduvad jadamisi ja rööbiti ühendatud vooluringi osad. 14.Alalisvoolu töö ja võimsus. *Energia muundumist mingiks teiseksenergia liigiks iseloomustab tehtud töö(A=UQ=UIt). Ajaühikus tehtud tööd nimetatakse võimsuseks(P=A/t). 15.Elektrivoolu soojuslik toime. *Juhise elektrivoolu toimel eralduvsoojushulk on võrdelinevoolutugevuse ruuduga, juhitakistuse ja ajaga(Q=A=I2Rt). 16.Elektrivool elektrolüütides.
Rööpühendus: Kõikide takide pinged on võrdsed ja võrduvad kogupingega U=U1=U2 Koguvool on võrdne takistite voolude summadega I=I1+I2+I3 Kogutakistuse pöördväärtus on võrdne üksikute takide takistuste pv-de summaga: 1 1 1 1 R ·R = + + R= 1 2 Kogujuhtivus on võrdne üksikute takistite R R1 R2 Rn R1 + R2 R1 juhtivuste summaga: G=G1+G2+G3 R= Ühe nominaaliga takistite puhul n Koguvõimsus on võrdne üksikute võimsuste summaga P=P1+P2+P3 [W] (P=I*U) 17. Eeltakisti arvutus Kui toiteallika pinge on kõrgem tarbia normaalsest tööpingest siis ühendatakse tarbiaga jadamisi eeltakisti Re kuidas seda arvutada küsid sa?? Mõtle ise kaa natuke ( I ) 18. Energiaallikate jada- ja rööpühendus + ül 19. Energiaallikate vastulülitus 20
ühesugune. mida võib kirja panna ka kogutakistuse R abil Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune: kust; Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Loeng 13 o Suurused: magnetvoog, magnetmoment, induktiivsus. Nende SI-ühikud. o Noolereegel, selle rakendamine vektorkorrutisena antud valemite graafilisel kujutamisel. o Vooluga juhtmele magnetväljas mõjuv jõud: suuruse ja suuna määramine. o Magnetväljas liikuvale laetud kehale mõjuv jõud: suurus, suund, sõltuvus laengu märgist Loeng 14 o Suurused: sagedus, nurksagedus, periood, amplituud, hälve, faas. Nende SI-ühikud.
Rööp- ja jadalülituse valemite tuletus. Jadalülituse korral on meil üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring. Et ahel on lineaarne, peab vool läbi kõigi tarbijate olema ühesugune. mida võib kirja panna ka kogutakistuse R abil Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune: kust; Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Kirchoff'i reeglid. 1. Summaarne vool hargnemispunktis on null 2. Pingelangude summa igas suletud alamringis peab võrduma sellesse ringi kuuluvate vooluallikate elektromotoorjõudude summaga Kirchoffi märgireegel: summa element võetakse miinusmärgiga, kui alamahela ümberkäigusuund on vastassuunaline
summaga. IkRk=Ek Kirchoffi märgireegel: summa element võetakse miinusmärgiga, kui alamahela ümberkäigusuund on vastassuunaline vooluallika polaarsusega (elektromotoorjõu märk) või voolu suunaga takistil (pingelangu märk). Keeruliste vooluringide lahendamine- jadalülituse kogutakistus on võrdne selle elementide takistuste summaga. Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Kombineeritud lülitus, nagu nimigi ütleb, sisaldab korraga nii jada- kui rööpühendusi. Pingete-voolude arvutamisel jagatakse ahel osadeks, mida arvutatakse eespool toodud valemite abil. MAGNETVÄLI Vooluga juhile magnetväljas mõjuv jõud- jõu suund on alati risti nii voolusuuna kui ka magnetvälja jõujoonte suunaga. Kui juht on risti magnetvälja jõõujoontega, saab jõusuuna määrata nn. vasaku käe reegliga. Reegel: kui magnetvälja jõujooned suunduvad
Energiatsoonid metallides, pooljuhtides ja dielektrikutes : E JUHTIVUSTSOON JUHTIVUSTSOON KEELUTSOON VALENTSTSOON VALENTSTSOON 13 Metallidest elektrijuhtide eritakistused on piirides 10 - 6 ...10 - 8 m, isolaatoritel 10 13 ... 10 20 m. Nende materjalide juhtivuste vahepeal on pooljuhid, millede keelutsooni laius on kitsam kui isolaatoritel. Mida kitsam on keelutsoon, seda kergemini võivad valentselektronid üle minna juhtivustsooni. Pooljuhtide keelutsoon on suhteliselt kitsas ( 1,5 eV ) , mis on aga suuresti muutuv temperatuurist, mille tulemusena muutub materjalis voolukandjate arv. Absoluutse nulli juures pooljuhis vabu elektrone ei ole. Pooljuhtidena kasutatakse germaaniumi ja räni,
