2 Kodutöö Juhendeja: Viktor Dremljuga Koostaja: Allar Toots Väimela 2008 2 Sissejuhatus.................................................................................................................................4 Lahendus asendus meetodiga .....................................................................................................5 Osapingete ja voolude leidmine............................................................................................10 Võimsuste leidmine...............................................................................................................12 Superpositsiooni meetod...........................................................................................................13 Osavoolude arvutamine..............................................................................................
arvutada Ohmi seaduse järgi. Kui elemendi (või elementide) pinge-voolu tunnusjoon(ed) on teada, võib kasutada näiteks graafilist meetodit. 2.2.1 Mittelineaarelementide jadaühendus Vaatleme kahe jadamisi ühendatud mittelineaarse elemendiga elektriahelat, mille pinge-voolu tunnus- jooned on teada. Ahela arvutamiseks vaadeldakse nende tunnusjooni ühises koordinaatteljestikus. Jadaühenduses läbib mõlemat elementi sama vool I , pinge moodustub aga osapingete summast U = U 1 + U 2 , siis on vaja liita pinged, mis vastavad samale voolule. 37 Valime voolu I 1 ja tõmbame rõhtteljega paralleelse sirge, mis joonise mõõtkavas vastab sellele voolule. Lõigud 1-2 ja 1-3 väljendavad nüüd osapingeid U 1 ja U 2 . Nende liitmisel saabki punkti 4, mis on ühise pinge-voolu tunnusjoone punkt. Kogupinge väärtust iseloomustab nüüd lõik 1-4. Kui samamoodi toimida
kiirus- suurust, mis näitab ajaühikus toimuvat muutust takistus- ehk elektritakistus on elektrijuhi omadus takistada voolu liikumist. Takistus põhjustab pingelangu. kiirendus- on vektoriaalne füüsikaline suurus, mis väljendab kiiruse muutumist ajaühiku kohta. (kiirendus võib olla nii positiivne kui negatiivne- negatiivne kiirendus on kõnekeeles aeglustumine . jadaühendus- Vool ei hargne, Voolutugevus on kõikides juhtides sama., Kogupinge võrdub osapingete summaga., Ta takistus peab olema võimalikult väike. Harva kasutatakse. Näiteks: elektriküünlad jõulupuul, elektrilambid rühmiti trammides. rööpühendus- Vool hargneb, Voolutugevus magistraaljuhis võrdub harude voolutugevuste summaga., Pinge kõikide juhtide otstel on sama., Ta takistus peab olema võimalikult suur, väga palju kasutatakse. See võimaldab: 1) valmistada tarbijat kindlale pingele, 220V; 2)tarbijaid eraldi sisse ja välja lülitada
roo - eritakistus (oom x mm2/m) s - pindala (mm2) r - takistus (oom) • Takistus sõltub l’, t’ tõustes metallidel kasvab 100 kordi. R= Ro(1+alfa t) t - temperatuur alfa - temp. tegur (tabel 16. 1/c) Ro - takistus 0 kraadi juures (oom) 3. Mis on jadaühendus? • Jadaühenduse korral on tarbijad ühendatud järjestikku e. jadamisi. • Tarbijad on takistid (R). R=R1+R2+R3 • Jadaühenduse korral läbib kõiki takistajaid sama vool. 1) I = I1+I2+I3 2) U=U1+U2+U3 3) U=I x R (osapingete leidmiseks) Jadaühenduse puudus on see, et ühe tarbija riknemisel kõik lakkab töötamast. 4. Mis on rööpühendus? Rööpühenduse korral on tarbijad ühendatud paralleelselt. I=I1+I2+I3 U=U1=U2=U3 1/R=1/R1+1/R2+I/R3 • Rööpühenduse korral vool hargneb. Rööpühenduse korral on kõikidel tarbijatel ühesugune pinge. Rööpühendusel on kogu takistuse pöördväärtus võrdne osatakistustse pöördväärtuste summaga. • NB
määrab aktiivtakistus. *Miks ei võrdu pingeresonantsil pooli klemmipinge UL kondensaatori klemmipingega UC? Kuna kondensaator on ka tarbija ja tekitav lisapinget, mis on küll väike, aga olemas. *Milline on võimsusteguri väärtus resonantsil? Võrdlemisi suur. *Kuidas on üksteise suhtes suunatud induktiivsuse ja mahtuvuse pingelangude vektorid? Vektoris on risti üksteise suhtes. *Kuidas avaldub jadalülituses vooluringi üldpinge osapingete kaudu? Siis, kui liidame erinevaid osapingeid kokku. Hinnang tööle: Töö sai tehtud ilma probleemiteta. Ühendused olid korrektsed ja töötasid korralikult. Mõõtmis tulemused üritasime võtta piisavalt täpsed. Teostasime ettenähtud katsed vastavate vahenditega. Töö tulemusena suudan hinnata eri olukordades mõjuvaid näitajad, nt takistusi erineva voolu korral ning muutusi, erinevate katse vahendite lisamisel või eemaldamisel.
