Arvutatud, esitatud ja kaitstud praktikum nr 5 - Wheatstone'i sild. TTÜ Füüsika II laborid. Skänneritud versioon koos paranduste, teoreetilise materjaliga mis vajalik kaitsmiseks (sh osade küsimuste vastused, Kirchoffi reeglid) ja õppejõu allkirjaga.
Ülesande algandmed: R₁ = 8 Ω J₇ = 2 A R₂ = 5 Ω I₁ = 4A R₃ = 4 Ω E₂ = 50 V R₄ = 6 Ω E₃ = 30 V R₅ = 6 Ω E₄ = 40 V R₆ = 7 Ω E₅ = 50 V R₇ = 2 Ω E₆ = 30 V R₈ = 3 Ω E₁ - ? Joonis 1. Ülesande algskeem. 1. Võrrandisüsteem Kirchoffi seaduste põhjal Joonis 2. Lihtustatud skeem suletud kontuuridega. Kirchoffi seaduste põhjal saan koostada võrrandsüsteemi. Võrrandite arvu määramine: NKI = 5 - 1 = 4 NKII = 6 - 3 = 3 Kirchoffi I seaduse põhjal: (1) I₁ - I₃ - I₆ = 0 (2) I₂ + I₃ - I₄ = 0 (3) I₅ - I₂ - I₁ = 0 (4) I₄ + I₆ - I₅ = 0 Kirchoffi II põhjal: I I₅R₅ + I₂R₂ + I₄R₄ = E₂ + E₄ + E₅ II I₆ R₆ - I₄R₄ - I₃R₃ = E₆ - E₄ - E₃ III I₁R₁ + I₃R₃ - I₂R₂ = E₃ - E₂ +E₁ 2. Kontuurvoolumeetod
Temperatuuri mõju takistusele iseloomustabtakistuse temperatuuri tegur. Takistuse temp tegur näitab, millise osa takistusest alg temperatuuril(tavaliselt 20ºC) moodustab takistuse juurde kasv temperatuuri tõusul 1ºC võrra. 12. Ohmi seadus Voolutugevusahela lõigus on võrdeline lõigu otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline lõigu takistusega. 13. Töö ja võimsus -------------------------------------------------EI TEA-------------------------------------------- 14. Kirchoffi I seadus Ühte punkti suunduvate voolude suurused on võrdsed sellest punktist väljuvate voolude suurusega. 15. Kirchoffi II seadus -------------------------------------------------EI TEA-------------------------------------------- 16. Takistite jada- ja rööpühendus JADAÜHENDUS: RÖÖPÜHENDUS: I=I1=I2=... Vool on konstantne I=I1+I2+... Koguvool on võrdne üksikute U=U1+U2+..
emj allikad: aku, generaator, foto- ja termoelement ALALISVOOL Elektritakistus Juhtme omadus takistada laengu liikumist R, Ω Oomtakistus Juhtivus ALALISVOOL Elektritakistus ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused Ohmi seadus Vooluringi osa kohta: , Kogu vooluringi kohta: ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused Kirchoffi I seadus Sõlme voolude algebraline summa on võrdne nulliga: ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused Kirchoffi II seadus Kinnises kontuuris võrdub emj.-de algebraline summa selles kontuuris olevate pingelangude algebralise summaga: ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused Joule-Lenzi seadus
Elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Elektrotehnika I Kodutöö nr 1 Alalisvoolu hargahel Õpilane: Andris Reinman 010192 Rühm: AAA-31 Juhendaja: Aleksander Kilk Tallinn 2002 Algandmed: Skeem nr 17. Andmerida nr.2 Voolude variant nr.3 1.Kirchoffi võrrandid Arvutused teen MathCad'is 2.Kontuurvoolude meetod Arvutused teen MathCad'is Kuna kontuurvoolude meetodil saadud voolud võrduvad Kirchoffi võrranditest saadud vooludega, võib aravata, et leitud voolud on õiged. Tulemused näitavad, et voolud I3 ja I4 on esialgselt valitud suunale vastupidised. 3.Potensiaalid 4. Võimsuste bilanss PRi=PEi+ Pj PRi =I12*R1+ I22*R2+ I32*R3+ I42*R4+ I52*R5+ I72*R7 = 358,297 W PEi = E1*I1+ E2*I2+ E3*I3+ E4*I4+ E5*I5+ I* R7= 358,297 W 5
R:=8 1 E:=5 2 0 2 :=5 R E:=3 3 0 3 :=4 R E:=R 4 50:=6 4 4 :=6 R E:= 6 E 5 :=3 0 5 0 6:=7 R i:= 2i+ i5+ R 7 i2+i = : i6-0 2 1 i3 0 i1:=i84+i i7-0 2 81i:=-i R i43-07 iG ven (1) Kirchoffi võrrandid -i i3-i 8-0 6 Arvutused teen mathcadis i1 1+ R i66- Ri3 3+ R i55+ R i4R1+ 4E 6- E 3+ E 5+ E E 4 i1i1+ R 22+
