määramine. pingeallikas (alaldi), uuritav galvaanielement, normaalelement, lülitid. Skeem 1. Töö teoreetilised alused Kompensatsioonimeetodit kasutatakse potentsiaalide vahe ja elektromotoorjõu (emj, ε) määramiseks. Pinge UAB vooluahela lõigul AB on võrdne selle lõigu otste potentsiaalide vahe ( ) ϕ A−ϕ B ja lõigul mõjuva emj algebralise summaga: UAB = ϕ A−ϕ B+ ε. (1) Kui ahelalõik ei sisalda emj allikat, siis UAB =ϕ A−ϕ B . (2) Vastavalt Ohmi seadusele AB RAB U = I ⋅ , (3) kus I on voolutugevus ahelas ja RAB ahelalõigu AB takistus. Voolu puudumisel ahelas = 0 UAB ja valemist (1) järeldub, et ε =ϕ B−ϕ A , (4) millest nähtub, et emj määramiseks on vaja mõõta toiteallika (näiteks galvaanielemendi) klemmide potentsiaalide vahe tingimusel, et vool läbi allika puudub
mida tekitavad kõik süsteemi kuuluvad laengud üksikult. 5.Elektromotoorjõud Elektromotoorjõud (emj) on suurus, mis iseloomustab indutseeritud elektrivälja ja kõrvaljõudude poolt positiivse elektrilaengu ümberpaigutamiseks nende jõudude poolt tehtava töö suhet sellesse elektrilaengusse. Elektromotoorjõud tekib mehaanilise, keemilise või mingi muu energia toimel ja võrdub vooluringi pinge ja vooluallika sisepingelangu summaga ning mõõdetakse voltides (V). Elektromotoorjõud on võrdne pingeallika klemmipingega juhul, kui pingeallikas ei ole ühendatud vooluringi. Vooluringi ühendatud pingeallika klemmipinge on alati väiksem pingeallika elektomotoorjõust. Vastavalt Ohmi seadusele saab vooluahelasse ühendatud pingeallika klemmipinget arvutada järgmise valemiga: U = E - I * R0 U on pingeallika klemmipinge, mõõdetuna voltides (V). I on pingeallika elektrivoolu tugevus, mõõdetuna amprites (A).
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
Tallinn 2014 1. Elektrivälja olemus ja omadused; laengute vastastikune toime; elektrivälja tugevus. Elektrilaeng Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu täisarvkordne 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui voolutugevus on 1 A (amper) Prootoni ja elektroni laengud on võrdsed, erinev on mass Laengute jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute algebraline summa jääv Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured pos. ja neg. laeng korraga Coulomb´i seadus Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga , mille moodul on võrdeline nende laengute
Elektrivoolu suund on kokkuleppeliselt positiivsete laengukandjate liikumise suund (plussilt miinusele). Elektronid liiguvad juhis tegelikult vastupidises suunas (miinuselt plussile). Elektromotoorjõud (emj) on suurus, mis iseloomustab indutseeritud elektrivälja ja kõrvaljõudude poolt positiivse elektrilaengu ümberpaigutamiseks nende jõudude poolt tehtava töö suhet sellesse elektrilaengusse. Ohmi seadus üldistatud kujul on Suletud mittehargnevas vooluahelas on voolutugevus (I) võrdeline elektromotoorjõudude (E) summaga ja pöördvõrdeline ahela kogutakistusega (r). Vooluringis, mis koosneb ühest või mitmest järjestikku ühendatud toiteallikast ja ühest või mitmest samasse ahelasse järjestiku ühendatud takistist, saab arvutada voolutugevust järgmiselt: Vooluahelat läbiva elektrivoolu tugevus (I) on võrdeline selle lõigu otste potentsiaalide vahega (U) ja pöördvõrdeline lõigu takistusega (R).
................................................................................................................................................. 1 1.Elektrivool. Voolutugevus. ............................................................................................................................
