R3 12 J3 = 12 J3 = 1 A 5 Vooluallikad J2 ja J3 on paralleel ühenduses leian koguvoolu I3a E2 R1 R2 5 1 4 1 36 36 V E1 18 V 6
Õpiobjekti stsenaarium Õpiobjekti nimi Vooluresonants Õpiväljund Õppinud inimene selgitab, kuidas leida rööpühenduses olevate komponentide voolutugevust ning mis asi on vooluresonants. Õpiobjekti sisu Siin kohal ei arvesta pooli juhtmetraadi aktiivtakistust. Väljaselgitamaks koguvoolu, joonestatakse vektordiagramm. Alustatakse vabalt valitud asendis vektorist U, mis on kõigis harudes ühine. Samas faasis pingega on aktiivvool Ia vektor. Induktiivvoolu IL vektor jääb pingest 90o maha, mis on vastupidise suunaga mahtuvusvoolu Ic vektoriga, mis on pingest 90o ees. Ühendades vektorite alguspunkti lõpppunktiga, saamegi koguvoolu I vektori, mis on pingest nurga mahajääv. NB! Vooluvektorite mõõtkava peab olema ühine.
kontuuris (näiteks suletud juhtmekeerus), kui seadus muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog. Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, mille puhul magnetvälja toimel juhtmes indutseerub (tekib) elektromotoorjõud (emj). Valem: Elektromagn etilise jõu seadus Koguvoolu seadus ütleb, et Koguvooluse Magnetahela arvutamisel on adus magneetimisergutus mööda kinnist kontuuri aluseks just koguvooluseadus. on võrdne koguvooluga, mis läbib kontuuriga piiratud pinda. Valem: ∑ I=∑ H⋅∆l Kehale mõjuv jõud võrdub keha massi ja Newtoni II seadus selle jõu poolt kehale antud kiirenduse
Kaht siinussuurust saab liita neid graafiliselt kujutavate sinusoidide liitmise teel. Kui näiteks on voolud faasis, siis mõjuvad nad alati üheaegselt ühes suunas ja nende summa on maksimaalne. Siinuste liitmisel tuleb liita hetkväärtused. Ajahetkel a on summaarse voolu hetkväärtus ae = ab + ad; ajahetkel k aga km = kl + kn. Niiviisi voolude hetkväärtusi i1 ja i2 liites saab summaarse voolu i = i1 + i2, voolude amplituud- väärtusi vektoreid liites aga koguvoolu vektori I = I1 + I 2 . Kui I1 amplituud on näiteks 2 A ja I2 amplituud 3 A, siis vektordiagrammil väljenduks see nii: Niisugune olukord esineb näiteks küttekehade rööplülitusel. Küttekehades on vool pingega faasis. Üldjuhul võib vahelduvvooluahelas iga tarviti vool olla pinge suhtes erineva faasinihkega, näiteks nii, nagu kujutatud järgmisel joonisel. 77 Siin võib samamoodi graafilisel liitmisel saada
0 dl = µ0i/ 2r Sirgvool B = µ0i/ 2a 5 * 10-5 T Magneetilised poolused ei lange kokku geomeetriliste poolustega. 13. Koguvoolu seadus, Solenoidi väli. magnetvälja jõujooned on kinnised jooned. Seetõttu ei ole väljatugevuse tsirkulatsioon alati 0, nagu see oli elektriväljas. Niisuguse omadusega välja nim keeriseliseks. Koguvoolu seadus - Mistahes kinnises kontuuris mõjuv magnetomotoorjõud on võrdeline selle kontuuri poolt aheldatud amperkeerdude arvuga. Siin Bl=Bl Bldl = µ0i / 2r * dl = µ0i / 2r * dl = (µ0i / 2r ) * 2r = µ0i
üksiktakistuste summaga. 2.Sirgvoolu magnetväli Välja suuna kiiremaks määramiseks kasutatakse kruvijuhist: magnetvälja suund ühtib paremkeermega kruvi pööramissuunaga, kui kruvitelje pikiliikumise suund ühtib voolu suunaga. Sirgjuhtme magnetväli on suhteliselt nõrk ja konkreetsete poolusteta. 3.Pooli ja kondensaatori rööpühendus; Vooluresonants Pooli vool I1(üks) jääb pingest U faasilt maha nurga 1 võrra. Pooli voolu aktiivkomponent Ia1=I1cos 1 on võrdne koguvoolu I aktiivkomponendina Ia, sest kondensaatori voolul puudub aktiivkomponent. Pooli voolu induktiivkomponent Il(ll)=I1(üks)sin 1 jääb pingest faasilt 90 kraadi maha. Kondensaatorivool Ic= U /Xc on pingest 90 kraadi ees. Vooluresonants-esineb juhul , kui Il(ll)=Ic. Koguvoolu reaktiivkomponent Ir=Il(ll)- Ic=0 ja I=Ia=Ia1(üks) =0(astmel)0, cos = 1. Koguvool I on pingega U faasis ning vooluahelal on aktiivtakistuse iseloom. Vooluresonantsi kasutatakse elektroonikaskeemides(võnkeringides).