Elektrotehnika eksam 1. Coulombi seadus + ül. 2. Elektrivälja tugevus + ül 3. Elektrivälja jõujooned 4. elektrivälja potentsiaal + ül 5. elektripinge 6. elektrimahtuvus + ül 7. kondensaatorite jada- ja rööpühendus + ül 8. elektrivool + ül 9. elektromotoorjõud + ül 10. elektritakistus + ül 11. elektritakistuse sõltuvus temperatuurist + ül 12. Ohmi seadus + ül 13. Töö ja võimsus + ül 14. Kirchoffi esimene seadus 15. Kirchoffi teine seadus 16. Takistite jada- ja rööpühendus + ül 17. Eeltakisti arvutus 18. Energiaallikate jada- ja rööpühendus + ül 19. Energiaallikate vastulülitus 20. Liitahelate arvutamine Kirchoffi seaduste abil + ül 21. Liitahelate arvutamine sõlmepinge meetodil + ül 22. Takistite kolmnurk ja tähtühenduse teisendamine + ül 23. Liitahelate arvutamine kontuurvoolumeetodil + ül 24
10 110 110 110 110 110 110 Pinge U 110 Takistus R 302,5 302,5 302,5 201 201 201 11 PRAKTILINE TÖÖ 4: LIITAHELA ARVUTUS Praktilise töö aruanne: Arvutada voolutugevused harudes 1. Elektriskeemi ja arvutusmeetodi valik: Va- riant Elektriskeem Arvutusmeetod E1 E2 R1 R2 R3 Kirchoffi seaduste 1. 2 6 2 4 6 abil Kahe sõlme 2. 4 6 3 5 4 meetodil Ülestus- 3. 24 28 4 6 5 meetodil Kirchoffi seaduste 4
I4 = 0,446 A Pinge takisti R1 otstel U1 = I * R1 U1 = 0.446 *1 U1 = 0,446 V Pinge takisti R4 klemmidel U 4 = I * R4 U 4 = 0,446 * 5 U4 = 2,231 V Leian voolu läbitakisti R2, selleks kasutan Kirchoffi I seadust. Eeldame et vool kulgeb ahelas päripäeva I1 - J 1 = I 2 I 2 = 0,446 -1 I2 = -0,554 A Arvutan takisti R2 osapinge U 2 = I 2 * R2 U 2 = 0,554 * 36 U2 = 19,938 V Leian voolu I3, kasutan Kirchoffi seadust
...................................................................... 7 Ohmi seaduse katseline kontrollimine (ahela osa kohta...............................................7 3. Laboritöö nr. 3...................................................................................8 Vooluallika emj. (allikapinge) ja sisetakistuse määramine..........................................8 5. Laboritöö nr. 4...................................................................................9 Kirchoffi II seaduse katseline kontrollimine................................................................9 6. Laboritöö nr. 5..................................................................................10 Kirchoffi I seaduse katseline kontrollimine.................................................................10 7. Laboritöö nr. 6..................................................................................11
Ülesande algandmed: E₁ = 100 V f = 50 Hz E₂ = 100 V L₁ = 20 mH ⍺ = 30˚ L₂ = 30 mH R₁ = 4 Ω L₃ = 10 mH R₂ = 5 Ω C₁ = 200 µF R₃ = 2 Ω C₂ = 250 µF Joonis 1. Ülesande algskeem. 1. Võrrandisüsteem Kirchoffi seaduste põhjal Joonis 2. Algskeem, vattmeeter eemaldatud. Joonis 3. Lihtustatud skeem Kirchoffi seaduste põhjal saab koostada võrrandsüsteemi. Võrrandite arvu määramine: NKI = 2 - 1 = 1 NKII = 3 - 1 = 2 Differenttsiaalkujul: i₁ + i₂ - i₃ = 0 1 di di C′1 ∫ i1R′1 + i1dt + L1 1 + L 3 3 + i3 R3 = E1 dt dt 1 di di C2 ∫ i2 R2 + i2 dt + L 2 2 + L 3 3 + i3 R3 = E2 dt dt
palju artikleid elektrist. Hariduslik väärtus Virtual Labs: Electricity aitab õpilastel avastada elektriskeemide põhi tõdesid, elektriseadmete tööpõhimõtteid ja ülesandeid, võtteid kuidas üht või teist seadet kasutada näiteks transistoreid, kondensaatoreid kaitsmeid, õpetab elektrit skeemis juhtima . Õpilased saavad programmi kasutades selgeks ka pinge, takistuse ja võimsuse põhitõed. Õpilased mõtlevad Ohmi ja Kirchoffi seadustele samal ajal elektri ohutust ja loogikat õppides. Õpilased saavad kõik selle selgeks Virtual Labs: Electricity abiga enne kui nad alustavad tööd päris elektriskeemidega mis võivad olla vähem täpsemad ja ohtlikumad kui arvuti simulatsioon. Kooli versioon programmist pakub õpilastele selgeid juhiseid õpimaks tähtsaid kontseptsioone. Näiteks, et mõista paralleelset skeemi peavad lapsed koostama paralleelse skeemi järgides täpselt juhiseid