Pinget tähistatakse U tähega. Laengu nihutamiseks ühest punktist teise teeb elektriväli tööd, mille suurus jagades laengu suurusega saame potentsiaalide vahe. 2. Alalisvool. Ohmi seadus ALALISVOOL on laengute korrastatud liikumine. Alalisvoolu SUUND positiivsete laengute liikumise suund. Alalisvoolu TUGEVUS ajaühikus juhi ristlõiget läbinud laeng Voolutugevuse ühik on amper (A) OHMI SEADUS VOOLURINGI OSA KOHTA U pinge juhi otstel I voolutugevus 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.
Elektriväli ümbritseb laetud kehi. Elektriväli on vektorväli, elektrivälja tugevus on vektoriaalne suurus. Elektrivälja tugevust määratakse positiivse proovilaenguga. 2. Elementaarlaeng. Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu täisarvkordne. 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui voolutugevus on 1 A (amper). 3. Laengute jäävuse seadus. Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute algebraline summa jääv. Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured positiivne ja negatiivne laeng korraga. 4. Coulomb´i seadus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille moodul on võrdeline nende laengute
Elektrivälja vektor välja suvalises punktis on seda punkti läbiva jõujoone puutujavektor. Jõujoone tihedus mistahes välja piirkonnas on võrdeline elektrivälja suurusega antud piirkonnas Jõujooned alagavad positiivsest laengust ja lõppevad negatiivses laengutel. Elektrivälja superpositsiooniprintsiip- kui antud punktis tekitavad elektrivälja mitmed laengud, siis kogu elektrivälja tugevus on võrdne potentsiaalide summaga. E= E1 + E2 +...+ Ei=Ei Gaussi teoreem- elektrivälja tugevuse E vektorvoog läbi kinnise pinna on võrdeline selles pinnas olevate laengute algebralise summaga ja pöördvõrdeline elektrilise konstandiga.. 1 q q 1 q F= 1 2 2 E= 2 4 0 r ; 4 0 r : 0 -elektrivälja konstant Punktilaengu elektriväli- punktilaeng q elektriväli E punktis, mis asub kaugusel r laengust,
tugevusega vool, siis pole oluline, kas ampermeeter asub skeemis enne või peale tarvitit. Lühikeste juhtmete ja ampermeetri takistus on tarvitite takistusega võrreldes enamasti tühiselt väike, ning see loetakse nulliks Voltmeeter ühendatakse rööbiti nende punktidega, mille vahelist pinget soovitakse mõõta. Voltmeetri takistus on väga suur ning enamasti pole vaja arvestada seda nõrka voolu, mis teda tegelikult läbib. 4 1.2 Elektromotoorjõud (allikapinge), sisepingelang ja pinge Elektrivoolu tekitamiseks on vaja vooluallikat ehk täpsemini öeldes elektrienergia allikat. See on sea- de, kus eraldatakse erinimelised laengud. Selleks on vaja teha tööd. Allika üks klemm saab pluss- potentsiaali ja teine miinuspotentsiaali. Kui allika klemmidele ühendada tarviti, läbib teda elektrivool, mis teeb kasulikku tööd. Suletud vooluringis liiguvad positiivsed laengud potentsiaali kahanemise suunas.
tugevusega vool, siis pole oluline, kas ampermeeter asub skeemis enne või peale tarvitit. Lühikeste juhtmete ja ampermeetri takistus on tarvitite takistusega võrreldes enamasti tühiselt väike, ning see loetakse nulliks Voltmeeter ühendatakse rööbiti nende punktidega, mille vahelist pinget soovitakse mõõta. Voltmeetri takistus on väga suur ning enamasti pole vaja arvestada seda nõrka voolu, mis teda tegelikult läbib. 4 1.2 Elektromotoorjõud (allikapinge), sisepingelang ja pinge Elektrivoolu tekitamiseks on vaja vooluallikat ehk täpsemini öeldes elektrienergia allikat. See on sea- de, kus eraldatakse erinimelised laengud. Selleks on vaja teha tööd. Allika üks klemm saab pluss- potentsiaali ja teine miinuspotentsiaali. Kui allika klemmidele ühendada tarviti, läbib teda elektrivool, mis teeb kasulikku tööd. Suletud vooluringis liiguvad positiivsed laengud potentsiaali kahanemise suunas.
