Pooli pikkus l 0.222 m Pooli diameeter D 0.12 m Keerdude arv solenoidis N 308 Keerdude arv mähises mõõteühiku kohta n 1387.3873873874 Punkti asukoht x Mõõtepooli keeru pindala S1 0.002193 m^2 Keerdude arv mõõtepoolis N1 250 Magnetvoog Φ1 Magnetiline konstant μ0 1.2566370614E-006 H/m Voolutugevuse muutumise ringsagedus solenoidis ω 314.159265359 rad/s Voolutugevuse efektiivväärtus Ie 0.85 A Solenoidi läbiva voolu tugevus i 0.85 A
Elektrvool tekitab magnetvälja alati. Magnetvootihedus Iseloomustab ruumis olevat punkti; sõltub teda esile kutsunud magnetvälja tugevusest ja keskkonna omadustest. Ühik veeberit ruutmeetrile. Wb/m2 Magnetvoog iseloomustab ruumis olevat pinda; on sarnane vedeliku voolule ja tal on suund. Magnetvoo suurendamiseks magnetahelas on vaja suurendada magnetomotoorset jõudu; vähendada reluktansi. Magnetomotoorne jõud on määratud voolu ja keerdude arvu korrutisega. B*l*i määrab juhtmele mõjuva jõu B-magnetvootihedus l-juhtme pikkus i-juhet läbiv vool. Elektrimasinat kasutatakse magnetmaterjalide küllastuspiirkonnas, siis on magnetvootih 1...2 Wb/m2; magnetomotoorse jõu suurendamine suurendab märkimisväärselt magnetvoogu. Magnetiliselt kõvad materjalid omavad suurt koertsiivjõudu; ei ole kasutatavad vahelduvvooluahelates. Magnetiline takistus ehk reluktants väheneb magnetahela pikkuse vähenemisel; magnetahela
indutseeritakse kontuuris eneseinduktsiooni emj suurusega 1 V (dünaamiline määratlus); sellise kontuuri induktiivsus, milles kulgeva voolu tugevusel 1 A tekib läbi kontuuriga ümbritsetud pinna magnetvoog 1 Wb (staatiline määratlus); Transformaator elektrimasin vahelduvvoolu tugevuse ja pinge tõstmiseks ning alandamiseks. Koosneb primaar- ja sekundaarmähistest ning neile ühisest ferromagneetilisest ainest valmistatud südamikust. Primaarmähis keerdude arvuga n1 ühendatakse vahelduvvooluallikaga, mis tekitab mähises vahelduvvoolu, see omakorda muutuva magnetvoo läbi mähise poolt ümbritsetud pinna. Sekundaarmähise keerdude arv on n2. Muutuv magnetvoog läbib nii primaar- kui sekundaarmähise poolt piiratud pinda, mille tõttu neis indutseeritakse emj. n1 u1 Transformaatori ülekandearv k = . Sõltuvalt mähiste keerdude arvu suhtest on pinget n2 u2
Trafomähise elektromotoorjõud on proportsionaalne sagedusega; mähise keerdude arvuga; südamiku magnetvoo amplituudiga. USAs valmist trafo 240/12V, 60Hz toodi Euroopasse Kas saab kasut pingel 230V 50Hz? Ei saa pikaajaliselt; võib lühiajaliselt. Trafo 24/12V primaarmähis lülitatakse alalispingele mis on 50% nimipingest. Millised protsessid toimuvad trafos? Sekundaarahelas tekib pinge impulss 6V; sekundaarahela püsitalitluse pinge on 0; trafo tühijooksuvool suurem kui nimivool; trafo kuumeneb üle ja rikneb.
Magnetahela elektrotehnilisest terasest osa keskmine pikkus lk = 150 mm, mähise keerdude arv w = 300. Südamiku materjali magneetimiskõver on toodud joonisel. Leida vool mähises, mis tekitaks südamikus induktsiooni B = 1,0 T. Puistet mitte arvestada. Andmed:ss Lk=150mm=0,15 m w=300 B=1,0T Hk=1 kA/m = 1000A/m (Vaatad jooniselt) I=? __________________________________ I=Hklk/w I= 1000 X 0,15/300= 0,5A Eelmises ülesandes kasutatud südamikku on tehtud õhupilu = 2 mm.Seega on nüüd magnetahela elektrotehnilisest terasest osa keskmine pikkus l = 148 mm
Trafo tegevus põhineb elektromagnetilisel induktsioonil. Primaarmähise ühendamisel vahelduvvooluallikaga kulgeb selles mähises vahelduvvool it, mis tekitab magnetjuhtmes 2 vahelduva magnetvoo . Sulgudes magnetjuhtmes, on see voog aheldatud mõlema mähisega ja indutseerib nendes elektromotoorjõud: Primaarmähises valem 1.1 Sekundaarmähises valem 1.2 Kus 1 ja 2 on keerdude arvud trado primaar- ja sekundaarmähises. Koormuse Zt ühendamisel sekundaarmähise klemmidega tekib selles vooluringis vool i2. Sekundaarmähise klemmidel tekib seejuures pinge U2. Pingekõrgendustrafodes U2 > U1, pingemadaldustrafodes aga U2 > U1. Valemeist 1.1 ja 1.2 järeldub, et elektromotoorjõud e1 ja e2 võivad teineteisest erineda mähiste erinevate keerdude arvu tõttu. Seepärast võib, kasutades mähiseid vajaliku keerdude arvude suhtega, valmistada trafo mistahes pingetele.