10. Ühetoimelise silindri dimensioneerimine �����+= (���ˇ2)4− �����u+ ������+ – vedru jõud silindri + asendis ������− – vedru jõud silindri – asendis �����− = ������− 11. Voolupidevus (valemid, joonis, seletus) Muutuva ristlõikepindalaga vedeliku voolus, kus vedeliku kogus ei muutu, on vooluhulk igas ristlõikes konstantne. �1 = �2 ; �1�1 = �2�2 ; �1/�2=�2/�1 JOONIS 12. Kirchoffi seadus (idee, valem) Vedeliku voolude ristumiskohta tulevate vooluhulkade summa võrdub sealt lähtuvate vooluhulkade summaga. JOONIS 16. Ideaalgaasi seaduspärad konstantse rõhu, mahu, temperatuuri korral T = const, isotermiline protsess. Ruumala pöördvõrdeline rõhuga. �1� 1 = �2�2 p = const, isobaariline protsess. Ruumala võrdeline absoluutse temperatuuriga. �1/�2=�1/�2 V = const, isohooriline protsess
4. Iseloomustage pööratavaid ja mittepööratavaid protsesse paisumise ja kokkusurumise näite abil. graafik 5. Töö, soojuse ja siseenergia arvutamine ideaalgaasile isotermilise, isokoorilise ja isobaarilise protsessi korral. Arvutus isotermiline 6. Tuletage avaldis S = f (q) ja tõestage, et entroopia on olekufunktsioon Entroopia tõestus. Valemid olemas tõesta lõppvalem. 7. Termokeemia. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine. Hessi seadus. Soojusefekti sõltuvus temperatuurist. Kirchoffi seadus. 8. Entroopia pööratavates ja mittepööratavates protsessides. Spontaansete protsesside suund. 9. Absoluutse entroopia arvutamine Ei 10. Entroopia statistiline interpretatsioon 11. Gibbsi ja Helmholtzi vaba energia. Vaba energia kui protsessi suuna kriteerium . Helmholtzi 12. Isobaarse potentsiaali sõltuvus rõhust Oluline. Tõesta valem 13. Keemiline potentsiaal. Tuleta reaktsiooni üldvõrrand 14. Keemilise tasakaalu üldvõrrand. Tuleta reaktsiooni üldvõrrand 15
- Soojuskiirgus on kehade poolt kiiratav, temperatuurist sõltuv elektromagnetkiirgus. Spektripiirkond mingi lainepikkuse vahemik, mis omab kindlat valgusspektrit. 0,4....0,8*10-3mm on nähtav valgus Ultraviolettkiirguse piirkond, nähtava valguse piirkond, lähisinfrapunane piirkond, infrapunapiirkond, mikrolainepiirkond ja raadiolainepiirkond. 25. Kiirgusseadused F - Kirchoffi seadus (absoluutselt musta keha kiirgusvõime) : = B(,T ) - lainepikkus T temperatuur - Plancki seadus (absoluutselt musta keha kiirgusvõime) : c1 -5 B(,T ) = c exp 2 - 1 T C1=3.7418*10 W*m2 -16 C2=1.438786*10-2 m*K
Raivo PÜTSEP ALALISVOOLUAHELAD ALALISVOOLU LIITAHELA ARVUTUS Liitahel - kahe ja enama elektrienergia allikaga hargahel. Liitahelate arvutamise meetodid: Kirchoffi seaduste abil kahe sõlme meetod kontuurvoolude meetod ülestus(superpostsiooni) meetod Liitahela arvutus Kirchhoffi seaduste abil: Kirchhoffi I seadus - igas elektriahela sõlmes voolutugevuste algebraline summa on võrdne nulliga. I1 + I2 + I3 + ... + In = 0 Kirchhoffi II seadus - igas suletud kontuuris allikapingete algebraline summa on võrdne takistite pingelangude algebralise summaga.
Raivo PÜTSEP ALALISVOOLUAHELAD ALALISVOOLU LIITAHELA ARVUTUS Liitahel - kahe ja enama elektrienergia allikaga hargahel. Liitahelate arvutamise meetodid: Kirchoffi seaduste abil kahe sõlme meetod kontuurvoolude meetod ülestus(superpostsiooni) meetod Liitahela arvutus Kirchhoffi seaduste abil: Kirchhoffi I seadus - igas elektriahela sõlmes voolutugevuste algebraline summa on võrdne nulliga. I1 + I2 + I3 + ... + In = 0 Kirchhoffi II seadus - igas suletud kontuuris allikapingete algebraline summa on võrdne takistite pingelangude algebralise summaga.