tugevusega vool, siis pole oluline, kas ampermeeter asub skeemis enne või peale tarvitit. Lühikeste juhtmete ja ampermeetri takistus on tarvitite takistusega võrreldes enamasti tühiselt väike, ning see loetakse nulliks Voltmeeter ühendatakse rööbiti nende punktidega, mille vahelist pinget soovitakse mõõta. Voltmeetri takistus on väga suur ning enamasti pole vaja arvestada seda nõrka voolu, mis teda tegelikult läbib. 4 1.2 Elektromotoorjõud (allikapinge), sisepingelang ja pinge Elektrivoolu tekitamiseks on vaja vooluallikat ehk täpsemini öeldes elektrienergia allikat. See on sea- de, kus eraldatakse erinimelised laengud. Selleks on vaja teha tööd. Allika üks klemm saab pluss- potentsiaali ja teine miinuspotentsiaali. Kui allika klemmidele ühendada tarviti, läbib teda elektrivool, mis teeb kasulikku tööd. Suletud vooluringis liiguvad positiivsed laengud potentsiaali kahanemise suunas.
1 15 puutujavektor. Jõujoone tihedus mistahes välja piirkonnas on võrdeline elektrivälja suurusega antud piirkonnas Jõujooned alagavad positiivsest laengust ja lõppevad negatiivses laengutel. Elektrivälja superpositsiooniprintsiip- kui antud punktis tekitavad elektrivälja mitmed laengud, siis kogu elektrivälja tugevus on võrdne potentsiaalide summaga. E= E1 + E2 +...+ Ei=Ei Gaussi teoreem- elektrivälja tugevuse E vektorvoog läbi kinnise pinna on võrdeline selles pinnas olevate laengute algebralise summaga ja pöördvõrdeline elektrilise konstandiga.. ; : -elektrivälja konstant Punktilaengu elektriväli- punktilaeng q elektriväli punktis, mis asub kaugusel r laengust, avaldab kujul
ALALISVOOL Elektrivooluks nim. laengute suunatud liikumist. q Voolutugevus näitab juhi ristlõiget ajaühikus läbivat laengu hulka: I = t 1C 1A = A-Amper 1kA = 10 3 A 1mA = 10 -3 A 1µA =10 -6 A (2-1) 1S Elektrihulga (laengu) ühikuks saame valemist 2-1 ka: q = I t 1C = 1 A s Kasutatakse ka ühikuid A h 1 Ah = 3600C = 3600 A s
Elektrivoolu TEKKEMEHHANISM. Elektrivoolu tugevust määravad suurused, I = qnvS Esiteks peab võrdub juhi otstele rakendatud pinge, voolutugevuse ja töö sooritamiseks kulunud aja korrutisega. eksisteerima see mis, liigub ja teiseks, peab esinema põhjus, mis tekitab liikumise. . OHMI seadus Elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojushulk võrdub voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja aja vooluringi OSA kohta. Voolutugevus vooluringi lõigus on võrdeline lõigu otstele rakendatud pingega ja korrutisega. Ühik on 1 džaul (1J) valem: A=U*I*t. ELEKTRIVOOLU VÕIMSUS on füüsikaline suurus, mis pöördvõrdeline lõigu takistusega. I = U/R. R – Juhi takistus, ühik üks oom (1Ω). JUHI TAKISTUS. R = U/I võrdub elektrivoolu tööga ajaühikus. Elektrivoolu võimsus on arvuliselt võrdne pinge ja voolutugevuse Takistuse mõõtühikuks on oom (1Ω)
