Veeimavus külastumisel vees 23°C, % 9 Lubatud töötemperatuur õhus, °C 40...70 Voolavuspiir / tõmbetugevus, MPa 78 / Rockwelli kõvadus M 85 ERTALON 6 SA (PA 6) Läbilöögipinge, kV/mm 25 Mahueritakistus, 10 astmes 15 Iseloomustus: Selles plastis on optimaalselt kombineeritud mehaaniline tugevus, jäikus, sitkus, löögitugevus ja kuumuskindlus. Koos dielektriliste omaduste ja hea püsivusega agresiivsetes keskkondades teevad need omadused ERTALON
4 7,15 2,50 2,52 6,95 6 10,20 3,57 3,59 6,61 8 15,00 5,25 5,28 7,29 Tabel 3. Tasapind-tasapind elektroodid (dielektrik:paber) Õhutemperatuur t=24 oC Õhurõhk p=102100 Pa Lehe paksus d=0,09mm Õhu suhteline tihedus: ; 0,993 Sümbolite selgitused: E10 õhu väljatugevus (kV/mm); U10 õhu läbilöögipinge(kV); h elektroodide vahekaugused (mm); U11 läbilöögipinge (pinge, mille juures toimub dielektriku läbilöök), E11 läbilöögipingele vastav elektrivälja tugevus; U11V keskmine mõõtetulemus; U1 ja U2 üksikud mõõtetulemused Graafikud: Tulemuste analüüs: Tasapind-teravik elektroodi korral on väljatugevus ligikaudu kaks korda väiksem kui tasapind-tasapind elektroodiga. sama võib öelda ka läbilöögiks vajaliku pinge kohta.
Tudengid: Tallinn 2009 1) Töö eesmärk: Tutvuda isoleerõlide elektrilise tugevuse määramise metoodikaga. Isoleerõlisse asetatakse kaks elektroodi mille vahel tekitatakse sädelahendus pinge sujuva tõstmisega 2 kV/s. Esimese sädelahenduse tekkimisel määratakse läbilöögipinge. Tehakse 50 katset 1 minutilise vahega. Katseid tehakse 50 sellepärast, et isoleerõlidel on suur hajuvus. 2) Katseseadme põhimõtteskeem Joonis 1 2) Mõõtetulemused Ul 4.12 Ul KV E1 d cm n ( Elk - El ) i=1 S
Polüvinüülkloriid PVC on üks Tihedus: 1,44(g/cm3) paljudest juhuslikest Tõmbeelastsus (kuiv): 3000 (MPa) avastustest mida tuli teha mitu korda. Kuulkõvadus: 130 (N/mm2) Esmakordselt avastati see Töötemperatuur: 0...60 prantsuse keemiateadlase ning Läbilöögipinge: 39 (KV/mm) füüsiku Henri Soojusjuhtivus: 0.14-0.28 Victor Regnault poolt aastal 1835 ning (W/mK) teistkordselt 1872. Soojusmahtuvus: 0.9 (kJ) aastal sakslasest füüsiku Eugen Eritakistus: 1016 (Ω m) Baumanni poolt. 19. Sajandil arvasid paar saksa ettevõtjat, et oleks hea idee teenida raha valgustades
8. Liuglahendus ja liuglahenduse kanali pikkuse suurendamise võimalused Pinge suu 9. Kommutatiivsed liigpinged tühijooksul liini väljalülitamisel Tühijooksul olev liin on kondensaator. Väljalülitamisel suureneb liini pikkus ning liini mahtuvuslik vool. Probleemid võivad tekkivda mahtuvliku voolu suurenemise tõttu. 10. Pindlahenduse liigid Kuivlahendus, märglahendus, saastlahendus, liuglaendus. Isolaatorid on konstrueeritud selliselt, et ei toimuks läbilöök vaid ülelöök (Läbilöögipinge = 1,5 ülelöögipinge), seega on välisisolatsioon taastuv. Õhu taastumisaeg on kümnendiksekundid (ioonid kaovad). 11. Pacheni seadus Tuletame matemaatilise avaldise läbilöögipinge arvutmiseks sõltumata lahenduse tingimustest s = ln (1 / ), kus põrkeionisatsiooni koefitsent = ApeBp/E, kus E = U / S ühtlases väljas. A ja B on ~ const. kindlal rõhul const.; siit on näha, et muutuvad on rõhk ja kaugus nende korrutis on U = f(p * s).