hüdrauliline energia -> täitur täitur -> mehaaniline energia mehaaniline energia = kasulik töö 13.Hüdrovõimendi 14.Rõhuvõimendi 15.Kahetoimelise silindri dimensioneerimine (seletada erinevused suundade vahel) 16.Ühetoimelise silindri dimensioneerimine 18.Mahuline ja massiline vooluhulk 19.Voolupidevus (valemid, joonis, seletus) •Muutuva ristlõikepindalaga vedeliku voolus, kus vedeliku kogus ei muutu, on vooluhulk igas ristlõikes konstantne. 20.Kirchoffi seadus (idee, valem) Vedeliku voolude ristumiskohta tulevate vooluhulkade summa võrdub sealt lähtuvate vooluhulkade summaga 21.Viskoossus (seletus, sõltuvused, kinemaatilise viskoossusteguri valem) •Viskoossus – vedeliku osakeste omavahelise hõõrdumise e. sisehõõrde mõõt. •Vedeliku viskoossus sõltub temperatuurist ja rõhust •Temp. suurenemisel väheneb, rõhu suurenemisel suureneb •Rõhk hakkab viskoossust märgatavalt mõjutama rõhkudel üle 200 bar. 21. 22
Küsimused refereeritud osast 1. Torude tugevusarvutus – F= p*l*d ( p- rõhk, l-torupikkus, d-toru sisemine diameeter) 2. Voolupidevus – Muutuva ristlõikepindalaga vedeliku voolus, kus vedeliku kogus ei muutu, on vooluhulk igas ristlõikes konstantne. 𝑞1 = 𝑞2 𝑣1𝐴1 = 𝑣2𝐴2 𝑣1/𝑣2 = 𝐴2/𝐴1 Skeem 1 vihikus. 3. Kirchoffi seadus - Vedeliku voolude ristumiskohta tulevate vooluhulkade summa võrdub sealt lähtuvate vooluhulkade summaga. Skeem 2. 𝑛 𝑘 ∑ 𝑞𝑠 𝑖 − ∑ 𝑞𝑣 𝑗 = 0 𝑖 =1 𝑗=0 4. Viskoossus – vedeliku osakeste omavahelise hõõrdumise e. sisehõõrde mõõt. Vedeliku viskoossus sõltub temperatuurist ja rõhust • Temp. suurenemisel väheneb,
parameetritest (Zeemani ja Starki efekt). Spektreid mõjutab samuti Doppleri efekt. Eelöeldust jäereldub, et spektraalanalüüs võimaldab määrata kiirgusallika keemilist koostist ja teha küllalt olulisi järeldusi kiirgusallika füüsikalise oleku kohta. Kui kiirgav gaas ei koosne mitte üksikutest aatomitest, vaid molekulidest, siis tekib nn. ribaspekter. Kui valgus läbib gaase, siis toimub samade lainepikkuste neeldumine, mida gaasi aatomid kiirgaksid (Kirchoffi seadus) ja tekib neeldumisspekter. Ka neeldumisspektrite põhjal võib teha spektraalanalüüsi. Kvalitatiivse spektraalanalüüsi tegemiseks tuleb spektraalriist (monokromaator -2) enne kaliibrida, s.t. seada vastavusse monokromaatori trumli näit ja lainepikkus. Kaliibrimine peab toimuma tuntud spektriga kiirgusallika järgi, kusjuures ta peaks omama tugevaid kiirgusjooni kogu nähtava spektri ulatuses. Kõige paremini vastab
takistusmaterjalis ja on pöördvõrdeline voolutihedusega materjalis. Peale juhi materjali sõltub juhi takistus juhi mõõtmetest. Ohmi seadus vooluahela osa kohta Ohmi seadus kogu vooluahela kohta (sisaldab vooluallikat) Juhtiv materjal allub Ohmi seadusele, kui selle materjali eritakistus on sellele rakendatud elektrivälja suurusest ja suunast sõltumatu. Alalisvoolu töö: A = IUt (Joule’i-Lenzi seadus) Alalisvoolu võimsus: N = IU 16.Kirchoffi seadused. Kirchhoffi esimene seadus. Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga. Voolude algebraline summa sõlmes on võrdne nulliga. Kirchoffi teine seadus ehk suletud kontuuri seadus: potentsiaalide muutuste algebraline summa, mis on leitud suvalise vooluringi suletud kontuuri täielikul läbimisel, võrdub nulliga. 17.Takistite jada- ja rööpühendus.