arvesse dünaamiliselt töötava keerdvedru pingekontsentratsiooni ja väsimusnähtuste mõju? Kasutatakse Wahl-i täielikku tegurit Kw 14.15. Mis on vedru jäikus? koormuse ja sellele vastava deformatsiooni suhe 14.16. Mille poolest erinevad mõisted vedru keerdude arv ja vedru aktiivsete keerdude arv? Aktiivsed vedru keerud on koormatud. 14.17. Millistel juhtudel on kõik vedru keerud aktiivsed? Kui on väikse kõverusraadiusega vedru 14.18. Kuidas mõjutab aktiivsete keerdude arv vedru tugevust? Mida vähem neid on, seda nõrgem vedru on 14.19. Kuidas mõjutab aktiivsete keerdude arv vedru jäikust? Mida rohkem neid on, seda jäigem vedru. 14.20. Mille poolest erineb (võib erineda) vabas olekus tõmbevedru pingeolukord vabas olekus survevedru pingeolukorrast? Väändepinge on vastupidine. 14.21. Kuidas vältida saleda survevedru nõtket? Suurendada sammu 14.22. Mis seab piirangu(d) survevedru sammu väärtusele? Vedru üldine pikkus. 14.23
punktis O1), [Pa]; - Wahl'i tegur staatilisel koormusel; 14.14. Kuidas võetakse tugevusanalüüsis arvesse dünaamiliselt töötava keerdvedru pingekontsentratsiooni ja väsimusnähtuste mõju? Purunemise ja väsimusprao tekkimise suurim oht on silindervedru sisepinnal 14.15. Mis on vedru jäikus? = koormuse ja sellele vastava deformatsiooni suhe 14.16. Mille poolest erinevad mõisted vedru keerdude arv ja vedru aktiivsete keerdude arv? 14.17. Millistel juhtudel on kõik vedru keerud aktiivsed? 14.18. Kuidas mõjutab aktiivsete keerdude arv vedru tugevust? 14.19. Kuidas mõjutab aktiivsete keerdude arv vedru jäikust? 14.20. Mille poolest erineb (võib erineda) vabas olekus tõmbevedru pingeolukord vabas olekus survevedru pingeolukorrast? 14.21. Kuidas vältida saleda survevedru nõtket? 14.22. Mis seab piirangu(d) survevedru sammu väärtusele? 14.23
lehekesi mis on omavahel lakiga isoleeritud. 8)Mida tähendab järgmised mähiste nimetused:Primaarmähis, sekundaarmähis, ülempingemähis, alampingemähis? Primaarmähis: Vahelduvpingeallikaga ühendatav mähis - (primaarmähis on trafo mähis millele on rakendatud transformeeritav vool või pinge) Sekundaarmähis: Tarvitit toitev mähis. - Ülempingemähis: Kõrge pinge mähis kus on rohkem keerdude arv Alampingemähis: Väiksema keerdude arvuga mähis ....madal pinge mähis 12)Mis on trafo ülekandetegur ja kuidas saab seda määrata? Trafo ülekandetegur näitab palju läheb energiat/elektrivoolu kaduma vahelduvvoolu & -pinge muundamiseks, näiteks meile tarvilikule kujule. Trafo ülekandetegur on mähiste keerdude arvu suhe. Mähise pinge on võrdeline mähise keerdude arvuga. Trafo ülekandeteguri n=w1/w2=2200/500=4,4
320 2,08 432 0,100 184 0,284 240 1,76 388 0,063 164 0,220 144 1,36 360 0,047 148 0,180 120 1,08 184 0,018 72 0,05 102 0,840 78 0,620 68 0,340 38 0,08 5. Magnetmaterjalide parameetrid [ 2 ] 1.1 Katsekeha nr.1: Raud Keerdude arv: 225 Tihedus: = 7870 Magnetahela ristlõike pindala (Mähised on keskmisel sambal, seetõttu on magnetahela ristlõike pindala võrdne keskmise samba ristlõike pindalaga): S = 5x6 = 30 = 0,00003
1660 I sek = = 66,4 66 A 25 66 66 d sek = 2 =2 = 2 9,5541 = 2 × 3,09 = 6,18 6mm 3,14 × 2,2 6,908 _______________________________________________________________________________________________________________________ Teades trafo südamiku ristlõike pindala (5000 mm2) ja südamiku materjalist tingitud magnetvoo tihedust (1,1 Wb/m2; 0,5 mm plekk), saab välja arvutada mähise keerdude arvu 1 voldi kohta: 10 6 × 2 = 2 × f × × A , kus A on ristlõike pindala mm2. 10 6 × 1,4142 1414200 1414200 = = = = 0,818V 0,82V 6,28 × 50 × 1,1 × 5000 314 × 1,1 × 5000 1727000 ühe keeru kohta. Seega primaarmähise keerdude arv on Nprim = 0,82 x 230 = 188,6 y188 keerdu. Nsek = 0,82 x 34,7 = 28,45 y28 keerdu.
Tallinna Tehnikaülikooli Füüsika instituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 22 OT: FARADAY EFEKT Töö eesmärk: Töövahendid: Uuritava aine Verdet konstandi Poolvarju polarimeeter, mähisega toru koos määramine. uuritava ainega, alaldi, ampermeeter, ümberlüliti, ühendusjuhtmed. Skeem Esialgne nullasend φ ' 0 Uuritava ainekihi paksus l Voolutugevus Keerdude arv mähises N Mähise pikkus l Magnetvälja tugevus H Katse number φ0 φ1 φ2 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. φ´0 =¿ ......... φ´1=¿ ......... φ´2=¿ .........