5.Elektrimahtuvus. *Elektrimahtuvus kui füüsikaline suurus on võrdeline plaatidel oleva laenguga ja on pöördvõrdeline plaatide potensiaalide vahega. 6.Kondensaatorid. *Kondensaatori ülessandeks on koguda endasse elektrilaengut(elektrit). Kondensaatorid jagunevad: a)alalise mahtuvusega kondensaator, b)muudetava mahtuvusega kondensaator, c)suuremahtuvusega kondensaator. Igat kondensaatorit iseloomustab tema elektriline mahtuvus. 7.Mõiste elektrivoolust, voolutugevus. *Elektrivooluks nimetatakse laetud osakeste korrapärast liikumist. Suurust mida mõõdetakse juhi ristlõike läbinud laengu ja vastava aja suhtega nimetatakse voolutugevuseks(I=q/t). 8.Elektrimahtuvus. *Juhi omadus avaldada laengute liikumisel takistavat vastumõjutnimetatakse elektritakistuseks(R=U/I). 9.Vooluallika emj. *Suurust mida mõõdetakse laengu ümber paigutamisel kogu suletud vooluringi ulatuses tehtud töö ja laengu suuruse suhtega nimetatakse vooluallika emj-s. 10.Ohmi seadus.
Laengute ümberpaiknemine allika sees on võimalik ainult kõrvaljõudude abil. Elektromootorjõud (emj, uuema nimetusega allikapinge) on põhjus, mis tekitab ja säilitab elektrivoolu suletud vooluringis. Ühikuks volt ehk V Elektromootorjõud on 1 volt, kui laengu 1C ümberpaigutamiseks allikas kulub tööd 1J. Kilovolt 1kV = 1000V Millivolt 1mV = 0,001V Mikrovolt 1µ = 0,000001V (kümme -6ndas) Allikapinge (elektromootorjõud) võrdkub vooluringi pinge ja sisepingelangu summaga E= U + U0 Elektromootorjõud võrdub pingega ainult juhul kui toiteallikas ei ole voolu (elektrikud ütlevad: ta on koormamata ehk tühijooksus) Elektrivool, st elektronide kindlasuunaline liikumine võib tekkida ainult pinge (emj) olemasolul. Pinge võib aga esineda ilma vooluta. Ühendusjuhtmete kaudu ülekantud pinge tekitab alles siis voolu, kui läbi tarbija (näiteks elektrihõõglambi) saab toimida pidev elektronide liikumine. Elektrivool
liikumisest tulenevaid elektromagnetilisi efekte ning elektromagnetvälja. Elektromotoorjõud (emj) on suurus, mis iseloomustab indutseeritud elektrivälja ja kõrvaljõudude poolt positiivse elektrilaengu ümberpaigutamiseks nende jõudude poolt tehtava töö suhet sellesse elektrilaengusse. Elektromotoorjõud tekib mehaanilise, keemilise või mingi muu energia toimel ja võrdub vooluringi pinge ja vooluallika sisepingelangu summaga ning mõõdetakse voltides (V). Elektromotoorjõud on võrdne pingeallika klemmipingega juhul, kui pingeallikas ei ole ühendatud vooluringi. Vooluringi ühendatud pingeallika klemmipinge on alati väiksem pingeallika elektomotoorjõust. Vastavalt Ohmi seadusele saab vooluahelasse ühendatud pingeallika klemmipinget arvutada järgmise valemiga: · U on pingeallika klemmipinge, mõõdetuna voltides (V). · I on pingeallika elektrivoolu tugevus, mõõdetuna amprites (A).