1. Mida kujutab endast elektrivool? 2. Miks juhe elektrivoolu toimel soojeneb (kuumeneb)? 3. Millest oleneb juhtme soojenemine (kuumenemine)? 4. Milline soojushulk on 1kalor (cal)? 5. Kus kasutatakse elektrivoolu soojuslikku toimet 6. Mida nimetatakse elektriseadme kasulikuks võimsuseks? 7. Mida nimetatakse lühiseks? 8. Kuidas elektrivõrke lühisvoolude eest kaitstakse? 9. Kirjutada takistis eralduva soojuse valem kalorites. 10.Kirjutada takistis eralduva soojuse valem vattides. 13.Kirchoffi seadused. 1. Mida nimetatakse hargnemispunktiks e. sõlmeks? 2. Sõnasta Kirchoffi I seadus ja teha skeem. 3. Kirjuta Kirchoffi I seaduse valem. 4. Millega võrdub hargnemispunktis voolude algebraline summa? 5. Sõnasta Kirchoffi II seadus ja kirjuta valem. 6. Millega võrdub pinge toiteallika klemmidel üksikute tarbijate järjestikku ühendamisel? Kirjuta valem. 14.Takistite jadaühendus. 1. Selgitada, kuidas ühendatakse tarbijad järjestikku e. jadamisi. 2. Teha jadaühenduse skeem
31.Absoluutselt must keha Kui kõigi lainepikkuste jaoks on a= 1, siis r= d= 0 , mis tähendab, et keha neelab kogu talle langeva energia. Selliseid kehi nimetatakse absoluutselt mustadeks kehadeks. 32.Kiirgusseadused Kiirgusvõime ja neeldumisvõime suhe termodünaamilise tasakaalu tingimustes ei sõltu kehast, ta on kõigi kehade jaoks üks ja seesama funktsioon B(,T ) , mis sõltub lainepikkusest ja temperatuurist T :Kirchoffi seadus Plancki seadus: kus c1 = 3.741810-16 W m2, c2 = 1.43878610-2 mK ja T keha absoluutne temperatuur (Kelvinites). m = c'/T , Wieni nihkeseadus kus c'= 0.2897610-2 m K Asendades B (,T ) Plancki seadusest saame B =T 4, Stefan-Boltzmanni seadus kus = 5.6703210-8 W /(m2 K 4) on Stefan-Boltzmanni konstant. Wieni II seadus ütleb, et absoluutselt musta keha maksimaalne kiirgusvõime B (m,T ) kasvab koos temperatuuri 5-nda astmega. kus c'' = 1.30110-5 W /(m3 K5) 33
Kirrchoffi I seadus: Hargnemispunkti ehk sõlme suunduvate elektriahela harude voolutugevuste algebraline summa võrdub hargnemispunktist väljuvate harude voolutugevuste algebralise summaga. Esimese Kirchhoffi seaduse teistsuguse sõnastuse järgi võrdub suvalisse hargnemispunkti ehk sõlme koonduvaetahela harude voolutugevuste algebraline summa nulliga, kus hargnemispunkti suunduvaid voolusid loetakse positiivseteks ja sealt väljuvaid negatiivseteks. Kirchoffi II seadus: Kinnise elektriahela elektromotoorjõudude algebraline summa võrdub selle ahela kõigi harude pingelangude algebralise summaga. Teise Kirchhoffi seaduse teistsuguse sõnastuse järgi võrdub ahela igas kinnises kontuuris elektromotoorjõudude algebraline summa kõikidel takistiteltekkivate pingelangude algebralise summaga. 17. 3.3.2 Mida nimetatakse pingeks, kuidas pinget tähistatakse ja mis ühikutes mõõdetakse
R juhi takistus Takistuse ühik on oom: 1 = 1V / 1A Juhi takistus oleneb juhi materjali eritakistusest , juhi pikkusest l ja ristlõike pindalast S Temperatuuri tõustes juhi takistus kasvab: R0 juhi takistus temperatuuril 0ºC OHMI SEADUS KOGU VOOLURINGI KOHTA EMJ vooluallika elektromotoorne jõud Rs vooluallika sisetakistus Rv ahela välistakistus Alalisvoolu töö: A = IUt (Joule'iLenzi seadus) Alalisvoolu võimsus: N = IU 3. Kirchhoffi seadused. Kirchoffi esimene seadus Vooluahela punkti, kus ühendatakse mitu juhet, nimetatakse hargnemispunktiks ehk sõlmeks. Kirchhoffi esimene seadus on seadus vooludest hargnemispunktis: Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga. I1 + I2 = I3 + I4 , ehk, kui viia kõik voolud võrrandi ühele poole: I1 + I2 I3 I4 = 0 Kirchoffi teine seadus Vooluringis toimivate elektromotoorjõudude summa on võrdne kõigi selle kontuuri takistustel
Peale juhi materjali sõltub juhi takistus juhi mõõtmetest. Ohmi seadus vooluahela osa kohta I= Ohmi seadus kogu vooluahela kohta (sisaldab vooluallikat) Juhtiv materjal allub Ohmi seadusele, kui selle materjali eritakistus on sellele rakendatud elektrivälja suurusest ja suunast sõltumatu. Alalisvoolu töö: A = IUt (Joule’i-Lenzi seadus) Alalisvoolu võimsus: N = IU 5. Kirchoffi seadused; vooluallikate kasutegur; magnetväli vaakumis. Vooluahela punkti, kus ühendatakse mitu juhet, nimetatakse hargnemispunktiks ehk sõlmeks. Kirchhoffi esimene seadus on seadus vooludest hargnemispunktis: Kirchhoffi esimene seadus. Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga. Voolude algebraline summa sõlmes on võrdne nulliga. Kirchhoffi esimest seadust võib võtta aksioomina, mis ei vaja tõestust, sest elektrihulk, mis