Transformaatori töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel. Primaarmähist läbiv vool tekitab raudsüdamikus muutuva magnetvoo, mis indutseerib elektromotoorjõu mõlemas mähises. Magnetvoog tekib praktiliselt ainult trafoterase lehtede südamikus ja on kogu südamiku ulatuses ühesugune. Seega on ka induktsiooni elektromotoorjõu hetkeväärtus e mõlema mähise mistahes keerus ühesugune. Primaarmähises keerdude arvuga N1 indutseeritakse elektromotoorjõud e1=N1 e ja sekundaarmähises keerdude arvuga N2 indutseeritakse elektromotoorjõud e2=N2 e. Järelikult e1/e2=N1/N2. Mähiste aktiivtakistus on tavaliselt väike ja pinged mähiste otste vahel on ligikaudu võrdsed indutseeritud elektromotoorjõuga: u1=e1 ja u2=e2 (kui sekundaarmähises puudub vool). Elektromotoorjõud hetkeväärtused e1 ja e2 muutuvad samas faasis
alalisvoolu tugevust, mille korral aktiivtakistusel eraldub vaadeldava vahelduvvooluga vrreldes hesugune vimsus. * Aktiivvimsuseks nimetatakse vahelduvvooluahelas aktiivtakistusel 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
kondensaatorivalmistamiseks. Mõlemal juhul liituvad mahtuvuste pöördväärtused. PARALLEELÜHENDUS: Mahtuvused paralleelühenduste korral liituvad. Elekrolüütkondensaatorite ühendamisel tuleb jälgida, et ühendatakse kokku pluss ja miinuspooled omavahel. C=C1+C2+C3+....Cn Poolid. Pool koosneb mähisest ja pooli alusest jämeda traadi puhul, kui keerdude arv on väike võib alus puududa. Keerdude vähendamiseks kasutatakse magnetpooli südamike, need koondavad magnetvälja pooli sisse mille tõttu suurenebki pooli induktiivsus, väliste elektri ja magnetväljade vahendamiseks, poolid sageli varjestatakse, selleks kaetakse poolid varju topsiga. Elektrivälja varjestamiseks vask või aluminium topsi. Magnetvälja varjestamiseks peab olema rauast või ferriidist topsid. Mähis võib olla ühe kihiline või mitme kihiline, vajaduse korral tehakse sammumähis
nr I (rad) tan BH (BH-Bk)2 1 0,54 37,5 0,654498469 0,767326988 1,65299E-005 9,203E-013 2 0,64 42 0,733038286 0,9004040443 1,66955E-005 6,300E-013 3 0,74 45,5 0,79412481 1,017607393 1,70808E-005 1,668E-013 4 0,84 49,5 0,86393798 1,1708495661 1,68513E-005 4,068E-013 5 0,94 51 0,890117919 1,2348971565 1,78794E-005 1,523E-013 6 1,04 54,5 0,951204442 1,4019482945 1,74244E-005 4,197E-015 7 1,12 55 0,959931089 1,4281480067 1,84205E-005 8,673E-013 8 1,24 60 1,047197551 1,7320508076 1,68158E-005 ...
1.Kuidas saada võimalikult tugevalt elektromagnetit?Kust leiab see kasutamist 2.Too vähemalt 3 näidet elektromagnetite kasutamise kohta nuh mis tahad? 3.Kus asu maamagntiline lõunapoolus? 4.Kus asu põhjapoolus 5.Milline tähtus on maa magnetväljal? 6.Mis oleks teisiti,kui maal puuduks magnetväli 7.Millisel nähtusl põhineb elektrimootori töö? 8.Millised enegria muundumised toimuvad elektrimootoris? 1)suurendada voolutugevust mähises; suurendada mähise keerdude arvu. kraanades raskete metallesemete tõstmisel ja ümberpaigutamisel 2)elektromagnetrelee, mikrofon, telefon 3)magnetiline lõunapoolus asub maakera põhjapoolkeral kanada põhjaosas 4) magnetiline põhjapoolus asub maakera lõunapoolkeral antarktikas 5)maa magnetväli kaitseb maa elanikke kosmilise kiiruguse ees, st kosmosest tulevate suure energiaga laetud osakestest, mis mõjuvad elusorganismidele kahjulikult
Lühis-vooluringi osa otsteühendust juhiga, mille takistus on selle osa tavalise takistusega võrreldes väga väike. Voolutugevus suureneb järsult.(on ohtlik/ülekuumenemine-tuli) Kaitse- kaitsme ül. On katkestada elektrivool, kui vooluringis tekib lühis.(sulavkaitse ja bimetallkaitse) püsimagnet-keha, mis tõmbab enda poole raudesemeid ja millel see omadus säilib pika aja vältel. Elektromagnet-raudsüdamikuga pool. Mõju on seda tugevam, mida suurem on keerdude arv ja voolutugevus poolis. Elektromagnetiline induktsioon-magnetväljas liikuvas juhtmes tekib elektrivool, kui juhe lõikab magnetvälja jõujooni. Elektrimootori töö põhineb magnetvälja ja vooluga raami vastastikmõjul. Trafo e. transformaator-kasutatakse voolutugevuse ja pinge muutmiseks kindlal sagedusel. Magneetumine- keha muutub magnetiks(demagneetumine on vastupidi ja tekib kõrge temp. Kuumutades, või tugevasti koputades)
(1veeber) pindala nurk Faraday induktsiooniseadus Faraday induktsiooniseadus on elektromagnetilise induktsiooni põhiseadus Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. SI = - süsteemi = t s on k=1 - t ja = n ü kus ü on elektromotoorjõud ühes keerus ja n pooli keerdude arv. Lenzi reegel Suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud Heinrich Friedrich nii, et tema magnetvoog läbi Emil Lenz kontuuri pinna püüab 12.02.1804 10.02.1865 kompenseerida teda esilekutsuva magnetvoo Lenzi reegli erinevaid sõnastusi · Induktsioonvoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu esile kutsub
nurkkiirus (suurus) f sagedus µ0 magnetiline konstant r uuritava punkti kohavektor magnetvälja tekitaja suhtes nurk kiirusvektori ja uuritava punkti kohavektori vahel µ keskkonna magnetiline läbitavus Elektromagnetism EMJi indutseeritud elektromotoorne jõud 7 magnetvoog t aeg B magnetiline induktsioon S pinnatükk vektorina Ii induktsioonivoolu tugevus R takistus N1 ja N2 keerdude arv poolis I1 ja I2 voolutugevus poolis 1 ja 2 magnetvoog poolis EMJ1 ja EMJ2 indutseeritud elektromotoorne jõud poolis M21, M12 ja M vastastikune induktiivsus L eneseinduktiivsus N keerdude arv poolis magnetvoog poolis I voolutugevus U pingelangus poolis i hetkvoolutugevus W hetkvõimsus E energia S toroidi keeru ristlõike pindala r toroidi keerdude kaugus teljest B magnetilise induktsiooni suurus µ0 magnetiline konstant
Elektrimootor-põhineb vooluga juhtme ja MV vastastikmõjust. Tekitab el. voolu. Selleks et raam pöörleks, muudetakse voolu suunda iga poole pöörde järel. Pöörleb ainult siis kui raami tasapind on risti MV jj-ga. Mootor kulutab el energ.. Tööt. Mootor muundub el energ, meh energ. Generaator-elektromagnetilise induktsiooni nähtusel põhineb EV generaatori töö. G-s pannakse mähisega raam MV pöörlema ning seetõttu tekib mähises ja sellega ühendatud juhis induktsioon. Kulutab meh. energ., annab el. energ. Elektromagnetiline induktsioo tekib, kui juht lõikab MV jõujooni, suund sõltub juhteme liikumise suunast MV jõujoonte suhtes. Vastassuunaline. Poolus. Magneti koht kus tema mõju rauaesemetele on kõige suurem. Põhja- ja lõunapoolsus. Jõujooned-jooned, mida mööda asetuvad magnetväljas väikeste magnetnõelte teljed, N-S Michael Faraday- leiutas voltmeetri, rajas õpetuse elektri- ja magnetväljast, avastas elektromagnetilise induktsiooni nähtuse. H...