vahelduvvoolu sagedusest (f0).Kondensaatoreid kasutatakse seadmete omavaheliseks lahtisidestamiseks, et alalisvool ei kanduks ühest seadmest teise, kuid kasulik vahelduvsignaal kanduks üle väga väikeste kadudega. Samas saab kondensaatoritega piirata ja jagada vahelduvpinget täpselt samuti nagu takistitega. Liigitamine funktsionaalsuse järgi Kondensaatoreid saab liigitada mitmeti. Elektriliste parameetrite järgi jagunevad kondensaatorid kõrgepingelisteks, läbilöögipinge suurem kui 1,5 kV, ja madalapingelisteks, ka mittepolaarseteks ja polaarseteks (elektrolüütkondensaatorid). Esmakordselt tuuakse elektroonika komponentide kirjeldusse pinge polaarsus. Kui kondensaatori väljaviigule on märgitud pluss või miinus, siis tuleb see kontakt ka skeemis samanimelisega ühendada. Püsikondensaatorid Püsikondensaatorid jagunevad ehituse järgi kile-, keraamika- ja elektrolüütkondensaatoriteks. Keraamikakondensaatorid
Tulemuste analüüs võrdlusgraafiku näol Järeldus Töö tulemusena võib järeldada, et võrreldes ühtlase väljaga toimub õhu läbilöök mitteühtlases väljas palju kergemini. Seda võib esiteks põhjendada asjaoluga, et ühtlases väljas kasutatavad Rogowski elektroodid on ümardatud servadega tasapinnalised elektroodid, mis väldivad elektrivälja tugevuse suurenemist elektroodi äärel. Võrdsetel vahekaugustel võis märgata, et läbilöögipinge varraselektroodide puhul oli suurem kui varras-tasapind elektroodidel, seda seetõttu, et viimasel juhul oli elektroodide süsteemi suurema mahtuvuse tõttu laeng elektroodidel suurem ja lahenduse tekitamine seega kergem. Komponentide katsete käigus võis täheldada koroonalahenduse teket mööda tahkedielektriku pinda, enne kui toimus ülelöök. Juhul kui elektriväljas domineeris elektrivälja tugevuse normaalkomponent, siis eelnes ülelöögile lisaks ka liuglahendus.
Valgusdioodid, laserdioodid, fotodioodid. Erinevat tüüpi dioodide tingmärgid on toodud joonisel 3.4. Pooljuhtdioodide elektrilisi omadusi iseloomustab pinge voolu tunnusjoon IA = (UAK). Dioodi pinge-voolu tunnusjoon on toodud joonisel 3.5. Kui diood on päripingestatud, s. t. anoodil on katoodi suhtes positiivne pinge, siis juhib diood voolu ja päripingelang on väike. Kui diood on vastupingestatud, siis dioodi läbib ainult väga väike vastuvool. Kui vastupinge on suurem kui dioodi läbilöögipinge UBR, siis vastuvool kasvab järsult. Normaalses tööolukorras ei tohi pinge läbilöögipinget ületada. Dioodi nimipinge on tavaliselt 80 ... 90 % läbilöögipingest. Praktilisel kasutusel võetakse tööpinge 60 ... 70 % läbilöögipingest. Dioodi päripinge saab piisava täpsusega arvutada järgmise valemiga: UF = UF0 + IdrT, UF0 - kanalipinge, mis kujutab päritunnusjoone lineaarse osa pikenduse ja pingetelje
valmistada mitmesuguste omadustega materjale. Vinüülplast, mis sisaldab 10% plastifikaatorit on kõva, heade füüsikalismehhaaniliste omadustega materjal. 40% plastifikaatorit sisaldav materjal on elastne ja külmakindel. Polüvinüülkloriid ei põle. 3 Tihedus: 1,44(g/cm3) Tõmbeelastsus (kuiv): 3000 (MPa) Kuulkõvadus: 130 (N/mm2) Töötemperatuur: 0...60 Läbilöögipinge: 39 (KV/mm) Soojusjuhtivus: 0.14-0.28 (W/mK) Soojusmahtuvus: 0.9 (kJ) Eritakistus: 1016 ( m) Keemilised omadused PVC on keemiatööstustele üks kõige kasumlikum toode. Toodetust kasutatakse maailmas üle 50% ehitustel. Ehitusmaterjalina on PVC odav, vastupidav ning lihtne kasutada. Viimaste aastatega on PVC hakkanud asendanud paljusid traditsioonilisi ehitusmaterjale nagu puit, betoon ja savi.
Vähemaks kandjaks 41. Kuidas nimetatakse auku kui laengukandjat p-tüüpi pooljuhis? Enamus kandjaks 42. Millega võrdub barjääripotentsiaal? 0,7 V 43. Millega võrdub laviinipinge? 6V 44. Millega võrdub Zeneri pinge? 4V 45. Mitu iooni on dipoolis? 2 46. Kuidas nimetatakse kristalli piirkonda p-tüüpi ja n-tüüpi osade vahel? pn-siire 47. Millist nähtust nimetatakse laviiniefektiks? Reversivne ülepinge 48. Kuidas nimetatakse pinget, mille juures tekib laviiniefekt? Läbilöögipinge 49. Millist nähtust nimetatakse Zeneri efektiks? Reversivne ülepinge 50. Kuidas nimetatakse pinget, mille juures tekib Zeneri efekt? Zeneri pingeks 5.2.1. Küsimused dioodidest ja türistoridest 1. Mis liiki seadis on diood? Mitte linearne 2. Kuidas on mittejuhtiv diood eelpingestatud? Vastu pingestatud 3. Mis liiki takistus on dioodil? Põhitakistus 4. Kas on see hea, kui dioodi pingelang on väike? Jah 5. Kuidas on diood eelpingestatud, kui dioodi vool on suur? Otse pigestatud 6