puhul 1000 volti ja alalispinge puhul 1500 volti. Kõrgepinge on pingepiirkond, mille korral pinge on normaaltalitlusel vahelduvpinge puhul suurem kui 1000 volti ja alalispinge puhul suurem kui 1500 volti. 2. Mis peab olema elektrivoolu tekkeks? (2) Elektrivoolu tekkeks peab leiduma liikumisvõimelisi vabuosakesi ja peab esinema elektrijõud. 3. Voolutugevuse sõnastus,valem, ühikud, tähised. Elektrivoolu tugevus ehk voolutugevus (tähis I) on füüsikaline suurus, mis kirjeldab ajaühikus elektrijuhi ristlõiget läbinud elektrilaengu Q hulka. Valem: I=q:t , kus Ivoolutugevus (a ); q laeng (c) ja t aeg (s) 4. Kuidas ühendame ampermeetrit vooluringi? Ampermeetrit ühendatakse vooluringis jadamisi uuritava objektiga. 5. Pinge sõnastus, ühik, tähis. Pinge on füüsikaline suurus,mis iseloomustab voolu tekitavat elektrivälja. Tähis U ja ühik v 6. Kuidas ühendame voltmeetrit vooluringi?
6) Ülikondensaatoreid kasutatakse mäluseadmetes. · Kondensaatorite rööp- ja jadaühendus (+joonis ja valemid) Jadaühendusel liituvad mahtuvuste pöördväärtused, kogusummas tuleb mahtuvus väiksem, kui üksikutel kondensaatoritel 1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ... + 1/Cn Rööpühenduse korral mahtuvused liituvad C = C1 + C2 + C3 + ... + Cn 4. Elektrivool, Ohm'i seadus ahela osa kohta · Elektrivool (suund), voolutugevus ja voolutihedus (+ joonis, valemid, mõõtühikud) Elektrivoolu kasutatakse elektrotehnikas elektrivoolu energia transportimiseks tootjalt (elektrijaamast) tarbijani. Elektrivool on igasugune laengute korrapärane (suunatud) liikumine. Nad ei tooda, vaid ainult muundavad neisse juhtmeid pidi toodavat elektrienergiat. Asetades juhi elektrivälja, juhis olevatele vabadele laengutele hakkab mõjuba Coulomb'i jõud. Voolutugevus on ajaühikus juhi ristlõiget läbinud elektrilaeng
vahega (U) ja pöördvõrdeline lõigu takistusega (R) I=U/R I= Sõnastage Ohmi seadus suletud vooluringi kohta? R+r Voolutugevus suletud vooluringis on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline vooluring kogutakistusega. Vooluringi kogutakistuse alla mõeldakse vooluringi välisosa vooluallika sisetakistuse summat. = IR + Ir kus IR on U vooluallika klemmipinge U = - Ir Mis on vooluallika elektromotoorjõud? Suurust mis on võrdne positiivse ühiklaengu ümberpaigutamiseks tuleva kõrvaljõudude tööga nim. elektromotoorjõuks E. E=A/q (V)volt. On võrdne vooluallika maksimaalse klemmipingega. Millest sõltub juhi takistus? juhi takistus sõltub materjalieritakistusest, juhi pikkusest, ristlõikepindalast ja temperatuurist. Vooluga juhtmes eraldub alati soojust vastavalt juhi takistusele. Kuna
Füüsika Elekter metallides Voolu tekkimise tingimused: Vabad laengukandjad Neile mõjuvad elektrijõud Elektrivooluks nim elektrilaengute suunatud liikumist Alalisvool Alalisvooluks nim elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. Voolutugevus Elektrivoolu mõõduks on voolutugevus, tähis I ja ühik üks amper (1A – SI-süsteemi ühik) Voolutugevus on võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbiva laengu suurusega. I = q/t I – voolutugevus amprites q – laengu suurus kulonites t – aeg sekundites Voolutugevust määravad suurused Voolutugevus I sõltub elektronide suunatud liikumise kiirusest v ja laengukandjate kontsentratsioonist n. Laengukandjate kontsentratsiooniks n nim laengukandjate arvu ruumalaühikus n = N/V