tõmbejõud. Fe = k * Iq1I * Iq2I /ε a2 Fm = km * v1 * v2 * q1 * q2 /ε a2 Fe/εFm = (k * Iq1I * Iq2I /ε a2) /ε (km * v1 * v2 * q1 * q2 /ε a2) = v1 * v2 /ε c2 . Tavakiiruste juures läheneb avaldis v1 * v2 / c2 nullile. (Kogu tehe täpsemalt 10. loengus) Järeldused: Mida suurem on kiirus, seda suurem magnetjõud. Magnetjõud < < elektrijõust. Relatiivsete kiiruste korral on magnetiline jõud ja elektrijõud võrreldavad. 33. Koguvoolu seadus. Koguvoolu seadus seob magnetvälja allika magnetilise induktsiooniga. Magnetvälja tsirkulatsioon mööda pinna kinnist kontuuri võrdub voolude summaga, mis läbivad selle kontuuri poolt ümbritsetud pinda. ❑ Valem: ∮ ❑B (vektor)*dr (vektor) = μ *I 0 k <<-- see võib mõnel puhul olla ka negatiivne väärtus, ❑ sest paaris kohas mul on pandud see valem koos *cos a. 34. Solenoidi magnetväli.Toroidi magnetväli.
1.17 Muutuva takistusega vooluring 32 2. Mittelineaarsed alalisvooluahelad 35 2.1 Mittelineaarne takisti 35 2.2 Mittelineaarne vooluahel 37 3 Elektromagnetism 41 3.1 Koolifüüsikast pärit põhiteadmisi 41 3.2 Elektrivoolu magnetväli. Vooluga juhtmele mõjuv jõud 43 3.3 Koguvoolu seadus 44 3.4 Sirgjuhtme ja pooli magnetväli 45 3.5 Rööpvoolude vastastikune mõju 47 3.6 Magnetvälja mõju liikuvale elektronile 48 3.7 Materjalide magneetumine 48 3.8 Magnetiline hüsterees 50 3.9 Magnetahel 51 3
temperatuur (K), prõhk(Pa), Vruumala(m3), =Cp/Cv 24)Maxwelli võrrandid Maxwelli võrrandid määravad seosed elektriliste ja magnetiliste nähtuste vahel ja väljade seosed väljaallikatega. Maxwelli võrranditest järeldub elektromagnetlainete olemasolu. Maxwelli võrrandeid võib kasutada nii diferentsiaal kui ka integraalkujul, mõlemad on samaväärsed. Kirjeldus Integraalne kuju Diferentsiaalkuju Koguvoolu Kõik kinnise joonega ümbritsetud seaduse üldistus pinda läbivad voolud võtavad osa magnetvälja tekitamisest sellel joonel Elektromagnetilise Elektrivälja tugevuse tsirkulatsioon induktsiooni piki suletud kontuuri on võrdeline seaduse üldistus seda kontuuri läbiva magnetvoo muutumise kiirusega Üldistatud Gaussi Kõik kinnise pinna sees paiknevad