parameetritest ja elektroodidevahelisest kaugusest. Graafikult 1 on näha, et õhul on maksimaalne elektriline tugevus ühtlases väljas, mille tekitamiseks kasutati Rogowski elektroode, mis on ümardatud servadega tasapinnalised elektroodid. Mitteühtlases väljas sõltuvad läbilöögipinged vähe elektroodide kujust, seetõttu on kasutatud kahte elektroodide süsteemi: teravik – teravik ja tasapind – teravik. Võrdsetel elektroodide vahekaugustel on läbilöögipinge varraselektroodide puhul suurem kui varras – tasapind elektroodidel, sest viimasel juhul on elektroodide süsteemi suurema mahtuvuse tõttu laeng elektroodidel suurem ja lahenduse arendamine kergem. Tahkedielektrikuga ühtlases elektriväljas toimub lahendusena ülelöök ja alati madalamal pingel kui õhu läbilöök samal elektroodide vahekaugusel ilma tahkedielektrikuta. Graafikult 2 on näha, et domineeriva tangentsiaalkomponendi katsetamisel toimus ülelöök
jääkmagnetism (Br) on väike, siis selliste kuju; elektroodide pindala ja kuju. südamike magneetumus on väike. Koertsiivjõud Oluliselt mõjutab läbilöögipinget vedeliku Hc<800 A/m. temperatuur: mustunud ja niiskunud vedelikes 4. Millises vahemikus asub dielektrikute temperatuuri tõustes läbilöögipinge kasvab, sest mahueritakistus? suureneb niiskuse lahustuvus. 107-1017 Esineb nn. hõreda pakisega anorgaanilistes kristalsetes ainetes ja anorgaanilistes klaasides. Nende ainete ioonid saavad liikuda suuremaid
Selle saavutamiseks ühendatakse tüürelektroodiga sõltumatu toiteallikas pingega U G = (0,3...10) V. Lüliti S sulgemisel tekib tüürahelas tüürvool I G, mida on võimalik muuta reostaadi R G abil. Tüürvoolu muutmisega on sisselülituspinget (avanemispinget) võimalik muuta suurtes piirides. Kui türistor on vastupingestatud, s.t. UAK < 0, läbib türistori ainult väga väike vastuvool, kuna välimised siirded on vastupingestatud. Kui vastupinge on suurem kui türistori läbilöögipinge URSM, siis vastuvool kasvab järsult. Vastupinge ei tohi läbilöögipinget kunagi ületada. Türistori pinge-voolu tunnusjoon on kujutatud joonisel 3.11. Türistor jääb avatud olekusse ka pärast tüürimpulsi lõppu ja sulgub siis kui anoodvool muutub väiksemaks hoidevoolust IH. Tüürvoolu suurendamisel blokeerpinge UB0 väheneb ja hakkab lähenema kanalipingele (ca. 1 V). Türistori avanemisel tüürvoolu IG = 0 korral suurema pingega kui blokeerpinge UB0 võib türistor rikneda.
Joonis 1.Õli 1 mõõtetulemuste graafik Joonis 2.Õli 2 mõõtetulemuste graafik 6 3. ISOLEERÕLIDE KESKMISED ELEKTRILISED TUGEVUSED JA USALDATAVUSE VAHEMIKUD 1. Kasutatud valemid Ul El= dη =4,12U l[ ] kV cm Ul – katsest leitud õli läbilöögipinge standardvahemikus kV d – elektroodidevaheline kaugus (antud juhul d=2,5 mm) η – elektroodide konstant El – õli elektriline tugevus 7 n ∑ El [ ] kV
pingeimpulsi amplituudist Karakteristiku katseliseks määramiseks kasutatakse impulsspinge generaatorit (IPG) Katseid alustatakse väiksemast lahenduspingest. Igal pingel tehakse suur hulk katseid ja leitakse keskmine lahendusaeg (soovi korral ka hajuvus ning jaotusseadus) Joonis 2.20 Volt-sekund karakteristik erinevate elektroodide korral Impulsitegur: , kus: Uimp on läbilööki põhjustanud impulsi suurim pinge (Umax) U50 Hz on võrgusageduslik läbilöögipinge 21. Õhu elektriline tugevus impulsspingel Õhu elektriline tugevus sõltub eelkõige välja kujust: · ühtlases väljas (Rogowsky elektroodid) o keskmiselt 30 kV/cm o kui s = 1 mm, siis 45 kV/cm o kui s = 1 m, siis 24 kV/cm · tugevalt mitteühtlases väljas o 4 kV/cm kuni 7 kV/cm 22. Õhu elektrilise tugevuse sõltuvus vahelduvpinge sagedusest Läbilöögipinge tippväärtus vahelduvpingel leitakse tavaliselt: U50AC = 1,1 U50SI
Puhtad dielektrikud ei sisalda vabu laengukandjaid ja ei oma juhtivust. Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatava juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel tekib ioonjuhtivus. Vahelduvas elektriväljas tekib dielektrikus polarisatsioonivool, mis on seotud laengute nihkumisega ühes suunas ja teises suunas. Küllalt suure pinge juures kaotab dielektrik oma isoleerivad omadused, toimub elektriline läbilöök sädeme või elektrikaare kujul – läbilöögipinge U1. Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus – mittepolaarne. Läbilöögipinge peab olema võimalikult suur. Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel: polüetüleenil, polüstüroolil ja teflonil. Nende ruumieritakistus on 1014 –