võrdub nulliga. 11. Kolmefaasilised sümmeetrilised tarbijad- tarviti on sümmeetriline kui tema kõik kolm faasi on täpselt ühesuguselt koormatud. Selleks et tarbijat muuta sümmeetriliseks üritab neutraaljuht muuta faaside takistusi võrdseks. Selleks ühendatakse tarbijaga kondensaator, et kompenseerida reaktiivtakistust. 12. Kolmefaasilised mittesümmeetrilised tarbjad Pinged, voolud ja võimsused leitavad läbi Kirchoffi seaduste. Võimsused leitavad: N-juhtmega tähtühenduses: Vool neutraaljuhtmes N-juhtmeta tähtühenduses: Nihkepinge tekkimine. Kolmnurkühenduses: Faasipinged samad liinipingetega, faasiväärtused leitavad: 13. Elektrimasin Elektrimasin on masin, millega muudetakse mehaanilist energiat elektrienergiaks (elektrigeneraator), elektrienergiat mehaaniliseks energiaks (elektrimootor), vahelduvvoolu pinget
Kui see on null, on faasinihe ning amplituud maksimaalne: Väikese sumbuvusteguri korral võib omandada küllalt suure väärtuse. Seda olekut nimetatakse resonantsiks. Elektrilised sundvõnked. Vaatleme vooluringi, kus harmooniliselt muutuva elektromotoorjõu allikaga on jadamisi ühendatud kondensaator, induktiivpool ja tavaline (oomiline) takisti. Kui vooluallikat poleks, oleks tegu eelmises loengus käsitletud võnkeringiga. Kirjutame selle ahela võrrandi, lähtudes Kirchoffi II reeglist: ehk Asendades voolutugevuse ning jagades võrrandi mõlemaid pooli - ga, saame võrrandi mis on matemaatiliselt identne eespool toodud sundvõnkumiste võrrandiga. Selle lahendiks on (analoogselt eelnevaga): Võrrand kirjeldab kondensaatoril oleva laengu muutumist meie poolt uuritavas võnkeringis harmooniliselt muutuva elektromotoorjõu mõjul. · Vahelduvvooluahel: selle elemendid, nende takistuste sõltuvus sagedusest.
Kui see on null, on faasinihe ning amplituud maksimaalne: Väikese sumbuvusteguri korral võib omandada küllalt suure väärtuse. Seda olekut nimetatakse resonantsiks. Elektrilised sundvõnked. Vaatleme vooluringi, kus harmooniliselt muutuva elektromotoorjõu allikaga on jadamisi ühendatud kondensaator, induktiivpool ja tavaline (oomiline) takisti. Kui vooluallikat poleks, oleks tegu eelmises loengus käsitletud võnkeringiga. Kirjutame selle ahela võrrandi, lähtudes Kirchoffi II reeglist: ehk Asendades voolutugevuse ning jagades võrrandi mõlemaid pooli - ga, saame võrrandi mis on matemaatiliselt identne eespool toodud sundvõnkumiste võrrandiga. Selle lahendiks on (analoogselt eelnevaga): Võrrand kirjeldab kondensaatoril oleva laengu muutumist meie poolt uuritavas võnkeringis harmooniliselt muutuva elektromotoorjõu mõjul. · Vahelduvvooluahel: selle elemendid, nende takistuste sõltuvus sagedusest.
juhitakse baasivooluga. Väljatransistoreid juhime paisupingega. Bipolaarsel transistoril on kolme kihiline struktuur. Emitter saadab voolukandjad teele, kollektor kogub Emitterist teele asunud voolukandjad kõik kokku ning Baas on imeõhuke ja ta reguleerib voolukandjate voogu Est Ksse. Bipolaarsel transistroil on arvestatav isis! Bipolaari üldskeem Ehitus silikooni põhjal npn transistor Kirchoffi reegliga ie = ik + ib s.o. sisendkarakteristik, kus ik~ie ehk see on läbivvool Nool ringis näitab voolusuunda. Maa on neil ühine elektrod => juhitakse baasi poolt Transistori väljundkarakteristikud: 5 Ühtlaste vahedega baasivoolude korral ik ik Transistori parameetrid: h21e =
muutuv magnetväli, mehaanilise energia muundumne (tuule, langeva vee, auru) elektromagneetilise kiirguse energia (fotoelemendid). Kõtvaljõuelektromootorjõud ε on töö, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu 1C üleviimisel. ε=Akõrval/Q0. 1v. Seadet, kus toimub laengute üleviimine kõrgemale potentsiaalile, nim vooluallikaks, ja selle seadme poolt ühiklaengu üleviimisel tehtud tööd tema elektromootorjõuks. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: I=ε/R+r vaata veel Kirchoffi reeglid. 1. Hargnemispunktides voolude summa on null, kusjuures sisenevad voolud loetakse pos, väljuvad voolud neg. ehk summaarne vool hargnemispunktides on 0. I1+I4+I3-I2=0 2. Kinnises kontuuris EMJ ε summa võrdub pingelangude (RI) summaga takistusel, kusjuures emj on pos, kui kontuuri ringkäigu suund ühtib emj allika poolt tekitatud voolu suunaga ja pinge on pos, kui valitud haruvoolu suund ühtib kontuuri valitud ringkäigu suunaga.