vastassuunaline vooluallika polaarsusega (elektromotoorjõu märk) või voolu suunaga takistil (pingelangu märk). Keeruliste vooluringide lahendamine- jadalülituse kogutakistus on võrdne selle elementide takistuste summaga. Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Kombineeritud lülitus, nagu nimigi ütleb, sisaldab korraga nii jada- kui rööpühendusi. Pingete-voolude arvutamisel jagatakse ahel osadeks, mida arvutatakse eespool toodud valemite abil. MAGNETVÄLI Vooluga juhile magnetväljas mõjuv jõud- jõu suund on alati risti nii voolusuuna kui ka magnetvälja jõujoonte suunaga. Kui juht on risti magnetvälja jõõujoontega, saab
R R1 R2 R3 R è R1 R2 R3 ø 1 1 1 1 = + + ehk G = G1 + G2 + G3 R R1 R2 R3 Takistuste paralleel- e. rööpühenduseks nimetatakse lülitust, kus ahela kahe punkti vahele on ühendatud mitu takistust, mis muudavad need punktid sõlmedeks, millest väljuvad rööpharud. · Takistuste paralleelühenduse korral on ahela kogujuhtivus võrdne üksikute takistuste juhtivuste, s.o. takistuste pöördväärtuste summaga: G = G1 + G2 + ... + Gn 1 1 1 1 = + + ... + R R1 R2 Rn · Kahe paralleelselt ühendatud takistuse R1 ja R2 korral kehtib järgmine valem: R1 * R2 R=
energia eU, seega E-eU (joonis 2.13b). Sellisel juhul kujutab elektroni liikumist horisontaalne sirge, energeetilised nivood (potentsiaalne energia) on aga kaldu. Kaldenurk on võrdeline elektrivälja tugevusega. Seega energianivoode käik vastab potentsiaali muutumisele. Kui pooljuhis tekib sisemine elektriväli (näiteks p-n siirde alal), siis seal energiatsoonid on kaldu. Pooljuhi erijuhtivus on elektron(n)- ja auk(p)juhtivuste summa: = n + p = e * n * n + e * p * p kus n elektronide kontsentratsioon; p aukude kontsentratsioon; n ja p on vastavalt elektronide ja aukude liikuvused; e elektroni laeng -1,6 10-19 C. Omajuhtivusega pooljuhis tekib iga vaba elektroni kohta juhtivustsoonis üks vaba auk valentstsoonis ja ni = pi ning = e ni (n + p) kus i tähistab omapooljuhti (intrinsic).
I.s); allika kogu klemmipinge võrgub klemmipingete laenguga U=U 1+U2+U3; ahela kogutakistus on takistite summa R=R1+R2+R3; pinged on võrdelised vastavate takistustega U1/R1=U2/R2=U3/R3 Rööpühenduses on takustite algused ühendatud ühte punkti, kuid nende lõpud teisse. Pinged kõikides harudes on samad U1=U2=U3=U, koguvool võrdub üksikute voolude summaga I=I1+I2+I3 (K.I.s); voolud on võrdelised oma juhtivustega I1/G1=I2/G2=I3/G3; ahela kogujuhtivus võrdub nende harude juhtivuste summaga G=G1+G2+G2 Segaühenduseks nim sellist ühendust, mille puhul osad takistid on ühendatud jadamisi, teised aga rööbiti. Kuna neid kombinatsioone on tohutult, siis pole nende lahendamiseks ühtset valemit. Seepärast lahendatakse segeühenduse ülesandeid järk-järgult kasutades jada- ja rööpühenduse valemeid. 6. Voolu soojustoime. Joule-Lenzi seadus. Juhi takistuse sõltuvus temperatuurist Elektivool tekitab soojust kõikides elektrijuhtides, mida ta läbib
I1 = ; I2 = ; I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I1 + I 2 + I 3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 millest ahela kogutakistus 1 R= 1 1 1 + + R1 R2 R3 · kogujuhtivus võrdub harude juhtivuste summaga G = G1 + G2 + G3 · koguvõimsus võrdub harude võimsuste summaga P = P1 + P2 + P3 =U I1 + U I 2 + U I 3 =U I Rööpühenduse eeliseks on kõigi tarvitite jaoks võrdne pinge ning võimalus tarviteid üksteisest sõltumatult sisse ja välja lülitada. Ette rutates võib öelda, et vahelduvvoolu korral pole alalisvooluga võrreldes selles osas põhimõttelist erinevust. 22 Kahe takisti rööpühendus