I=>”voolupeegel”| VT ÜL, peale transsi Rl, mille tagant baasi ja välja Rl=Upl/I-lihtsaim voolugen VT. 4. Süst nimetus sõltub, mis elem alusel tehakse loogiline tehe: DL,DTL,TTL,TTLS,nMOP,pMOP,KMOP,ESL. Loogiline elem->võimendus 5. Pilet 13. 1. Stabilitron 2. ÜE väljund karakteristik 3. Integraator OV baasil 4. DTL 5. Registrid 1. STABilitron:alalispinge stab, läbilöögi põhimõte, kindel läbilöögipinge ja Istab min ja Istab max läbilöögi vool, selles vahemikus ei tohi rikenda. Muidu nagu diood 2. Baas emitteri siire pärisuunas, kollektori vastupinge. PNP: UKE=UBE<0-+, siis IK<0 ja kollektorist välja IB<0, baasist välja NPN korral vastupidi. IK=/(1-)IB+1/(1- )IKo=IB+(1+)IKo=>=IK/IB=/(1-). Karak: (telj:Ib-Ube) UKE pos korral hakkab kasv exp 0-st, UKE<=0 korral 1-st ning neg osa peal on konst IKo. karak: (telj:Ik-(-UKE)) 0-st suure
sillakesed moodustuvad juhtivatest või suure dielektrilise läbitavusega osakestest – eeldab lisandite olemasolu. Toimub elektronide väljarebimine katoodist ja põrkeionisatsioon (analoogia gaaside läbilöögiga!) – eeldab äärmiselt puhtaid vedelikke. Lisandid kuumenevad ja aurustuvad tugevas elektriväljas, läbilöök toimub juba gaasilises keskkonnas – eeldab gaasimullide või kergelt aurustuvate lisandite olemasolu tilkade kujul Läbilöögipinge sõltub mitmetest teguritest Pinge liik ja kuju: alalispinge, vahelduvpinge ja selle sagedus, impulsspinge, impulsspinge frondi tõusukiirus jms.Elektroodide kuju ja pindala. Oluliselt võib mõjutada läbilöögipinget vedeliku temperatuur. Mustunud ja niiskunud vedeliku läbilöögipinge temperatuuri tõusul kasvab, sest suureneb niiskuse lahustuvus nt isoleerõlis 3.9.4. Tahkedielektrikute läbilöök
püsimagnet või lülitada tema läheduses sisse electromagnet, siis kontaktvedrud magneetuvad nii, et nende otstel moodustuvad erinimelied poolused, mistõttu nad tõmbuvad. Magnetvälja lakkamisel kontaktvedrud ennistuvad elastsusjõu mõjul ning kontaktid lahutuvad. Rakendus ja ennistuskestus on keskmiselt 3 korda väiksem, kulumiskindlus aga kuni 100 korda suurem, kui elektromagnetreleedel. Herkonite puuduseks on väike lülitatav võimsus ja kontaktide läheduse tõttu madal läbilöögipinge. Võimsus võib olla kuni 15w. Kontaktide sulgumisel ja lahutamisel nad vibreerivad mõne millisekundi vältel. Sularid Kasutatakse elektriseadmete kaitsmiseks lühise ja ülekoormuse korral tekkiva liigvoolu eest. PM 0,15A 5A Kaitsmepesa mark on DP VP1 -1 Kaitsmepesa mark on DPB -2 -3 -4 -5 In [A] ISUL [A] Traadi läbimõõt mm cu 0,15 0,3 0,015 0,25 0,5 0,022 0,5 1 0,039 1 2 0,073
raadioseadmed ei suutnud edastada kõnet ega häält, vaid üksikuid impulsse ning seetõttu kutsuti neid traadita telegraafideks. [1] Kõige algelisem raadiosaatja oli sädevahe-saatja (joonis 1,2) Joonis 2 Joonis 1 Selle tööpõhimõte seisneb selles, et sädevahemik (Spark gap), osutab suurt takistut, lastes kondensaatoril C1 laadida. Kui C1-l tekib piisavalt kõrge pinge (võrdne või suurem kui õhu dielektriline läbilöögipinge), siis muutub sädevahemik juhiks ning kondensaator tühjendatakse. Tekkiv säde omandab aga võnkesageduse, mis määratakse C2 ja induktori L abil. [2;3] Aastal 1878 avastas David E. Hughes, katsetades söemikrofonidega, et säde tekitas lähedal asuvas telefonis signaali, kuid seda peeti esialgu vaid induktsiooniks ning Hughes seda enam edasi ei uurinud. [1] Küll aga uuris elektromagnetkiirgust ja selle tekitamise ning ka
läbiminekut. Is=Jtr*S-soojuslik vool, Ia=Is(exp(U/t)-1)-eksponent. VAK: U<0=Ub=>const Is 1. faasinihet fo puhul ple. Diferentseeriv ja integreeriv ahel, saab ühendada võimu külge mitteinv- natuke alla nulli kuni läbilöögini, nullilähedal teeb jõnksu ja U>0=>Ia exp pingelang dioodil on va skeemiga. Mida madalam sagedus, seda väiksem hüvetegur. Ülemisest klemmist inv OV valj, exp laius(0,7V Si korral). STABilitron:alalispinge stab, läbilöögi põhimõte, kindel läbilöögipinge alumisest OV +. Vaja Ku3->Rts/Ro2. Siinuse generaator. 10pdf ja Istab min ja Istab max läbilöögi vool, selles vahemikus ei tohi rikenda. VARIKAP- 2. TTL: ,,0"-0..0,4V ,,1"-2,4-5V arvutustehnikas kasutusel, hea koormatavus; mitme emitteriga mahtuvusdiood:(2 hor joont) kas vastupingel C=var. SCHOTTKY: (haakrist otsas), ehitus: trans baasi ahelas asendab DTL-s dioode, kui kas või üks em maas, siis baasi vool maha 3NAND.