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 vahendav ühtne väli. Elektromagnetlaine on elektromagnetlaine levimine ruumis. Elektromagnetlainete põhiliigid pikilaine nt. heli, ristlaine nt. valgus. Vahelduvvoolu võimsuse arvutamine aktiivtarviti korral valem N=IU Nimeta kolm takistust vahelduvvoolu ahelas Induktiivtakistus(soojus ei eraldu, voolu faas muutub) ,
pingetrafot. Esimene neist on mõeldud kasutamiseks välistingimustes ning teine on mõeldud kasutamiseks vaid sisetingimustes. Pingetrafo primaarmähis on tehtud suure keerdude arvuga ning väikese ristlõikega traadist. Primaarmähis lülitatakse ahelasse, kus tahetakse pinget mõõta. See lülitatakse mõõdetavale pingele. Pingetrafo sekundaarmähis on valmistatud väikese keerdude arvuga ning suure ristlõikega traadist. Sekundaarmähis on mõeldud pingele 100V, 100·3V ja 100/3V. Pingetrafo töötab talitluses, mis on ligilähedane tühijooksule. Seletatav on see voltmeetrite ja vattmeetrite pingemähiste suure takistusega.
Vooluelementide väljatugevus: dB=k2IdLsina*1/rruut a(alfa) on nurk vooluelemendi IdL ja sellelt välja punkti viiva raadiusvektori r vahel ning dB vektori suund on risti mõlema vektoriga. 4. Transformaatoriks nim elektromagnetilist seadet, mis on mõeldud teatud pingega vahelduvvoolu muundamiseks sama sagedusega, kuid teistsuguse pingega vahelduvvooluks. Trafo ülekandearvuks kutsutakse trafo sekundaar- ja primaarmähiste keerdude arvu suhet. Autotrafoks nim trafot, mille alampingemähiseks on osa ülempingemähisest. 5. Kõige levinum on kehade soojendamisest saadud helendumine. Seda helendumise liiku kutsutakse soojukiirguseks. See on ainus kiirgusliik, mis võib kiirgava kehag olla tasakaalus. Soojuskiirgus esineb mistahes temp. Madalatel temp. kiiratakse enamasti infrapunalaineid. Soojuskiirgust iseloomustatakse energiavooga, mille suurust mõõdame vattides.
Selle järgi, kuidas on omavahel ühendatud masina ankru- ja ergutusmähis, liigitatakse alalisvoolu- mootorid a) sõltumatu ehk võõrergutusega masin, kus ankrumähist ja ergutusmähist toidetakse eraldi; sisuliselt on püsimagnetitega masin samasuguste omadustega 123 b) rööpergutusega ehk haruvoolumasin, kus ergutusmähis on ühendatud ankrumähisega rööbiti; ergutusmähis on suure keerdude arvuga, ergutusvool on enamasti vaid mõni protsent ankruvoolust c) jadaergutusega ehk peavoolumasin, kus ergutusmähis on ühendatud ankrumähisega jadamisi; ergutusmähist läbib ankruvool, ergutusmähisel on vähe keerde d) liitergutusega ehk segaergutusega ehk kompaundmasin, mille poolustel on nii rööpergutusmähis kui jadaergutusmähis. 124 Jadaergutusmähis
Selle järgi, kuidas on omavahel ühendatud masina ankru- ja ergutusmähis, liigitatakse alalisvoolu- mootorid a) sõltumatu ehk võõrergutusega masin, kus ankrumähist ja ergutusmähist toidetakse eraldi; sisuliselt on püsimagnetitega masin samasuguste omadustega 123 b) rööpergutusega ehk haruvoolumasin, kus ergutusmähis on ühendatud ankrumähisega rööbiti; ergutusmähis on suure keerdude arvuga, ergutusvool on enamasti vaid mõni protsent ankruvoolust c) jadaergutusega ehk peavoolumasin, kus ergutusmähis on ühendatud ankrumähisega jadamisi; ergutusmähist läbib ankruvool, ergutusmähisel on vähe keerde d) liitergutusega ehk segaergutusega ehk kompaundmasin, mille poolustel on nii rööpergutusmähis kui jadaergutusmähis. 124 Jadaergutusmähis
E1=-n1 d§/dt, E2= -n2 d§/t, E1/E2= U1/U2=n1/n2. U1-pinge primaarmähise(V), U2 pinge sekundaarmähise(V), n1 primaarmähise keerdude arv (-). Trafo töötab aint vahelduva vooluga. Trafo kasutegur näitab kui suure % moodustub sekundaarmähiselt saadav voolu võimsus primaarmähisesse mineva voolu võimsusest.