I1 = ; I2 = ; I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I1 + I 2 + I 3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 millest ahela kogutakistus 1 R= 1 1 1 + + R1 R2 R3 · kogujuhtivus võrdub harude juhtivuste summaga G = G1 + G2 + G3 · koguvõimsus võrdub harude võimsuste summaga P = P1 + P2 + P3 =U I1 + U I 2 + U I 3 =U I Rööpühenduse eeliseks on kõigi tarvitite jaoks võrdne pinge ning võimalus tarviteid üksteisest sõltumatult sisse ja välja lülitada. Ette rutates võib öelda, et vahelduvvoolu korral pole alalisvooluga võrreldes selles osas põhimõttelist erinevust. 22 Kahe takisti rööpühendus
I1 = ; I2 = ; I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I1 + I 2 + I 3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 millest ahela kogutakistus 1 R= 1 1 1 + + R1 R2 R3 · kogujuhtivus võrdub harude juhtivuste summaga G = G1 + G2 + G3 · koguvõimsus võrdub harude võimsuste summaga P = P1 + P2 + P3 =U I1 + U I 2 + U I 3 =U I Rööpühenduse eeliseks on kõigi tarvitite jaoks võrdne pinge ning võimalus tarviteid üksteisest sõltumatult sisse ja välja lülitada. Ette rutates võib öelda, et vahelduvvoolu korral pole alalisvooluga võrreldes selles osas põhimõttelist erinevust. 22 Kahe takisti rööpühendus
3 . Suhet C A + a2 C B + aCC =- (3.32) C A + C B + CC nimetatakse elektrivõrgu mahtuvusliku ebasümmeetria teguriks ja aktiivjuhtivuste summa suhet mahtuvuslike juhtivuste summasse TTÜ elektroenergeetika instituut Kõrgepingetehnika õppetool Loengukursus AEK 3025 26 Rein Oidram _____________________________________________________________________ 3G d= (3.33) ( C A + C B + C C ) elektrivõrgu sumbumisteguriks.
U = U1 = U2 = U3 · vool rööpharus on pöördvõrdeline rööpharu takistusega U U U I1 = , I2 = , I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I 1 + I 2 + I3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = = = R R1 R2 R3 · kogujuhtivus võrdub harude juhtivuste summaga G = G1 + G2 + G3 · koguvõimsus võrdub harude võimsuste summaga P = P 1 + P 2 + P 3 = I1 * U + I 2 * U + I3 * U = U * I · Kogumahtuvus on võrdne üksikute kondensaatorite liitmisega C = C 1 + C 2 + C3 Rööpühenduse eeliseks on kõigi tarvitite jaoks võrdne pinge ning võimalus tarviteid üksteisest sõltumatult sisse ja välja lülitada. Ette rutates võib öelda, et vahelduvvoolu korral
mida võib kirja panna ka kogutakistuse R abil Jadalülitus. Jadalülituse kogutakistus on võrdne selle elementide takistuste summaga. Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune: kust Rööplülitus. Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Kirchoff'i reeglid · Summaarne vool hargnemispunktis on null Kirchoffi esimene reegel. · Pingelangude summa igas suletud alamringis peab võrduma sellesse ringi kuuluvate vooluallikate elektromotoorjõudude summaga Kirchoffi teine reegel. Kirchoffi märgireegel: summa element võetakse miinusmärgiga, kui alamahela
mida võib kirja panna ka kogutakistuse R abil Jadalülitus. Jadalülituse kogutakistus on võrdne selle elementide takistuste summaga. Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune: kust Rööplülitus. Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Kirchoff'i reeglid · Summaarne vool hargnemispunktis on null Kirchoffi esimene reegel. · Pingelangude summa igas suletud alamringis peab võrduma sellesse ringi kuuluvate vooluallikate elektromotoorjõudude summaga Kirchoffi teine reegel. Kirchoffi märgireegel: summa element võetakse miinusmärgiga, kui alamahela
I1 = ; I2 = ; I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I1 + I 2 + I 3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 millest ahela kogutakistus 1 R= 1 1 1 + + R1 R2 R3 · kogujuhtivus võrdub harude juhtivuste summaga G = G1 + G2 + G3 · koguvõimsus võrdub harude võimsuste summaga P = P1 + P2 + P3 =U I1 + U I 2 + U I 3 =U I Rööpühenduse eeliseks on kõigi tarvitite jaoks võrdne pinge ning võimalus tarviteid üksteisest sõltumatult sisse ja välja lülitada. Ette rutates võib öelda, et vahelduvvoolu korral pole alalisvooluga võrreldes selles osas põhimõttelist erinevust. 22 Kahe takisti rööpühendus