kompenseerimiseks). Vastupingestatud dioodi läbib väga nõrk vastuvool, millega praktilistes rakendustes ei ole reeglina vaja arvestada. Seega on pn-siirdele omane ventiiliefekt, mida kasutatakse vahelduvpingete alaldamiseks. Joonis 3.6. Dioodi pinge-voolu tunnusjoon: A - anood; K - katood; UF - päripingelang; IF - pärivool; UF0 - kanalipinge; Urmax - suurim lubatav vastupinge; UBR läbilöögipinge [2]. Kui vastupinge ületab dioodi läbilöögipinge UBR, siis kasvab vastuvool väga järsult. Samal ajal jääb (vastu)pingelang dioodil peaaegu konstantseks. Seda omadust kasutatakse pinget stabiliseerivates stabilitronides e. zenerdioodides. Muud liiki dioodide normaalses tööolukorras ei tohi vastupinge dioodi läbilöögipinget ületada. Dioodi nimipinge on tavaliselt 80 ... 90 % läbilöögipingest ning praktikas võetakse dioodi tööpingeks mitte enam kui 60 ... 70 % läbilöögipingest.
; 2( ioonide polarisatsioon- ioonide nihkumine võresõlmedest välja.; 3) orientatsioon-polarisatsioon- polaarsete molekulide orienteerumine välise välja suunas. Puhtad dielektrikud ei sisalada vabu laengukandjaid, ei oma juhtivust.reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid. Dielektrikuid kasutatakse elektroisolatsioonimaterjalideja ja kondensaatorite dielektrikuna. Isolatsioonimaterjal peab olema suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus. Oluline on ka läbilöögipinge. Polümeeridest on parem isalotsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarstetel:polüetüleenil, teflonil ja polüstüroolil. Polaarsetest polümeeridest kasutatakse polüvinüülkloriidi, orgaanilist klaasi, lavsaani, polüamiide ja polüuretaani. Vilk on kirstalne aine, kihiline ehitus, koostiselt on alumosilikaatide segu. Muskoviit on läbipaistev aine., suur läbilöögipinge ja kuumakindlus. Isolatsioonimaterjalidena kasutatakse
detektorite koosseisus. Alaldusdioodidena ehk pooljuhtventiilidena on kasutusel põhiliselt ränidioodid. Pooljuhtstabilitron Stabilitron on eritüüpi ränidiood, mis töötab läbilöögipingega võrdse vastupingega ja hoiab temaga paralleelselt ühendatud koormusele rakendatud toitepinge või koormusvoolu muutumisel sellele mõjuva pinge peaaegu muutumatuna. Stabilitroni läbilöögipinged, mis on stabiliseerimispingeks, on vahemikus 2,4 kuni 91 V. Stabilitroni, mille läbilöögipinge on 5,1 V, on kujutatud joonisel 8.13. Stabilitroni töö põhineb pn-siirde teatud kindla vastupinge Uv ületamise järgneval järsul dioodi takistuse vähenemisel ja seda läbiva voolu tugevnemisel. Varikap Varikap ehk mahtuvusdiood on pooljuhtdiood, mille pn-siiret kasutatakse elektriliselt tüüritava mittelineaarse kondensaatorina. Varikappe kasutatakse võnkeringide häälestamiseks soovitud sagedusele. Valgusdiood
30. Milliste omadustega puit on hea elektriisolaator ja milline elektrijuht? Kuiv puit (W = 0…5%) on hea isolaator, õhkkuiv puit ( W~15%) on elektriliselt takistuselt võrreldav räni ja seleeniga (pooljuhid!), W≥ 30% puhul on puit elektritjuhtiv materjal. 31. Millist puidu füüsikalist omadust saab mõõta elektrimõõteriistaga? Puidu niiskust. 32. Millisel tehnoloogilisel protsessil on oluline teada puidu läbilöögitugevust? (Läbilöögipinge on pinge, mille korral toimub juhtidevahelise isolatsiooni läbilöök. Läbilöögitugevust väljendatakse ühikutes kV/mm) Puidu liimimisel kõrgsageduspressidel ja kõrgepingeliinide projekteerimisel. 33. Mida iseloomustab puidu kaonurga tangens ja millistel tehnoloogilistel protsessidel on see oluline? Kaonurga tangens iseloomustab, milline osa kõrgsagedusvälja energiast hajub soojusenergiana
Vahelduvas elektriväljas tekib dielektrikus polarisatsioonivool, mis on seotud laengute nihkumine ühes suunas ja teises suunas. Küllalt suure pinge juures kaotab dielektrik oma isoleerivad omadused ja toimub elektriline Joonis 9-20 läbilöök sädeme või elektrikaare kujul. Vastavat pinget nimetatakse läbilöögipingeks. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne. Peale selle on oluline veel läbilöögipinge, mis peab olema võimalikult suur. 9.7.2 Dielektrikute kasutamine Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel: polüetüleenil, polüstüroolil ja teflonil. Polaarsetest lineaarsetest polümeeridest kasutatakse polüvinüülkloriidi (PVC), orgaanilist klaasi (polümetüülmetakrülaat), lavsaani, polüamiide (kapron, nailon) ja polüuretaani
Vahelduvas elektriväljas tekib dielektrikus polarisatsioonivool, mis on seotud laengute nihkumine ühes suunas ja teises suunas. Küllalt suure pinge juures kaotab dielektrik oma isoleerivad omadused ja toimub elektriline Joonis 9-20 läbilöök sädeme või elektrikaare kujul. Vastavat pinget nimetatakse läbilöögipingeks. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne. Peale selle on oluline veel läbilöögipinge, mis peab olema võimalikult suur. 9.7.2 Dielektrikute kasutamine Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel: polüetüleenil, polüstüroolil ja teflonil. Polaarsetest lineaarsetest polümeeridest kasutatakse polüvinüülkloriidi (PVC), orgaanilist klaasi (polümetüülmetakrülaat), lavsaani, polüamiide (kapron, nailon) ja polüuretaani
Pinget, mille juures toimub läbilöök, nimetatakse läbilöögipingeks Ul ja vastavat elektrivälja tugevust dielektriku elektriliseks tugevuseks El: E1 = U1/h , kus h dielektriku paksus. Dielektriku elektrilist tugevust väljendatakse tavaliselt kilovoltides mm kohta. Läbilöök tekib elektriliste, soojuslike ja elektrokeemiliste protsesside tagajärjel, mis on tingitud elektrivälja poolt. Peamise gaasilise dielektriku õhu läbilöögipinge on tunduvalt väiksem, kui suuremal osal vedelatel ja tahketel dielektrikutel. Läbilöök õhus on tingitud peamiselt nn löökionisatsioonist. Õhus on alati teatud (küll väga väike) hulk ioone, mis on tekkinud kosmilise kiirguse poolt gaasimolekulide ioniseerimisel. Elektriväljas need ioonid kiirendatakse. Kui ioonide liikumiskiirus ja vastav kineetiline energia saavad küllaldaseks, et põrkumisel neutraalsete molekulidega viimaseid ioniseerida, tekibki löökionisatsioon.
Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatud juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel on võimelised liikuma ka dielektriku ioonid (kui ta on ioonilise ehitusega) ja tekib ioonjuhtivus. Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne. Peale selle on oluline veel nn läbilöögipinge Ul, so pinge, mille juures materjal kaotab oma isoleerivad omadused. Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel: polüetüleenil, polüstüroolil ja teflonil. Polaarsetest lineaarsetest polümeeridest kasutatakse polüvinüülkloriidi (PVC), orgaanilist klaasi jne. Nende
Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatud juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel on võimelised liikuma ka dielektriku ioonid (kui ta on ioonilise ehitusega) ja tekib ioonjuhtivus. Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne. Peale selle on oluline veel nn läbilöögipinge Ul, so pinge, mille juures materjal kaotab oma isoleerivad omadused. Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel: polüetüleenil, polüstüroolil ja teflonil. Nende ruumieritakistus on m, on 2 2,5, Ul on 20 40 kV/mm, kuumakindlus kuni 100 C, teflonil kuni 300 C. Polaarsetest lineaarsetest polümeeridest kasutatakse polüvinüülkloriidi (PVC), orgaanilist klaasi
Küllalt suure pinge juures kaotab dielektrik oma isoleerivad omadused ja toimub elektriline läbilöök sädeme või elektrikaare kujul. Vastavat pinget nimetatakse läbilöögipingeks Ul. 9.7.2 Dielektrikute kasutamine Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne. Peale selle on oluline veel läbilöögipinge Ul, mis peab olema võimalikult suur. Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel: polüetüleenil, polüstüroolil ja teflonil. Nende ruumieritakistus V on 1014 1016 m, on 2 2,5, Ul on 20 40 kV/mm, kuumakindlus kuni 100oC, teflonil kuni 300 oC. Polaarsetest lineaarsetest polümeeridest kasutatakse polüvinüülkloriidi (PVC), orgaanilist klaasi (polümetüülmetakrülaat), lavsaani, polüamiide (kapron, nailon) ja polüuretaani. Nende
ained mis sarnaselt magnetväljale ferromagneetikutes säilitavad elektrilise polarisatsiooni ka pärast väljast eemaldamist. Kui väli on väga tugev (potentsiaalide vahe molekuli piires ületab molekulaarjõud), võib molekul ka puruneda, tekitades vabu laenguid ja muutes seega keskkonna elektrit juhtivaks. Seda nähtust nimetatakse läbilöögiks, vastavat potentsiaalide vahet läbilöögipingeks. Elektrotehnikas isolaatoritena kasutatavate ainete jaoks on läbilöögipinge kõige olulisem näitaja. Kuiva õhu jaoks normaalrõhul on läbilöögipinge 106 volti meetri kohta. Loeng 12. · Vooluallika sisetakistuse mõju: seos kasuteguri ja maksimaalse võimsusega. Kui "pump" oleks lõpmata võimas, võiks siin lõpetada. Tegelikkuses hakkab vooluahela takistuse vähenemisel mõju avaldama kõrvaljõudude võimsuse piiratus: ka nullilähedase takistuse korral ei saa voolutugevus lõpmata suureks, vaid läheneb mingile piirile
ained mis sarnaselt magnetväljale ferromagneetikutes säilitavad elektrilise polarisatsiooni ka pärast väljast eemaldamist. Kui väli on väga tugev (potentsiaalide vahe molekuli piires ületab molekulaarjõud), võib molekul ka puruneda, tekitades vabu laenguid ja muutes seega keskkonna elektrit juhtivaks. Seda nähtust nimetatakse läbilöögiks, vastavat potentsiaalide vahet läbilöögipingeks. Elektrotehnikas isolaatoritena kasutatavate ainete jaoks on läbilöögipinge kõige olulisem näitaja. Kuiva õhu jaoks normaalrõhul on läbilöögipinge 106 volti meetri kohta. Loeng 12. · Vooluallika sisetakistuse mõju: seos kasuteguri ja maksimaalse võimsusega. Kui "pump" oleks lõpmata võimas, võiks siin lõpetada. Tegelikkuses hakkab vooluahela takistuse vähenemisel mõju avaldama kõrvaljõudude võimsuse piiratus: ka nullilähedase takistuse korral ei saa voolutugevus lõpmata suureks, vaid läheneb mingile piirile