Kordamisküsimused ,,Alalisvool" · Mida nimetatakse elektrivooluks? Elektrivool on laenguga osakeste suunatud liikumine. · Millised on elektrivoolu tekkimiseks vajalikud tingimused? a). aines peab leiduma piisavalt vabu laengukandjaid (osakesed mis liiguvad) b). peab mõjuma elektrijõud (peab leiduma liikumise põhjus) · Kuidas on määratletud voolutugevus kui elektrivoolu iseloomustav suurus? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Miks? I voolutugevus, q q juhuristlõiget läbiva laengu suurus I = t t selleks kulunud aeg Voolutugevus on skalaarne suurus, sest selle määramiseks piisab ainult arvväärtusest, sest selle suund on kokkuleppeliselt määratud
maksimaalne.ristuvate juhtmete vahel jõud ei mõju.Kui paralleelsetes juhtmelõikudes kulgevad sama suunalised voolud, siis mõjub juhtmete vahel tõmbejõud. Vastassuunaliste voolude korral mõjub tõukejõud.(joonis2)Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. Juhtme lõikude vaheline jõud on võrdeline voolutugevusega kummaski juhtmes ning juhtme lõigupikkusega ja pöördvõrdeline juhtme lõikude vahe kaugusega.F=k*(I1*I2*l/d) k=4*Pi*10-7/2*Pi .M0=magneetiline const. Magneetiline const. Sõltub keskonnast ja ühikute süsteemist. Antud valemi abil defineeritakse SI süsteemi põhiühik amper.Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikene sirgjuhtme vahel, mille vahe kaugus on üks meeter ja milles voolab ühesugune tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meetrikohta jõud 2*10-7 N, siis on voolitugevus juhtmetes üks amper.(joonis3) AMPERE'i seadus.Magnetinduktsioon
maksimaalne.ristuvate juhtmete vahel jõud ei mõju.Kui paralleelsetes juhtmelõikudes kulgevad sama suunalised voolud, siis mõjub juhtmete vahel tõmbejõud. Vastassuunaliste voolude korral mõjub tõukejõud.(joonis2)Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. Juhtme lõikude vaheline jõud on võrdeline voolutugevusega kummaski juhtmes ning juhtme lõigupikkusega ja pöördvõrdeline juhtme lõikude vahe kaugusega.F=k*(I1*I2*l/d) k=4*Pi*10-7/2*Pi .M0=magneetiline const. Magneetiline const. Sõltub keskonnast ja ühikute süsteemist. Antud valemi abil defineeritakse SI süsteemi põhiühik amper.Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikene sirgjuhtme vahel, mille vahe kaugus on üks meeter ja milles voolab ühesugune tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meetrikohta jõud 2*10-7 N, siis on voolitugevus juhtmetes üks amper.(joonis3) AMPERE’i seadus.Magnetinduktsioon
Vinci pilot project International Curricula of Mechatronics and Training Materials for Initial Vocational Training, EE/99/1/87301/PI.1.1.A./FPI. The content of the publications is the sole responsibility of its authors and in no way represents the opinions of the Commission or its departments. 2 Sisukord 1 Alalisvool 3 1.1 Vooluring (põhikooli füüsikakursusest) 3 1.2 Elektromotoorjõud (allikapinge), sisepingelang ja pinge 4 1.3 Elektrivool 5 1.4 Voolutihedus 8 1.5 Elektritakistus 8 1.6 Takistuse sõltuvus temperatuurist 10 1.7 Ohmi seadus 12 1.8 Võimsus ja töö 14 1