Voolu tuleb anda impulssidena, selleks triood või transistor. 2 pooli ühisel südamikul L1 võrepool. Poolis L on muutuva suuna ja suurusega vool, mis indutseerib poolis L1 muutuva pinge. See üh. Võreahelaga, saab muutuva pot. Pos. Võre pot. oodust elektr üleminekut, mis tõstab võnkeringi energiat. Neg võrepooli korral peab võnkumine toimuma sinna antud energia arvelt. Energiat kasutatakse kui palju antakse. Kui energia on liiga suur saab seda vähendada poolilt keerdude vähendamisega või südamiku väljakeeramisel. Piisavalt väikese mahtuvuse ja induktiivsuse korral saame kandva ks-i. Mikrofon sidestab anoodahela. Saame ks võnkumise mille amplituud muutub vastavalt ms võnkumisele. Detekteerimine ja detektor. Seade millega eristame ms võnkumised modul ks-ist. Selleks tuleb induktiivsuse ja mahtuvuse muutmisega häälestada võnkering nii, et saatja ja ahela oma võnkesagedus langeksid kokku. Saame tugevad vooluvõnkumised. Signaal alaldatakse ja silutakse
=BS = i = L T = LC 2 =k = 1 T= t t U2 n2 f magnetvoog B magnetinduktsioon S pindala elektromotoorjõud t aeg L induktiivsus I voolutugevus n keerdude arv E energia C mahtuvus f sagedus k ülekandearv 6. Näidisülesanded õpikust lk. 20, 44, 64, 70, 78
voolusuunda, näitab pöial vooluga juhile mõjuva jõu suunda. Kui vooluga juhtmeid keerata mähiseks nii, et vool oleks igas keerus samasuunaline, siis on iga juhtmekeeru magnetvälja jõujooned samuti samasuunalised ja liituvad juhtmeid ümbritsevaks ühiseks magnetväljaks. Kui sellesse pooli paigutada pehmest terasest südamik, siis südamik magnetiseerub. Selle elektromagneti magnetvälja tugevus sõltub mähise keerdude arvust ja mähist läbiva voolu tugevusest. Mida rohkem on masinas mähiseid, seda ühtlasem on pöörlemiskiirus. Püsimagnetist poolused, mis tekitavad magnetvälja, on kinnitatud silindrilise terasikke (ehk staatori) külge, mis on ühtlasi ka masina kere ja, nagu öeldud, magnetahela osa. Harilikult nimetatakse elektrimasina osa, milles luuakse magnetväli, induktoriks. Induktori magnetväljas liiguvadki vooluga juhtmed. Vooluga juhtmeteks on mähis, mis paikneb rootori soontes
INDUKTIIVSED ELEMENDID INDUKTSIOON ON …? ,SEDA MÕÕDETAKSE HENRIDES (H). INDUKTIIVSED ELEMENDID ON: POOLID, TRANSFORMAATORID EHK TRAFOD DROSSELID JNE. ENAMASTI KASUTATAKSE NEID VÕNKERINGIDE TEGEMISEKS, KOOS KONDEDEGA, NING PINGETE MUUTMISEKS. SAMUTI SISENDITE JA VÄLJUNDITE SOBITAMISEKS. VASTUPIDISELT KONDEDELE OMAVAD POOLID SUUREMAT TAKISTUST KÕRGETEL SAGEDUSTEL JA VÄIKSEMAT MADALATEL SAGEDUSTEL . INDUKTSIOON ON PINGE TEKE ELEKTRI JUHIS, KUI SEE LIIGUB LÄBI MAGNET VÄLJA. südamikuga POOL Muut pool TRAFO ? INDUKTIIVSED ELEMENDID klipp youtube-ist Poole saab liigitada nende südamiku materjali järgi; ferriit-, süsinik- ja südamikuta poolid. Mähistraadi järgi; ühe ja mitme kihiline mähis, sammmähis - keeru ja keeru vahel on vahe, sektsioon mähis - ühel teljel mitu jadamisi ühendatud mähist, ristmähis, vabamähis e....
eneseinduktsiooni emj'ga voolutugevuse muutumisel 1 ühiku võrra ajavahemikus. L= ; e-eneseinduktsiooni emj (V); ; - ajavahememik... Si: henri (H)- juhi induktiivsus on 14, kui voolutugevuse muutumisel 1A võrra 1s jooksul tekib temas induktsiooni emj 1V. 8)kuidas arvutada magnetvälja energiat(Wm tsaul J)?- Wm= ; L- induktiivsus (H henri) 9)mis on elektromagnetid?- raudsüdamikuga poolid; selle mõju on seda tugevam, mida suurem on keerdude arv ja mida suurem on voolutugevus poolis. Kasutamine: elektromagnetkraanad, telefonid, elektrikellad.
Magnetismi kontrolltöö Küsimused: 1. Mida nimetatakse magnetväljaks? 2. Millist mõju avaldab elektrivool magnetnõelale? 3. Defineerige Ampére seadus. (valem, mida iga täht tähistab) 4. Mida mõõdetakse teslades ja kelle järgi on ühik endale nime saanud? 5. Mis on vasaku käe reegel? 6. Mida nimetatakse magnetinduktsiooniks? 7. Mis on solenoid? 8. Milliste reeglitega saab määrata vooluga juhtme magnetvälja jõujooni? 9. Mis on püsimagnet? 10. Mida on joonisel kujutatud. Nimetage numbritega tähistatud osad. Ülesanded: 1. Kaks paralleelset juhet pikkusega 2,5 meetrit asuvad teineteisest 10 sentimeetri kaugusel, voolu tugevused juhetes on 10A ja 15A. Kui suure jõuga mõjutavad juhtmed teineteist. 2. Homogeenses magnetväljas paiknevale 60cm pikkusele juhtmelõigule, mida läbib vool tugevusega 10A, mõjub jõud 0,25N. Välja magnetinduktsioon on 0,1T. Kui suur on nurk...