jaoturi ja süüteküünla kõrgepingejuhtme kaudu ühenduses küünla keskelektroodiga. Kui pinge on küllalt kõrge, st on tekkinud süütepinge, toimuvad jaoturi rootori ning kaane külgklemmi ja süüteküünla elektroodide vahel sädelahendused, kõrgepingevooluring sulgub ja seda läbib vool. Sädelahendus elektroodide vahel süütab küttesegu. Sädelahendus on seal võimalik vaid siis, kui pinge ületab elektroodide vahel oleva gaasi (küttesegu) läbilöögipinge ja väljatugevus gaasi läbilöögitugevuse. Elektroodide sädevahe suurenemine suurendab ja vähenemine vähendab süütepinget. Rikka ja lahja küttesegu süütamiseks on vaja kõrget süütepinget. Praktikas on välja kujunenud seisukoht, et süütepinge mootori ükskõik millisel tööresiimil peab olema gaasi läbilöögipingest 1,5 korda kõrgem. Sädelahenduse kaudu vabaneb süütepoolis salvestunud magnetvälja-energia. Küttesegu ioniseerimiseks ja
sarnaselt magnetväljale ferromagneetikutes säilitavad elektrilise polarisatsiooni ka pärast väljast eemaldamist. Kui väli on väga tugev (potentsiaalide vahe molekuli piires ületab molekulaarjõud), võib molekul ka puruneda, tekitades vabu laenguid ja muutes seega keskkonna elektrit juhtivaks. Seda nähtust nimetatakse läbilöögiks, vastavat potentsiaalide vahet läbilöögipingeks. Elektrotehnikas isolaatoritena kasutatavate ainete jaoks on läbilöögipinge kõige olulisem näitaja. Kuiva õhu jaoks normaalrõhul on läbilöögipinge 106 volti meetri kohta. Alalisvool Igapäevaelus me elektrilaengutest ja elektriväljast ei räägi. Tehnoloogias kasutatava elektri kohta käivad terminid, nagu (elektri)vool, pinge, takistus. Elektri hulka - miüüülituss iseenesest on samaväärne elektrilaenguga - mõõdetakse mitte kulonites, vaid kilovatt- tundides. Elektri peamiseks kasutusalaks on energia transport
Samuti saab nende abil luua mitmesuguseid sisend- ja väljundsignaalide vahelisi mittelineaarseid sõltuvusi. Vaatleme mõningaid neist. Signaalipiirik. Väljundsignaali piiramiseks on proportsionaalse regulaatori tagasiside- ahelasse lülitatud rööbiti takistiga Rts kaks vastulülituses stabilitroni V1 ja V2 (joonis 3.12.a). Joonis 3.12 Seni kuni väljundpinge on väiksem kui stabilitronide läbilöögipinge, töötab skeem kui tavaline proportsionaalne regulaator, st sisendpinge kasvamisele vastab väljundpinge lineaarne kasvamine. Kui aga väljundpinge saavutab stabilitroni läbilöögipinge väärtuse, toimub stabilitroni läbilöök, tema takistus muutub praktiliselt nulliks, seega muutub tagasisideahela takistus samuti nulliks ning ülekandetegur k = Rts / Rsis muutub samuti nulliks. Selle tulemusena signaalipiiriku sisendsignaali edasisel
66 Vältimaks läbilööki, peab dioodi või türistori maksimaalne lubatud perioodiliselt korduv vastupinge alaldites M1, M2 ja B2 ületama väärtust U R = k 2U s ning alaldites M3 ja B6 U R = k 2 3U s kus k = 1,7...1,85 on varutegur kaitseks korduvate ja lühiajaliste liigpingete eest ja Us toitepinge. Eraldustrafoga lülitustes Us = U2. Läbilöögipinge URmax on pinge pooljuhtseadisel, mille korral tekib läbilöök ning seadise pn-siirde struktuur hävib. Vastuvool (lekkevool) IR on vool, mis läbib seadist sellele rakendatud läbilöögipingest väiksema vastupinge korral. Väga tähtsad parameetrid on avanemis-ja taastumisajad tF, tR. Avanemisaeg määrab dioodile langeva pinge, enne kui seda hakkab läbima pärivool. Taastumisaeg on ajavahemik, mille vältel vastupingestatud dioodi vastuvool kahaneb nimiväärtuseni.