· Kui jadamisi on ühendatud mitu ühesuuruse takistusega juhti on pinge kõikide juhtide otstel sama väärtusega.(SEE EI VASTA KÜSIMUSLE!) · Oomi seaduse kohaselt võrdub pinge juhi otstel ju voolutugevuse ja juhi takistuse korrutisega U=IR. Kuna voolutugevus on jadamisi ühendatud juhtides sama, siis peab pinge olema suurem juhi otstel, millel on suurem takistus. Jadamisi ühendatud juhtide osapingete summa on võrdne kogu vooluringi pingega. Milline on pinge rööbiti ühendatud juhtide otstel? · Pinge rööbiti ühendatud juhtide otstel on sama väärtusega. Milline on voolutugevus vooluringi hargnemata osas ja harudes? · Voolutugevus vooluringi hargnemata osas on võrdne voolutugevuste summaga rööbiti ühendatud juhtides. Millega võrdub rööbiti ühendatud juhtide kogutakistus?
takistusest. (Voolutugevus juhis on võrdeline pingega juhi otstel. Takistus on keha iseloomustamiseks voolu takistamise seisukohalt.) • Rööpühendus ja jadaühendus: Jadal liidad takistused üksteise otsa, rööpsel 1/R ja hiljem pöörad ümber. Jadal on voolutugevus igalpool sama, rööpsel liidad eraldi kõik voolutugevused. Jadal liidad eraldi kõik pinged, rööpsel on pinge igalpool sama. • Elektriskeemi lahendamine (süsteemi kogutakistuse, voolutugevuse ja osapingete, osavoolutugevuste leidmine) !!! • Ampermeetri, voltmeetri mõiste: Ampermeeter - vooluringi voolutugevuse mõõtmiseks Voltmeeter - vooluringi pinge mõõtmiseks • Takistuse sõltuvus temperatuurist: Mida kõrgem temperatuur, seda rohkem aineosakesed (nt vaskaatomid) võnguvad ja põrkuvad. Voolul on siis raske läbi pääseda (sest aineosakesed põrkuvad kiiresti mingis keskkonnas),takistus on suurem, on palju sisepõrkeid (nt pliidi soojenemine).