osale rakendatud pingegea pöördvõrdeline sama osa takistusega . I=U/R Kus I(A) vooluringi üksikosa läbiva voolu tugevus U(V) pinge vooluringi üksikosa ptstel (pinge on füüsikaline suurus mis iseloomustab voolu tekitavat elektrivälja ) R() - VOOLURINGI üksikosa elektriline takistus . Seadus kehtib samaväärselt ka vooluringi kogu välisosale , kuid tuleks siis sõnastada pisut teisiti : vooluringi välisosas kulgeva voolu üldine tugevus (koguvoolu tugevus ) on võrdeline kogu välisosale rakendatud pingega ja pöördvõrdeline välisosa kogutakistusega . Rangelt võttes kehtib see seadus niisugusel kujul vaid elektrijuhi jääval temperatuuril ja mitte kõigi elektrijuhtide (näit,pooljuhid ) korral Ohmi seaduse põhjal defineeritakse ka elektrilise takistusega mõõtühik üks oom () . Seaduse definitsioonivalemi I=U/R põhjal R=U/I ja ühik 1 =1V/1a. Üks oom ( 1) on sellise juhi takistus , mille otstele
9. Mis määrab el. vooluga juhtmele mõjuva jõu? Kirjutada valem. Mida tähendavad valemis olevad tähed? 10.Kuidas määratakse magnetväljas juhtme liikumise suund? 11.Millal indutseeritakse muutuvas kontuuris emj. 1 volt? 12.Mida nimetatakse elektrimasinaks? 13.Milleks muundub elektrienergia elektrimootoris? 14.Elektrimootori ehitus ja tööpõhimõte. 15.Kuidas saab muuta elektrimasina ankru pöörlemise suunda? 16.Kus võib kasutada pöörleva ankru mehaanilist jõudu? 22.Koguvoolu seadus. 1. Mis määrab juhtme (te) ümber tekkiva magnetvälja tugevuse H? 2. Mida nimetatakse koguvooluks? 3. Kirjutada matemaatilise summa märk ja nimetus. 4. Mida ütleb koguvoolu seadus? 23.Sirgjuhtme ja pooli magnetväli. 1. Kuidas muutub elektrivoolust põhjustatud magnetväli kui voolu juhtmes viiekordistada? 2. Mida ninetatakse solenoidiks? 3. Millest oleneb solenoidi ümber tekkiva magnetvälja suurus? 4. Mida nimetatakse amperkeeruks? 5. Mida nimetatakse pooliks? 6
6. Aktiiv-, induktiiv- ja mahtuvustakistuse rööpühendus. Vooluresonants. Ühine klemmipinge, vektordiagrammi joonestamist alustatakse pingevektorist. Pingega faasis aktiivvooluvektor Ia. Aktiivvooluvektori lõpust joonestatud pingest 90° mahajääv induktiivvoolu I L vektor. Selle lõpust on joonestatud mahtuvusvoolu IC vektor, mis on täpselt vastupidise suunaga ehk 90° pingest ees. Kuivõrd kõik voolud on kantud vektordiagrammile, saab koguvoolu vektori, kui ühendada koordinaatide algpunkt viimasena joonestatud vooluvektori lõpuga. Faasinihkenurk leitakse avaldisest Vooluresonantsiks nimetatakse sellist olukorda, kui IL=IC, mis tekib siis, kui xL=xC. Niisugusel juhul võivad haruvoolud olla suuremad, kui koguvool. 7. Võimsused vahelduvvooluringis a)Aktiivvõimsus Toiteallikast ei saabu võimsus ühtlase voona, vaid kahe impulsina perioodi vältel.