ElektrijõudElektriline jõud esineb ainult elektriliselt laetud kehade vahel. Seda jõudu vahendab elektriväli. Ei suuda viia positiivse laenguga kandijaid madalalt potentsiaalilt kõrgemale. Võib potentsiaale võrdustada. Mitteelektrline jõud (kõrvaljõud) Vooluallikas toimivaid jõude nimetatakse nende mitteelektrilise päritolu tõttu kõrvaljõududeks. Vooluallikates. Paneb laengu liikuma kogu vooluringis. Väljaspool vooluallikat teevad nad seda aga elektrijõudude vahendusel. Elektriseadmes muutub elektrivoolu energia mingiks teiseks energiaks: näiteks küttekehas soojuseks, elektrilambis valguseks ja soojuseks, elektrimootoris mehaaniliseks energiaks ja soojuseks. Vooluallika töö põhimõtteks on üht liiki energia muundamine elektrienergiaks. Elektromotoorjõud (emj) on suurus, mis iseloomustab indutseeritud elektrivälja ja kõrvaljõudude poolt positiivse elektri
voolutugevuse ja töö tegemiseks kulunud aja korrutisega ning sellega iseloomustatakse nii energia suuruse muutumist kui ka energia muundumist ühest liigist teise Elektrivoolu võimsus- füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju tööd mingi jõud ajaühiku jooksul teeb, ehk töö tegemise kiirust. Joule-Lenzi seadus- elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojus võrdub voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja aja korrutisega. Ohmi seadus vooluringi osa kohta- voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega. Aine eritakistus- on füüsikaline suurus, mis iseloomustab aine mõju elektrivoolule (tähiseks roo, roo=RS/l; ühikuks 1*m). Aine eritakistus on arvuliselt võrdne sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistusega. Takistite jadaühendus- I=const. U=U1+U2+Un R=R1+R2+Rn Takistite rööpühendus- U=const. I=I1+I2+In 1/R=1/R1+1/R2+1/Rn Vooluring- koosneb vooluallikast, juhtmetest ja tarbijast
3.Mittesümmeetria kolme faasilises süsteemis Mittesümmeetria erijuhiks on katkestus ühes faasis. See esineb näiteks ühe kaitsme läbipõlemisel. Kui neutraaljuht on terve, jääb katkestatud faas toiteta. Teises faasides jätkub töö normaalselt ÜLESANNE: Q=3000C t=10min e 600s I=Q/t 3000/600 = 5 A 5.1 Takistus; aineeritakistus; temperatuuri mõju takistusele Takistus- on juhi omadus avaldada vastupanu elektrivoolule, mida mõõdetakse pinge ja voolu suhtega R=U/I , Ühik on . Voolutugevus sõltub peale pinge veel juhi omadusele, mida nim. elektritakistuseks. Juhtme takistus on võrdeline tema pikkusega, pöördvõrdeline ristlõike pindalaga, ning sõltub lisaks materjalist ja temperatuurist. R=Q * l/S l- juhtme pikkus; S- ristlõikepindala; Q- aine eritakistus Aineeritakistus Q näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga juhtme takistus. Q= R * S / l ning mõõtühik *m
U c ( B h) =√ 4,88∗10−16 +5,73∗10−15 +1,3∗10−13=3,95∗10−7 6. Järeldused Maa magnetilise induktsiooni horisontaalkomponent mõõtmiskohas oli 3 katsel 1,62 *10-5+-3,95*10-7T 1)Määratlege võimsuse ja kasuteguri mõiste. Võimsus on füüsikaline suurus, mis näitab kui palju tööd teeb jõud ajaühiku jooksul; seega väljendab võimsus töö tegemise kiirust. Kasutegur on dimensioonita suurus, mis avaldub kasuliku võimsuse ja koguvõimsuse suhtena. 2)Defineerige elektromotoorjõud – põhjus, mis tekitab ja säilitab vooluringis elektrivoolu. Elektromotoorjõud on võrdne tööga, mida teevad kõrvaljõud elektrilaengu q ümberpaigutamiseks kogu vooluringi ulatuses. ε = A/q 3)Milles seisneb pinge ja potentsiaalide vahe erinevus? Pinge UAB vooluahela lõigul AB on võrdne selle lõigu otste potentsiaalide vahe φ A- φB ja lõigul mõjuva elektromotoorjõualgebralise summaga: UAB = (φA-φB )+ε Kui ahel ei sisalda elektromotoorjõu allikat, siis: UAB = (φA-φB )