Magnetilise induktsiooni mõõtmine Stend uuritava solenoidi, liigutatava mõõtepooli ja solenoidi teljel. toitetrafoga, vahelduvvoolu millivoltmeeter, vahelduvvoolu ampermeeter, lüliti Skeem Joonis 1. Solenoid. Joonis 2. Mõõteseade. (T – pinget alandav transformaator, l – mähise pikkus, N – keerdude arv, A – ampermeeter, L – lüliti (voolutugevuse muutmiseks), P – mõõtepool (magnetilise indukts. mõõtmiseks) Töö käik 1. Protokollige mõõteriistade andmed. 2. Koostage skeem vastavalt joonisele 2. 3. Paluge juhendajal skeem kontrollida. 4. Mõõtke juhendaja poolt antud voolutugevuse Ie korral pinge Ue(x) väärtused solenoidi
Esialgne nullasend ϕ '0 0 Uuritava ainekihi paksus l 0,19m Voolutugevus I 1,47A Keerdude arv mähises N 1000 Mähise pikkus l 0,19m Magnetvälja tugevus H 7736,842 A/m Katse nr ϕ0 ϕ1 ϕ2 1. 0 359,34 = -0,66 0,44 2. 0 359,24 = -0,76 0,42 3. 0 359,32 = -0,68 0,48 4. ...
või püsimagnetit. Magnetvälja iga punkt läbib ainult üks jõujoon. Sirgvoolu magnetvälja jõujoonte suuna saab määrata ,,parema käe reegli" abil: kui parem käsi asetada nii, et selle väljasirutatud pöial näitab elektrisuunda juhtmes, siis kõverdatud sõrmed näitavad magnetvälja jõujoonte suunda. Elektromagnetiks- nimetatakse raudsüdamikuga pooli. Elektromagneti mõju on seda tugevam, mida suurem on keerdude arv ja voolutugevus poolis. Elektromagnet kaotab oma magnetvälja, kui selles elektrivool katkestada. Maa on suur magnet, mida ümbritseb magnetväli. Maa magnetiline lõunapoolus asub põhjapoolkeral, Maa magnetiline põhjapoolus asub lõunapoolkeral. Maa geograafilised ja magnetilised poolused ei ühti. Magnetväljas mõjub vooluga juhtmetele jõud- Vooluga sirgjuhtmele magnetväljas mõjuva jõu suund on risti magnetvälja jõujoontega ja voolu suunaga juhtmes. Kui vooluga juhe asub
tähendab pöörisvooludega risti. 3.Mis on eneseinduktsioon? 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. 4.Koosta mõistekaart ,,ENESEINDUKTSIOON". 5.Miks kasutatakse eneseinduktsiooni emj. Saamiseks suure keerdude arvu ja raudsüdamikuga pooli? Sest siis on magneti jõu vastuvõtmine parem, kuna mida rohkem on metalli, seda suurem on jõud. 6.Koosta ülesanne eneseinduktsiooni elektromotoorjõu leidmiseks. Lahenda see. 7.Kaks ringjuhet on paigaldatud teineteise suhtes risti. Selgita, miks ei teki indutseeritud voolu juhtmes 1 voolu muutmisel juhtmes 2? Juhtmed märgista ise. Antud: Lahendus: 8.Pooli induktiivsus on 3 mH
Siit ka oht, et väikestel koormustel kasvab pöörlemiskiirus ohtlikult suureks. Mootorit reverseerida toitepinge polaarsuse muutmisega ei saa, sest nii ankrumähise kui ka ergutusmähise voolusuunad muutuvad samaaegselt. 19. Iseloomustage rööpergutusega elektrimootori ankru- ja ergutusmähiste elektriliste takistuste suurusi. Rööpergutusega elektrimootoris (vt joonis 6.6) on ankrumähis ja ergutusmähis ühendatud rööbiti ja saavad sama toitepinge. **Ergutusmähise keerdude arv on suur, seda võrreldes ankrumähisega, tema elektriline takistus on seega suur ja ergutusvoolu tugevus moodustab ankruvoolu tugevusest mõne protsendi.** Mootori käivitusmoment ja tühijooksu pöörlemiskiirus on väikseimad võrreldes teiste ergutusviisidega. Pöörlemiskiirust saab hästi reguleerida (muutes näiteks ankruvoolu tugevust, vt joonis 6.10), samas pöörlemiskiiruse sõltuvus koormusest on minimaalne. Nende omaduste tõttu on rööpergutusega
b. võrdeline mõlema juhtme ristlõikepindalaga c. võrdeline juhtmelõikude pikkusega d. võrdeline mõlema voolu tugevusega e. võrdeline juhtmete kaugusega F=K(I1I2*/d)*l K=2*10-7 N/A2 13. Joonisel on sinisega märgitud sirgvool ja punasega selle magnetvälja jõujooned. Milline on voolu suund? a. Alla kruvireegel b. Üles 14. Trafo sekundaarmähise keerude arv on 10 korda väiksem primaarmähise keerdude arvust. Sekundaarmähisel on pinge 12 V. Mitu volti on pinge primaarmähisel? a. 120 Ülekandearv k=U1/U2=N1/N2 15. Kas on õige, et magnetnõela põhjapoolus osutab Maa magnetilisele põhjapoolusele? a. Väär NB! magnetnõela põhjapoolus osutub Maa geograafilisele põhjapoolusele (magneetilisele lõunapoolusele) 16. Kas on õige, et liikuva laetud osakese energiat saab suurendada nii elektri- kui ka magnetvälja abil? a