Nagu eespool öeldud, võetakse üldjuhul m = 2...10. I põik m= IK Koormatud pingejaguri arvutamisel lähtume etteantud pingetest U ja U2=UK ning koormusvoolust IK. Valime põikvooluteguri m sobiva väärtuse, mille põhjal arvutame põikvoolu väärtuse. Põikvoolu ja koormusvoolu summa annab meile pingejagurit läbiva koguvoolu väärtuse. Kuna pinged U, U1 ja U2 on meile teada, saame Ohm'i seaduse abil välja arvutada pingejaguri takistite väärtused. Elektroonika alused. Teema 5 Mõned elektrotehnika ja süsteemitehnika põhimõisted. Passiivsed resistiivsed vooluahelad. SDER 3. loeng 10.02.2011 14 (14) Pikkov: lk 52
lisaks veel suunast, samas kui punktlaengu elektrostaatiline väli oli radiaalsümmeetriline. Vooluelemendi sihis on magnetiline induktsioon võrdne nulliga, kõige suurem on ta vooluelemendiga ristuvas sihis. Magnetvälja superpositisiooni printsiip. Vooluelementide poolt tekitatud summaarne magnetiline induktsioon mingis ruumipunktis võrdub üksikute vooluelementide poolt tekitatud magnetiliste induktsioonide vektoriaalse summaga. 54. Koguvoolu seadus Koguvoolu seadus. Magnetilise induktsiooni vektori tsirkulatsioon piki mistahes suletud kõverat vaakumis võrdub selle kõvera poolt ümbritsetud voolude algebralise summaga, mis on korrutatud konstandiga 0. Vektorvälja B tsirkulatsiooniks mööda suletud kõverat L nimetatakse joonintegraali: Suletud kõverat läbiv vool leotakse positiivseks, kui tema poolt tekitatud magnetvälja tsirkulatsiooni suund (määratakse kruvi reegliga) ühtib meie poolt valitud
- kiiruse muutumine vertikaalis, S pindala. o Njuutonlikud vedelikud vedelikud, millel sisehõõrdetegur on antud temperatuuril konstantne ja ei sõltu voolukiirusest. Nt vesi, bensiin, petrooleum, õhk. o Mittenjuutonlikud vedelikud vedelikud, millel sisehõõrdetegur antud temperatuuril sõltub voolamiskiirusest. Nt veri (tervikuna). · Hagen-Poiseuille valem. o Valem käsitleb viskoosse vedeliku koguvoolu torudes. Valemist järeldub, et mida viskoossem on vedelik, seda väiksemad on voolukogused. Eriti tundlikud on vooluhulgad toru raadiuse muutmisele. Kui toru raadius väheneb 2 korda, siis vooluhulk väheneb = 16 korda. · Frontaaltakistus. o Frontaaltakistus on võrdeline keskkonna dünaamilise viskoossusega . o Frontaaltakistus on võrdeline keha liikumiskiirusega u vedeliku suhtes.
13.1 Üldistatud Ohmi seadus 13.2 Kirchhoffi seadused 13.3 Tarbijate jadaühendus 13.4 Tarbijate rööpühendus 13.5 Vooluallika kasutegur 14. MAGNETOSTAATIKA 14.1 Magnetväli 14.2 Ampere’i seadus 14.3 Vooluga raam magnetväljas 14.4 Magnetvoog 14.5 Lorentzi jõud 14.6 Voolude vastastikune mõju. Biot’-Savart’-Laplace’i seadus 14.7 Lõpmata pika ja sirge voolujuhtme magnetiline induktsioon. 14.8 Koguvoolu seadus 14.10 Solenoidi magnetväli 14.11 Magnetväli keskkonnas 15. ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON 15.1 Faraday katsed. Elektromagnetilise induktsiooni mõiste 15.2 Indukstiooni elektromotoorjõud 15.3 Induktiivsus 15.4 Solenoidi induktiivsuse arvutamine 15.5 Magnetvälja energia 16 GEOMEETRILINE OPTIKA 16.1 Geomeetrilise optika seadused 16.2 Fermat’ printsiip 16.3 Läätsed 16.4 Kujutise konstrueerimine läätsedes
annaabi.ee 