valguse kiirusele. Kuidas see on võimalik? Paradoksi lahendus on selles, et lülitist lambini ei liigu mitte juhtmes olevad elektronid, vaid elektriväli, mis paneb elektronid korraga liikuma kogu juhtme ulatuses, Siin on täielik analoogia vee voolamisega torustikus. Kui avame veekraani, ei pea me ootama, kuni vee molekulid Ülemiste järvest kraanini jõuavad. Vee surve mõjul hakkab vesi liikuma kogu toru pikkuses. Elektrivoolude liigutamine toimub selle järgi, kuidas muutub voolutugevus ajas. Kui elektrivoolu tugevus jääb nii suuruse kui suuna poolest kogu aeg ühesuuruseks, siis on tegemist alalisvooluga. Kui me lühistame laetud kondensaatori plaadid juhtme abil, siis läbib juhet vooluimpulss. Euroopas on olmevooluvõrgus vahelduvvoolu võnkesagedus 50Hz. Elektrivoolu iseloomust sõltuvad ka mitmesugused selle vooluga kaasnevad nähtused, millega tutvume edaspidi. 2. GALVAANIELEMENT Kuni 18
7 Üksiku elektroni laeng on praktiliseks kasutamiseks liiga väike. Elektronide hulka mingil kehal nimetatakse elektriliseks laenguks ja tähistatakse rahvusvaheliselt Q tähega. Elektrilaengu mõõtühikuks valiti kulon, mida tähistatakse C tähega (venekeelses kirjanduses K). Keha omab laengu 1 C kui ta mahutab endas 6,2510 18 elektroni laengu. 1kulon on elektrihulk, mis läbib juhi ristlõiget 1 sekundi jooksul kui voolutugevus on 1 amper ehk 1kulon = 1 ampersekund. 1.5 ELEKTRIVÄLI Elektriväli tekib laetud keha ümber. Elektriväljaks nimetatakse elektrilaengut kandva keha ümbrust, kus ilmnevad elektrilised jõud, mis avaldub mehaanilise jõuna teistele laetud osakestele. Elektriväli ei koosne aineosakestest. Inimene ei tunneta elektri- välja. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud kehaga. Elektrivälja võib kindlaks teha kui viia laetud keha lähedusse
W=Ep/V, kus W-energiatihedus (J/m2); Ep-energia (J); V-ruumala (m2). W=0E2/2, kus - aine dielektriline läbitavus, E- elektrivälja tugevus (V/m), 0-8,85*10-12 (F/m). C=q/U ; E=q 0S Alalisvoolu tekkeks: 1)aine oleks juht; 2)ajas muutumatu elektriväli tekitada. I=enSv, kus I-voolutugevus (A), e- elementaarlaeng 1,6*10 -19C, n-juhtimiselektronide kontsentratsioon (1/m2), S- juhtme pindala (m2), v elektronide suunatud liikumise kiirus (m/s). Ohmi seadus: voolutugevus mingis lõigus on võrdeline lõigu otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline selle lõigu takistusega: I=U/R, kus I-voolu tugevus (A), U-pinge (V), R-takistus (). Takistite rööpühendus: I=I1+I2+... ; U=U1=U2=... ; 1/R= 1/R1+1/R2+... Takistite jadaühendus: I=I1+I2+... ; U=U1+U2... ; R=R1+R2+... Juhi takistuse sõltuvus mõõtmetes: R=2R1 Juhtme takistus on võrdeline tema pikkusega ja pöördvõrdeline tema ristlõike pindalaga ning sõltuv materjalist
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