(resonantsi näivtakistus on väikseim ja vooluringis kulgeb tugevaim vool) 41. ??? 5.3.7. Miks ei võrdu pingeresonantsil pooli klemmipinge UL kondensaatori klemmipingega UC? 42. 5.3.8. Milline on võimsusteguri väärtus resonantsil? cos=1 43. 5.3.9. Kuidas on üksteise suhtes suunatud induktiivsuse ja mahtuvuse pingelangude vektorid? vastassuunaliselt 44. 5.3.10. Kuidas avaldub jadalülituses vooluringi üldpinge osapingete kaudu? Vektoriaalse summana: U=Ur+UL+UC , U=((Ur+UL)2+(UxL-UC)2) 45. 6.3.1. Milline on meie vabariigi madalpingevõrgu juhtmete arv ning kuidas neid juhtmeid nimetatakse ja tähistatakse? Meie vabariigis on madalpingevõrgu juhtmete arvuks 4. Need on: kolm liinijuhet ja üks maandatud neutraaljuhe. 46. 6.3.2. Milliseid pingeid eristatakse kolmefaasilises neljajuhtmelises võrgus ja millised arvulised väärtused neil on? Eristatakse pinget liinijuhtmete vahel e
Sõltub aine keemilisest koostisest ja struktuurist e. Aatomite paikemisese viisist. R=U/I. Juhi takistus sõltub materjalieritakistusest, juhi pikkusest, ristlõikepindalast ja temperatuurist. PILET4 Kirjelda voolutugevusi ja pingeid jadaühenduses. Kuidas arvutada üksikul takistil eralduvat soojushulka? Jadaühenduses vool ei hargne. Kõik elemendid on ühendatud vooluahelasse järjestikku. Takistite kogutakistus võrdub üksikute takistuste summaga. R = R1 + R2 + R3 Kogupinge on võrdub osapingete summaga. U = U1 + U2 + U3 Voolutugevus on kõikides juhtides sama. I = I1 = I2 = I3 Elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk Q on võrdeline voolutugevuse I ruuduga, juhi takistusega R ja voolu kestusega t (Lenzi seadus) Q = I2R t PILET4 2.Juhi takistuse sõltuvus temperatuurist. Takistuse suurenedes temperatuur suureneb. Sest mida suurem on temperatuur, seda rohkem ioonid võnguvad ja seda rohkem segavad nad elektronide suunatud liikumist. PILET5 1.Elektrienergia.
Tähis I, ühik A. Valem: I=U/R ; I=q/t Takistus näitab, kui suure pinge rakendamisel juhi otstele tekib selles juhis ühikulise tugevusega vool. Tähis R, ühik 1=1 V/A. 1 oom on sellise juhi takistus, mille otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu tugevusega 1A. Valem: R=(l/S) (l takistuse pikkus, S ristlõikepindala, aine eritakistus) Eritakistuse ühik 1m Jadaühendus: Vool ei hargne, voolutugevus on kõikides juhtides sama (I=I =I ), kogupinge võrdub osapingete summaga (U=U +U ), kogutakistus võrdub osatakistuste summaga (R=R +R ). Rööpühendus: Vool hargneb, voolutugevus põhijuhis võrdub harude voolutugevuste summaga (I=I +I ), pinge kõikide juhtide otstel on sama (U=U =U ), kogutakistuse pöördväärtus võrdub osatakistuste pöördväärtuste summaga R=R +R Elektrivoolu töö on töö, mida teeb voolu kulgemisel juhis elektrijõud laengukandjate liikumist pidurdavate jõudude vastu. Eraldub soojust
elementi sisaldavat ahelat arvutada Ohmi seaduse järgi. Kui elemendi (või elementide) pinge voolu tunnusjoon(ed) on teada, võib kasutada näiteks graafilist meetodit. Vaatleme kahe jadamisi ühendatud mittelineaarse elemendiga elektriahelat, mille pingevoolu tunnusjooned on teada. Ahela arvutamiseks vaadeldakse nende tunnusjooni ühises koordinaatteljestikus. Jadaühenduses läbib mõlemat elementi sama vool I , pinge moodustub aga osapingete summast 1 2 U =U U , Kahe mittelineaarse elemendi rööpühenduse korral on elementide pinged võrdsed ja üldvool võrdub haruvoolude summaga 1 2 I I . I 7. Magnetvoog. Magnetväli. Magnetiline induktsioon Magnetvoog on füüsikaline suurus, mis näitab magnetvälja suutlikkust läbida vaadeldavat pinda. kus on magnetvoog; on pinna magnetinduktsioon; on pinna pindala;