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 ferromagneetilikust südamiku vootihedust. Katseseadmete põhjal saab koostada algmagneetumiskõvera, mis koosneb kolmest iseloomustavast osast: 1)sirgjooneline
ruumiühikus eralduv soojusenergia, mis piirjuhul on ruumipunkti kohta käiv suurus. 32. Milline on üldistatud ohmi seadus ahela osa kohta. Joonistage ahela osa koos vastavate tähistega. On kahte liiki vooluahela osasid: 1) Homogeenne osa ei sisalda vooluallikat 2) Mittehomogeenne osa sisaldab vooluallikat 33. Joonistage antud vooluringi potensiaali kvalitatiivne diagram lugedes punkti A potensiaali nulliks. 34. Lähtudes üldistatud ohmi seadusest tuleta Kirchoffi teine reegel. Skeem. Olgu meil hargnevast ahelast eraldatud kinnine kontuur. Märgime voolude ja elektromotoorjõudude suunad ja valime ise ringkäigu suuna. Kirjutame vastavalt skeemile kolm võrrandit ja liidame võrrandid kokku. 35. Tuletage vooluallika kasuteguri valem. Maksimaalse võimsuse saame kätte vooluallikast sise- ja välistakistuse võrdsuse korral. Maksimaalse võimsuse korral on vooluallika kasutegur 50% 36. Tuletage takistusel R eralduv võimsuse arvutamise valem.
ruumiühikus eralduv soojusenergia, mis piirjuhul on ruumipunkti kohta käiv suurus. 32. Milline on üldistatud ohmi seadus ahela osa kohta. Joonistage ahela osa koos vastavate tähistega. On kahte liiki vooluahela osasid: 1) Homogeenne osa ei sisalda vooluallikat 2) Mittehomogeenne osa sisaldab vooluallikat 33. Joonistage antud vooluringi potensiaali kvalitatiivne diagram lugedes punkti A potensiaali nulliks. 34. Lähtudes üldistatud ohmi seadusest tuleta Kirchoffi teine reegel. Skeem. Olgu meil hargnevast ahelast eraldatud kinnine kontuur. Märgime voolude ja elektromotoorjõudude suunad ja valime ise ringkäigu suuna. Kirjutame vastavalt skeemile kolm võrrandit ja liidame võrrandid kokku. 35. Tuletage vooluallika kasuteguri valem. Maksimaalse võimsuse saame kätte vooluallikast sise- ja välistakistuse võrdsuse korral. Maksimaalse võimsuse korral on vooluallika kasutegur 50% 36. Tuletage takistusel R eralduv võimsuse arvutamise valem.
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 vooluallika polaarsusega (elektromotoorjõu märk) või voolu suunaga takistil (pingelangu märk). Loeng 13. Ampere'i seadus: sõnastus; valem skalaar- ja vektorkujul. Vooluga juhtmele magnetväljas mõjuv jõud on võrdeline voolutugevuse, juhtme pikkuse ja magnetilise induktsiooniga ning magnetvälja ja voolu suundade vahelise nurga siinusega
temp toustes lineaarselt, madalatel temperatuuridel aga muutub huppeliselt 0ks. R=R0(1+t), kus R0 on takistus 0'C juures ja takistuse temp. tegur. Ülijuhtivus- füüsikaline nähtus, kus aine eritakistus muutub nulliks madalatel temperatuuridel Kirhoffi seadused-1. Sõlmes koonduvate voolude algebraline summa on võrdne nulliga Ik=0 Ahela sõlmeks nim punkti, kus koondub rohkem, kui kaks juhet. 2. Kinnises kontuuris võrdub emj. algebraline summa pingelangude (IR) algebralise 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.