Pöörlemiskiiruse saavutamisel hakatakse toitma ergutusmähist ja mootor hakkab pöörlema sünkroonselt. Nüüd ei mõjuta käivitusmähis mootori tööd, sest selles ei indutseerita EMJ. Käivitamise ajal ei tohi ergutusmähis olla avatud, vaid suletakse selle vooluring läbi tegevtakisti (suurte keerdude arvu tõttu tõuseks EMJ liiga suureks). Käivitus voolud võivad ulatuda 5 - 7 kordseni, seepärast kas. otselülitust võrku harva. Selleks kas. säästetrafot või reaktorit. 19. Sünkroonkompensaator (lk. 273) Kujutab endast sünkroonmootorit, mis töötab koormuseta. Sünkroonmootori töötamisel üleergutusega tekib staatorimähises vool I1, mis eelneb võrgu faasipingele Uv.(joonis 18.6) Sünkroonkopensaator (SK) töötab koormuseta ja
jõujoonte abil. · Magnetvälja jõujoonteks nim. jooni mida mööda asetuvad magnetväljas väikeste magnetnõelte teljed. · Magnetvälja jõujoonte ühiseks tunnuseks on, et need on alati kinnised kõverjooned. · Jõujoone suuna saab määrata magnetnõelte abil. · Magnetvälja jõujooned väljuvad pooli otsast mis on põhjapooluseks ja suubuvad pooli otsas mis on lõunapooluseks. · Elektromagnetiks nim. raudsüdamikuga pooli./Selle magnetvälja tugevus sõltub keerdude arvust ja voolutugevusest poolis. · Elektromagneteid kasutatakse elektrimootorites ja elektivoolugeneraatorites, kraanades, telefonides. · Gilbert valmistas magnetrauast kera ning katsetest selgus, et selle ja Maa mõju vabalt rippuvale magnetnõelale on sarnased.Seega magnetomaduste seisukohalt erineb Maa kerast vaid mõõtmete poolest. · Maakera põhjapoolkeral asub Maa magnetiline lõunapoolus.
muuta mootori pöörlemiskiirust. 18. Iseloomustage jadaergutusega elektrimootori ankru- ja ergutusmähiste elektriliste takistuste suurusi. Ergutusmähisel on vähe keerde, tema takistus võrreldes ankrumähise takistusega on väga väikene (toitepingest enamus langeb ankrumähisele). 19. Iseloomustage rööpergutusega elektrimootori ankru- ja ergutusmähiste elektriliste takistuste suurusi. Ergutusmähise keerdude arv on suur, seda võrreldes ankrumähisega, tema elektriline takistus on seega suur ja ergutusvoolu tugevus moodustab ankruvoolu tugevusest mõne protsendi. ÜHEFAASILINE VAHELDUVVOOL 1. Mis on vahelduvvool? Vahelduvvooluks nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutub. 2. Mis on vahelduvvoolu hetkväärtus? Muutuva suuruse väärtus mingil hetkel kannab nimetust hetkväärtus. 3. Mis on vahelduvvoolu maksimaalväärtus (amplituud)?
vahel pinge U + eL , mis võib mitmekordselt ületada toiteallika pinge. Seetõttu võib lüliti kontaktide vahel tekkida kaarleek, mis ioniseerib õhu ja võimaldab pärast kontaktide avanemist voolu kestmist veel mõne hetke. Sädelemine või kaarleek kahjustab lüliti kontakte. Seepärast on mehaanilised lülitid enamasti varustatud vedruga, mis väljalülitamisel kiirendab kontaktide eemaldumist. Mistahes pooli induktiivsus sõltub tema kujust ja on võrdeline keerdude arvu ruuduga. Pooli põhilisteks tunnussuurusteks on aktiivtakistus R ja induktiivsus L. 60 4.9 Magnetvälja energia Magnetvälja tekitamiseks tuleb kulutada elektrienergiat ja vastupidi: kadumisel indutseerib magnetväli elektromotoorjõu ja voolu, see tähendab, et magnetvälja energia muundub elektrienergiaks. Energia, mis salvestub magnetväljas voolu suurenemisel nullist I-ni, väljendub valemiga LI 2 I WM = = 2 2
vahel pinge U + eL , mis võib mitmekordselt ületada toiteallika pinge. Seetõttu võib lüliti kontaktide vahel tekkida kaarleek, mis ioniseerib õhu ja võimaldab pärast kontaktide avanemist voolu kestmist veel mõne hetke. Sädelemine või kaarleek kahjustab lüliti kontakte. Seepärast on mehaanilised lülitid enamasti varustatud vedruga, mis väljalülitamisel kiirendab kontaktide eemaldumist. Mistahes pooli induktiivsus sõltub tema kujust ja on võrdeline keerdude arvu ruuduga. Pooli põhilisteks tunnussuurusteks on aktiivtakistus R ja induktiivsus L. 60 4.9 Magnetvälja energia Magnetvälja tekitamiseks tuleb kulutada elektrienergiat ja vastupidi: kadumisel indutseerib magnetväli elektromotoorjõu ja voolu, see tähendab, et magnetvälja energia muundub elektrienergiaks. Energia, mis salvestub magnetväljas voolu suurenemisel nullist I-ni, väljendub valemiga LI 2 I WM = = 2 2
dI EMJ1 M 2 dt Induktiivsus M on defineeritud kui võrdetegur, mis seob omavahel voolutugevust ja magnetvoogu: N 2 2 N M 1 1 I1 I2 Siin N2 ja N1 on keerdude arv poolis 2 ja poolis 1. Induktiivsus M oleneb ainult poolide geomeetriast: suurusest, kujust, keerdude arvust, omavahelisest orientatsioonist, keerdude tihedusest. Kui poolid asuvad aines, siis oleneb M aine magnetilistest omadustest. Induktiivsuse ühik on henri. 1H = 1 Wb/A = 1V1s / 1A ENESEINDUKTSIOON Muutuv magnetväli indutseerib elektromotoorse jõu ka samas juhis, mida läbib teda tekitav vool. N keeruga pooli induktiivsus on