19 1.12 Takistite jadaühendus Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestik- ehk jadaühenduseks. Jadaühenduse korral · kõikides takistites on ühesuurune vool I = I1 = I 2 = I 3 · takistil tekkiv pingelang ehk osapinge on võrdeline takistusega U 1 = I R1 , U 2 = I R2 , U 3 = I R3 · osapingete summa võrdub allika klemmipingega U =U 1 + U 2 + U 3 · ahela kogutakistus võrdub takistite takistuste summaga R = R1 + R2 + R3 · võimsus võrdub jadamisi ühendatud takistuste võimsuse summaga P = P1 + P2 + P3 =U 1 I + U 2 I + U 3 I = UI . Jadaühenduse puuduseks on asjaolu, et tarvitid on omavahelises sõltuvuses. Kui ühes tarvitis või juhis
19 1.12 Takistite jadaühendus Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestik- ehk jadaühenduseks. Jadaühenduse korral · kõikides takistites on ühesuurune vool I = I1 = I 2 = I 3 · takistil tekkiv pingelang ehk osapinge on võrdeline takistusega U 1 = I R1 , U 2 = I R2 , U 3 = I R3 · osapingete summa võrdub allika klemmipingega U =U 1 + U 2 + U 3 · ahela kogutakistus võrdub takistite takistuste summaga R = R1 + R2 + R3 · võimsus võrdub jadamisi ühendatud takistuste võimsuse summaga P = P1 + P2 + P3 =U 1 I + U 2 I + U 3 I = UI . Jadaühenduse puuduseks on asjaolu, et tarvitid on omavahelises sõltuvuses. Kui ühes tarvitis või juhis
19 1.12 Takistite jadaühendus Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestik- ehk jadaühenduseks. Jadaühenduse korral · kõikides takistites on ühesuurune vool I = I1 = I 2 = I 3 · takistil tekkiv pingelang ehk osapinge on võrdeline takistusega U 1 = I R1 , U 2 = I R2 , U 3 = I R3 · osapingete summa võrdub allika klemmipingega U =U 1 + U 2 + U 3 · ahela kogutakistus võrdub takistite takistuste summaga R = R1 + R2 + R3 · võimsus võrdub jadamisi ühendatud takistuste võimsuse summaga P = P1 + P2 + P3 =U 1 I + U 2 I + U 3 I = UI . Jadaühenduse puuduseks on asjaolu, et tarvitid on omavahelises sõltuvuses. Kui ühes tarvitis või juhis
19 1.12 Takistite jadaühendus Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestik- ehk jadaühenduseks. Jadaühenduse korral · kõikides takistites on ühesuurune vool I = I1 = I 2 = I 3 · takistil tekkiv pingelang ehk osapinge on võrdeline takistusega U 1 = I R1 , U 2 = I R2 , U 3 = I R3 · osapingete summa võrdub allika klemmipingega U =U 1 + U 2 + U 3 · ahela kogutakistus võrdub takistite takistuste summaga R = R1 + R2 + R3 · võimsus võrdub jadamisi ühendatud takistuste võimsuse summaga P = P1 + P2 + P3 =U 1 I + U 2 I + U 3 I = UI . Jadaühenduse puuduseks on asjaolu, et tarvitid on omavahelises sõltuvuses. Kui ühes tarvitis või juhis
A ~ 0-60 V2 L N ~ U = 30V 3. Töö käik Kirchoffi II seaduse valem on: U = U1 + U2 + U3 + ...Un Suletud vooluahela kogupinge võrdub üksikute ahelaosade pingelangude (osapingete) summaga. Koostada vooluring joonisel antud skeemi järgi. Mõõta igal lambil pingelangud. Saadud andmed kanda tabelisse. Kontrollida mõõtmistulemuste põhjal kas Kirchoffi II seadus on õige ja teha järeldus. 4. Tabel. U (V) U1 (V) U2 (V) U3 (V) 30 10 10 10 Järeldus: 1. Kuidas muutub pinge suurus teistel lampidel kui antud ahelasse lülitada jadamisi
Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestik- ehk jadaühenduseks. Jadaühenduse korral: · kõikides takistites on ühesuurune vool I = I 1 = I 2 = I3 · takistil tekkiv pingelang ehk osapinge on võrdeline takistusega U1 = I * R1 U2 = I * R2 U3 = I * R3 · osapingete summa võrdub allika klemmipingega U = U1 + U2 + U3 · ahela kogutakistus võrdub takistite takistuste summaga R = R 1 + R 2 + R3 · võimsus võrdub jadamisi ühendatud takistuste võimsuse summaga P = P 1 + P2 + P3 = U1 * I + U 2 * I + U 3 * I · kondensaatorite pöördväärtus on võrdne kondensaatorite pöördväärtuste summaga 1 1 1 1 = = = C C1 C2 C3