kiirgab ainult täiesti kindla lainepikkusega valgust , mis on omane ainult sellele ainele. Sama gaasi neeldumisspektri vaatlemiseks peab läbi selle gaasi juhtime pidevspektriga kiirguse (valge valguse). Siis nähakse pidevspektri taustal tumedaid jooni , mis asuvad täpselt samades kohtades , kus selle gaasi kiirgusspektri joonedki. Gaas neelab kõige intensiivsemalt just sellise lainepikkusega valgust , mida ta ise on võimeline kiirgama. Kirchoffi reegel : neeldumisspektri joonte lainepikkused võrduvad sama aine kiirgusspektri joonte lainepikkustega. Iga keemilise elemendi aatomispektri kiirgus - ja neeldumisjoonte kogumis on kordumatu ja üheselt spektraalpasside abil määratav Kui on eelnevalt teada , et teatud elemendi spekter koosneb spektrijoontest lainepikkustega 1, 2, 3 ... , siis leides täpselt samad lainepikkused mingi teadmatu aine spektris , võib teha
puhul suurus ei sõltu ainehulgast (, p,T). ekstensiivsed suurused 7. Termokeemia. Reaktsiooni soojusefekti arvutamine. Hessi pööratavale (ideaalsele) prots. dSpr = 0 Isoleeritud süst. sõltuvad ainehulgast (V,m)Ekstensiivsest suurusest on võimalik seadus. Soojusefekti sõltuvus temperatuurist. Kirchoffi üle minna intensiivsetele suurustele, väljendades nt: mahtu seadus.(eksamiküsimustes) dS = dSsys + dSsur = dStot moolide suhtes.Tasakaal termodünaamiline tasakaal eeldab Keemiliste reaktsioonidega kaasnevate soojusefektide mõõtmise materiaalset ja mehaanilist tasakaalu. Materiaalne tasakaal ja arvutamisega tegelevat füüsikalise keemia haru nim dSsur = dStr,s + dSpr,s dStr,s (väga
nim punkti, kus koondub rohkem, kui kaks juhet. https://cdn.fbsbx.com/v/t59.2708-21/11418134_10005305299...=7195bbc5cfbee92b2ba4ef98da5f1103&oe=5A5D45D5&dl=1 14.01.2018, 18F47 . 5 15 2. Kinnises kontuuris võrdub emj. algebraline summa pingelangude (IR) algebralise summaga. SI R =SE k k k 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
Vedelik tahkub tahkeks kehaks sulab vedelikuks. Veel (H2O) on väga suured latentsed soojused, aurustumissoojus/kondensatsioonisoojus on 600cal/g = 2500J/g. Sulamissoojus/tahkumissoojus on 80cal/g = 335J/g. Elektromagnetlaine liigub valguse kiirusega (300000km/s) Kiirgusseadused Stefan-Boltzmanni seadus mida kõrgem on keha temperatuur, seda enam energiat keha kiirgab. Wien'i nihkeseadus lainepikkus, millel keha kiirgab maksimaalselt, on pöördvõrdeline tema temperatuuriga. Kirchoffi seadus Neil lainepikkustel, kus kehad neelavad kiirgust hästi, nad ka kiirgavad hästi (kehtib täpselt vaid gaaside kohta). Solaarkonstant (kõige olulisem Maa kliima seisukohalt) on päikesekiirguse võimsus atmosfääri ülapiiril (väljaspool atmosfääri), ristiasetsevale ühikpinnale. Maa ja Päikese keskmisel kaugusel (1aü) on So = 1363 kuni 1372W/m2. Kosmiline kiirgus on 0,01W/m2. Fossiilsed kütused ja tuumaenergia 0,02W/m 2. Geotermiline energia 0,06W/m2
punktist on naaberalasid näha kui palju kiirgust neist naabritest tuleb, saadakse lineaarne võrrandisüsteem iga punkti kohta taimkatte sees kirjutatakse üles kiirgustasakaalu tingimus, mis arvestab antud punktist kõigi ,,nähtavate" naaberelementide heledust. Vaja teada nn vaate faktoreid view factor, mis isel kui suure ruuminurga alt naaberelemendid antud punktist vaadates paistavad. - Taimkate kui teatud pind. Kirchoffi lähendus. Fresneli seadus. Lamberti pind. Minnaerti valem. Nt pinna keskmine kõrgus ja hälbed sellest peegeldused sellelt pinnalt. 7. Põllukultuuride kaugseire. Heleduskordajate sesoonne muutumine seoses taimkatte arenguga. Heleduste suhe 800/670 nm on hästi seotud taimestiku katvuse ja tihedusega: punases spektripiirkonnas väheneb heledus katvuse suurenedes ja lähisinfrapunases suureneb heledus koos katvuse suurenemisega.
muuda] Takistitest koosneva pingejagaja ülekandeteguri avaldise tuletamine. Takistusliku pingejagaja, ülekandeteguri sõltuvus sagedusest. U1 on sisendpinge U2 on väljundpinge U1 I= R1 + R 2 U1 *R2 U2 = I * R2 = R1 +R2 kui R2 -> 0, siis U2 -> 0 kui R1 = 0, siis U2 = U1 U2 R2 Ülekandetegur K = = U1 R1 + R 2 5. Kirchoffi seadused. [vaata | muuda] Seos voolude vahel hargenvas ahelas. Seos pingete ja elektromotoorjõudude vahel järjestikuses ahelas. Kirchhoffi esimene seadus Vooluahelasse ühendatakse tavaliselt palju tarviteid. Üks lihtsam näide on auto või
Pidevuse võrrand on hüdrogaasimehaanikas üks fundamentaalsemaid võrrandeid. Ta on sisuliselt massijäävuse seaduse väljendus. Pidevusvõrrand on piltlikult kujutatud joonisel 3.2 65 Joonis 3.2 Pidevusvõrrandi piltlik seletus (q tähistab vooluhulka) Sõnastub ka nn. Kirchoffi seadus: vedeliku voolude ristumiskohta tulevate vooluhulkade summa võrdub sealt lähtuvate vooluhulkade summaga. 97. Venturi efekt- Vedeliku voolukiiruse kasvades toru ristlõikepindala vähenemisega, kasvad vedeliku Uk, järelikult Up ja/või rõhk vähenevad. 1. järeldus Bernoulli võrrandist- horisontaalses torus on voolava vedeliku rõhk seda väiksem, mida suurem on voolamise kiirus 98. Toricelli seadus- 2. järeldus Bernoulli võrandist
annaabi.ee 