vastupidises suunas. Nende töö suletud kontuuri ulatuses on nullist erinev. Induktsiooni emj. On võrdne tööga, mida teeb pöörisel. Ühe kuloni suuruse laengu nihutamiseks kogu suletud kontuuri ulatuses. Ei=Ak/q, 1V Ei=induktsiooni emj. Ak=pöörisel. Jõudude töö, mis tehakse laengu q ümberpaigutamiseks suletud kontuuriulatuses. Q-elektrilaengu suurus. Induktsiooni põhiseadus. I= E i/R Ei= - /t . - magnetvoog -magnetvoomuut t-ajavahemik (Ei= -n* /t n- keerdude arv poolis) (Ei= - S*B/t) = 2-1 Induktsiooni elektromotoorjõu tekkimist juhis selles juhis esineva elektrivooli tugevuse muutumise tõttu nim. Endainduktsiooniks. Ei= -L * I/t, 1H I- voolutugevuse muut L-induktiivsus. I/t- voolutugevuse muutumise kiirus. Induktiivsus on võrdne induktsiooni emj. Poolis, kui pooli läbiv muutumise kiirus on 1t/s. Induktiivsus sõltub juhi mõõtmetest ja kujust. Voolu kasvamine juhis takistab endaind. Kasvu, seetõttu
laseb läbi vaid punase valguse 4. kirjelda ja too näide pikkuse, pindala ja ruumala otsest ning kaudsest mõõtmisest: Pikkus otsene: võrdleme keha või nähtust vahetult mõõtühikuga, nt. võrdleme vihiku laiust vahetult joonlaua skaalaga Pikkus kaudne: Saame mõõtarvu arvutuste teel, nt. mõõdame traadi läbimõõtu, keerame traadi 10-20 korda umber pliiatsi ja mõõdame saadud mähise pikkuse ja jagame selle keerdude arvuga. Pindala otsene:leian ristküliku kujulise papitüki pindala, mõõtes iga külje pikkuse ja liites kõik need pikkused kokku. Pindala kaudne: leian ruudukujulise papitüki pindala, mõõdan ühe külje pikkuse ja siis korrutan selle pikkuse iseendaga. Ruumala otsene:Kartuli ruumala leidmiseks sukeldan kartuli mõõtesilindrisse, kus on nt. 20 dm3 vett, asetan vette kartuli, vesi tõusis 0.5 dm3 võrra, seega on kartuli ruumala 0.5 dm3.
voolusuunda). ----MIKS ON VAJA MÄÄRATA JÕUJOONTE SUUNDA? vajalik näiteks elektrimootori töölepanekuks. PÜSIMAGNETITE RAKENDUS Kõlarid, maa magnetväli, magnetttahvel, nõrgemad elektromootorid, enamus mõõteriistad. MIS ON ELEKTROMAGNET? Elektromagnet on alalisvooluga juht, mis käitub elektromagnetina. Elektromagnet koosneb rauasüdamikust ja selle mingile osale keritud juhtmetest, mis moodustab magneti mähise. Mähis läbiv vool tekitab magnetvälja, mis on suunatud piki mähise keerdude ühist telge. Sellest magnetväljas magneetub ka rauasüdamik, kusjuures mähise ning südamiku magnetväljad tugevdavad teinteist. Mõistagi määrab tekkiva magnetvälja suuna voolu suund mähises. ----KASUTAMINE: elektromootor, magnetkraana JÕUD VOOLUGA JUHTMETE VAHEL, ISELOOMUSTA -F= K*(I1I2l / d) ning õpik lk 120 joonis 4.13 -Sõltub kahe juhtme voolutugevuse ja pikkuse ( valdav osa, pikkust, mille vältel nad
UOUT on toiteploki väljundpinge, L paispooli induktiivsus. Asetades lähteandmed tabelisse arvutan kondensaatori C2 vajaliku mahtuvuse kolmes erinevas joonisel 3.2 määratud punktis. UOUT = 1,25 V UOUT = 10 V UOUT = 15 V Leitud mahtuvust aritmeetiline keskmine 234 F, valitud sai sellest lähtuvalt lähima mahtuvusega 220 F kondensaator. Induktiivpooli keerdude arv avaldub valemist: , kus L on valitud induktiivpooli induktiivsus, N keerdude arv, AL traadi ühe täisringi induktiivsus. Pannes arvud valemisse, saame: Saadud poolile võimalik kerida 70 keerdu, seega küllalt lähedale arvutuslikult vajalikule. 4.Mõõtmistulemused 4.1 Väljundpinged Kanal 1 Kanal 2 1,264 1,2406 2,037 2,042 2,487 2,437 2,943 2,78 3,463 3,414 3,941 3,918 4,53 4,489 5,062 5,022
Kolmas rühm: seadmed, mis sisaldavad elektrimootorit (külmik, pesumasin, tolmuimeja). Elektrienergia arvel tehakse neis mehaanilist tööd Am, kusjuures elektrivoolu kogu töö on esitatav summana A = Am + Q. 9. TRAFO Trafo on seade vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel. Trafo koosneb primaar- ja sekundaarmähisest, mis paiknevad ühisel kinnisel raudsüdamikul. Trafo primaar- ja sekundaarpinge suhe võrdub vastavate mähiste keerdude arvude suhtega. U 2 n2 = U1 n1 Voolutugevuse suhe trafos võrdub vastavate mähiste keerdude arvude pöördsuhtega. I1 n2 = I 2 n1 Trafo rakendusi. Elektrienergia ülekandel rakendatakse laialdaselt trafosid.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