Vasakul on register kus hoitakse muundatavat kahend koodi. Põhiliseks komponentideks on digitaalselt juhitavad lülitid. Kui vastavas registri järgus on 1-ks, siis lüliti kaudu läheb vastav pinge analoog summaatori sisendisse. Mida rohkem onkoodis ühtesid, seda suurem arv pingeid läheb analoog summaatori sisendisse. Omaette probleem on nende summeeritavate osapingete valik, et saada võimalikult täpne analoog pinge. · UPS- Uninterruptible power supply puhvertoiteallikas, ups. UPS on seade mis peab kaitsma arvuti riistvara ja tarkvara võimalike elektrivõrgu häirete mõju eest. Elektrivõrgu häired võivad rikkuda riistvara või katkestada programmi töö ebasobival hetkel ja rikkuda töödeldavat infot. Häired: 1. täielik elektrikatkestus blackout 2. ülepinge surge, over-voltage 3
Vasakul on register kus hoitakse muundatavat kahend koodi. Põhiliseks komponentideks on digitaalselt juhitavad lülitid. Kui vastavas registri järgus on 1-ks, siis lüliti kaudu läheb vastav pinge analoog summaatori sisendisse. Mida rohkem onkoodis ühtesid, seda suurem arv pingeid läheb analoog summaatori sisendisse. Omaette probleem on nende summeeritavate osapingete valik, et saada võimalikult täpne analoog pinge. UPS- Uninterruptible power supply puhvertoiteallikas, ups. UPS on seade mis peab kaitsma arvuti riistvara ja tarkvara võimalike elektrivõrgu häirete mõju eest. Elektrivõrgu häired võivad rikkuda riistvara või katkestada programmi töö ebasobival hetkel ja rikkuda töödeldavat infot. Häired: 1. täielik elektrikatkestus blackout 2. ülepinge surge, over-voltage 3
analoogpinge digitaalväljundiks. Mida väiksemateks osadeks jagame konstantse pinge V ref, seda täpsem on tulemus. Üldiselt on ADC keerukamad kui DAC. DAC – muudab lõpliku pikkusega kahendarvu pingeks või mõneks muuks füüsikaliseks suuruseks. Tuleb genereerida analoogväärtus, mis on proportsionaalne iga kahendarvu bitiga ja need kokku liita. Mida suurem on kahendarv (rohkem 1sid), seda suurem on väljundpinge. Omaette probleem on nende summeeritavate osapingete valik, et saada võimalikult täpne analoogpinge. 13 V 1. Võrdlusskeem. Võrdlusskeem on kahendarvude võrdlemiseks, millel on 2-3 väljundit: G – greater, L – lower, E – equal. Tihti väljund E puudub, kuna kui G ja L on mõlemad 0, peavad arvud olema võrdsed. Kahejärgulise võrdlusskeemiga saame võrrelda suvalise järgulisusega kahendarve. 2
erineval viisil. Näitena olen välja valinud ühe meetodi, mis põhineb pingete summeerimisel. Vasakul on register kus hoitakse muundatavat kahendkoodi. Põhiliseks komponentideks on digitaalselt juhitavad lülitid. Kui vastavas registri järgus on 1, siis lüliti kaudu läheb vastav pinge analoogsummaatori sisendisse. Mida rohkem on koodisühtesid, seda suurem arv pingeid läheb analoogsummaatori sisendisse. Omaette probleem on nende summeeritavate osapingete valik, et saada võimalikult täpne analoog pinge. Analoog-digitaal muunduril (ADC) on kaks sisendit: muundatav analoogsisend ja konstantse fikseeritud pingega sisend (Vref). Edasi tuleb analoogvõrdlusskeem, mille väljundisse ilmub loogilisele 1-le vastav pinge kohe kui + märgitud pinge on kõrgem või võrdne kui märgitud sisendi pinge. Koodimuundur peab teisendama muundamisel saadud koodi kahendkoodiks.
annaabi.ee 