täiendavaid laengukandjaid ei teki, sest ränis on elektronide ja aatomite vahelised seosed tunduvalt tugevamad. Kuna ränis soojuslikud nähtused läbilööki ei mõjuta, avaldub räni puhul siirde läbilöök järsult ja alati teatud kindla pinge juures (joonis 4.14), mistõttu on ka räni puhul lubatavad vastupinged suuremad. Kuna temperatuuri tõustes suureneb vastuvool, siis suureneb ka põrkeionisatsiooni võimalus ja selle tulemusena temperatuuri tõusuga läbilöögipinge väheneb. Kuna läbilöögi puhul esinevad voolud võivad olla küllaltki suured, siis kaasneb läbilöögiga ka enamasti siirde hävimine. 4.7. Metalli-pooljuhi kontakt Pooljuhtseadiste valmistamisel on sageli tegemist pooljuhi ja metalli kontaktiga, milline võib käituda mitmeti sõltuvalt sellest, milline on metalli ja pooljuhi väljumistööde suhe. Väljumistööks nimetatakse energiat, mida elektronil on minimaalselt vaja ainest väljumiseks
Elektronide ja tuuma sidemete purustamine leiab aset elektrivälja küllalt suurel tugevusel (germaaniumil 10 5 V/cm, ränil 10 V/cm), kuid kuna P-N-siire on väga õhuke, siis esineb see nähtus reaalsete 6 pingete juures enamasti üheaegselt põrkeionisatsiooniga. JOONIS 1.12 Kuna temperatuuri tõustes suureneb vastuvool, siis suureneb ka põrkeionisatsiooni tõenäosus ja selle tulemusena temperatuuri tõusuga läbilöögipinge väheneb. Kuna läbilöögi puhul esinevad voolud võivad olla küllaltki suured, siis kaasneb läbilöögiga ka enamasti siirde hävimine. 12 2. POOLJUHTDIOODID (Diodes) 2.1. Pooljuhtdioodide liigid Pooljuhtdioodid on pooljuhtseadised, mille põhiosaks on pooljuhtkristalli tekitatud P-N- siire, mis on varustatud eri osadega ühendatud viikudega ja paigutatud standardsesse hermeetilisse kesta. Kest võib olla kas klaasist, plastist või metallist. Metallkesti
suurel tugevusel (germaaniumil 105 V/cm, ränil 106 V/cm), kuid kuna P-N-siire on väga õhuke, siis esineb see nähtus reaalsete pingete juures enamasti üheaegselt põrkeionisatsiooniga. 9 JOONIS 1.12 Kuna temperatuuri tõustes suureneb vastuvool, siis suureneb ka põrkeionisatsiooni tõenäosus ja selle tulemusena temperatuuri tõusuga läbilöögipinge väheneb. Kuna läbilöögi puhul esinevad voolud võivad olla küllaltki suured, siis kaasneb läbilöögiga ka enamasti siirde hävimine. 10 2. POOLJUHTDIOODID (Diodes) 2.1. Pooljuhtdioodide liigid Pooljuhtdioodid on pooljuhtseadised, mille põhiosaks on pooljuhtkristalli tekitatud P-N-siire, mis on varustatud eri osadega ühendatud viikudega ja paigutatud standardsesse hermeetilisse kesta
viskoossus ning kõrge leektemperatuur. Nad jagunevad kolme põhiliiki: · trafoõlid; · kondensaatoriõlid; · kaabliõlid. Trafoõli kasutatakse elektrialajaamade transformaatorites (autode süütepoolid) ja lülitites, kondensaatoriõli fooliumkondensaatorites ja kaabliõli madal- ja kõrgepingekaablites isolatsiooni immutusvahendina. Isolatsiooniõlid ei ole teistega asendatavad. Teboil SL 200 on isolatsioonõli mille läbilöögipinge on 30 kV, viskoossus 40°C juures 7,5 cSt, viskoossusindeks 40, külmumistemperatuur - 51°C. Amortisaatoriõlid Need õlid on ette nähtud kasutamiseks autode jt. liikurmasinate amortisaatorites. Peavad olema võimalikult madala hangumistemperatuuriga, väikese viskoossusega ja heade määrimisomadustega. Nad ei tohi tekitada korrosiooni ja peavad olema väga oksüdatsioonikindlad, sest üldreeglina ei ole ette nähtud neid ekspluatatsiooni käigus vahetada
viskoossus ning kõrge leektemperatuur. Nad jagunevad kolme põhiliiki: · trafoõlid; · kondensaatoriõlid; · kaabliõlid. Trafoõli kasutatakse elektrialajaamade transformaatorites (autode süütepoolid) ja lülitites, kondensaatoriõli fooliumkondensaatorites ja kaabliõli madal- ja kõrgepingekaablites isolatsiooni immutusvahendina. Isolatsiooniõlid ei ole teistega asendatavad. Teboil SL 200 on isolatsioonõli mille läbilöögipinge on 30 kV, viskoossus 40°C juures 7,5 cSt, viskoossusindeks 40, külmumistemperatuur - 51°C. Amortisaatoriõlid Need õlid on ette nähtud kasutamiseks autode jt. liikurmasinate amortisaatorites. Peavad olema võimalikult madala hangumistemperatuuriga, väikese viskoossusega ja heade määrimisomadustega. Nad ei tohi tekitada korrosiooni ja peavad olema väga oksüdatsioonikindlad, sest üldreeglina ei ole ette nähtud neid ekspluatatsiooni käigus vahetada
Dielektrikut iseloomustavaks suuruseks on Osalahendustest põhjustatud läbiöök esineb elektriline tugevus, milleks loetakse dielektriku läbi- enamasti vahelduvpingel ebaühtlase struktuuriga löögiväljatugevust ühtlases elektriväljas: dielektrikutes, kus esineb gaasitühemikke. Viimase El = Ul / d, võivad tekkida nii isolatsiooni valmistamisel kui ka kus Ul on läbilöögipinge, V (enamasti kV) ja d on isolatsiooni käituses. Neis gaasitühemikes võivad dielektriku paksus, m (vahel ka mm). teatud elektriväljatugevuse puhul tekkida läbilöögid. Dielektriku läbilöögiprotsessi iseloom on Selliseid lahendusi nimetataksegi osalahendusteks. gaasides, vedelikes ja tahketes ainetes erinev. Osalahenduste käigus pommitatakse laengukand-
annaabi.ee 
