Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Potensiaali- ja voolujaotuse määramine alalisvoolu ahelas.". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
potensiaalid, vooluahel, udude, vooluahela, voolutugevus, alalisvooluahel, stend, dimensioon, rdeline, klemm, milliampermeeter, voltmeeter, teoreetilised, vaatleme, juhiga, juhilt, elektrivool, laengud, imalik, tehtav, ir12, ühtib, sisetakistus, paluge, olevas, vormistatud, detava, kandke, näidu, vahedTALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL TALLINN COLLEGE OF ENGINEERING Alalisvooluahel Õppeaines: FÜÜSIKA Mehaanikateaduskond Õpperühm: Üliõpilased: Juhendaja: Peeter Otsnik Tallinn 2010 ALALISVOOLUAHEL. 1.Töö eesmärk. Potensiaali- ja voolujaotuse määramine alalisvoolu ahelas. 2.Töö vahendid. Alalisvooluahela stend,milliampermeeter,voltmeeter. 3.Töö teoreetilised alused. Juhis voolu tekkimine ja selle säilitamise tingimuste kindlakstegemiseks vaatleme kahte vastasmärgilist laetud juhti 1 ja 2 potensiaalidega j1 ja j2 (joon.1).Nende ühendamisel juhiga 3 hakkavad elektronid välja mõjul liikuma juhilt 2 juhile 1. Juhis 3 tekib elektrivool.Laengute ülekandmise tulemusena potensiaalid ühtlustuvad,väljatugevus juhis 3 muutub nulliks ja vool lakkab.
Füüsika laboratoorne töö nr 1 Alalisvoolu ahel Õppeaines: FÜÜSIKA II Mehaanikateaduskond Õpperühm: Kontrollis: Tallinn 2010 ALALISVOOLU AHEL 1. Tööeesmärk Potentsiaali- ja voolujaotuse määramine alalisvoolu ahelas. 2. Töövahendid Alalisvooluahela stend, milliampermeeter, voltmeeter. 3. Töö teoreetilised alused Juhis voolu tekkimine ja selle säilitamise tingimuste kindlakstegemiseks vaatleme kahte vastasmärgilist latud juhti 1 ja 2 potentsiaalide 1 ja 2 (joon.1). Nende ühendamisel juhiga 3 hakkavad elektronid välja mõjul liikuma juhilt 2 juhile 1. Juhis 3 tekib elektrivool. Laengute ülekandmise tulemusena potentsiaalid ühtlustuvad, väljatugevus juhis 3 muutub nulliks ja vool lakkab.
1. ALALISVOOLUAHEL 1.1. Töö eesmärk Potensiaali- ja voolujaotuse määramine alalisvoolu ahelas. Joonis 1. Alalisvooluahela stendi elektriskeem 1.2. Töövahendid Alalisvooluahela stend, milliampermeeter, voltmeeter. 1.3. Töö teoreetilised alused Juhis voolu tekitamine ja selle säilitamise tingimuste kindlakstegemiseks vaatleme kahte vastasmärgilist laetud juhti 1 ja 2 potensiaalidega 1 ja 2 (Error: Reference source not found). Nende ühendamisel juhiga 3 hakkavad elektronid välja mõjul liikuma juhilt 2 juhile 1. Juhis 3 tekib elektrivool. Langude ülekandmise tulemusena potentsiaalid ühtlustuvad, väljatugevus juhis 3 muutub nulliks ja vool lakkab.
Võrdetegur B iseloomustab magnetvälja ning seda nimetatakse magnetinduktsiooniks. Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus 2 Fm =B I Lsin (1) kus : Fm - vooluga juhtmele mõjuv jõud magnetväljas [ N ] B - magnetvälja induktsioon [ T ], I - voolutugevus läbi juhtme [ A ] L - vooluga juhtme pikkus [m ] - voolu suuna ja magnetvälja jõujoonte vaheline nurk F=( mI -m0 ) g (2) kus : F - jõud [ N ] g - 0,0098 [ N/g ] mI - juhtmele mõjuv jõud [N] m0 - magnetpaketi kaal ( mI m0 ) kaalude vahe, mis on proportsionaalne jõuga, mille tekitab vool magnetväljas
2 m∗v q ( φ1−φ2 ) = 2 dq Voolutugevus: I= dt dq e∗n∗dV e∗n∗S∗dl J= = = =e∗n∗⃗S∗u⃗ dt dt dt e – laengukandjate laeng, n – laengukandjate kontsentratsioon +¿ + ¿∗n∗⃗u¿ Tuletage alloleva voolutiheduse valem. −¿+e ¿
ioonid, gaasis positiivsed ioonid ja elektronid, pooljuhtides elektronid. Kõik sellised laengud on juhis soojuslikus liikumises ja seetõttu mingis ajavahemikus läbi pinna juhis liigub mõlemas suunas ühesuurune laeng. Elektrivool tekib elektrivälja olemasolul juhis ja selle mõjul lisandub vabade laengukandjate soojusliikumisele nende korrapärane liikumine, tekib elektrivool. Pos. laengukandjad liiguvad väljatugevuse suunas ja negatiivsed vastassuunas. Elektrivoolu iseloomustavad voolutugevus ja voolutihedus. Alalisvool on püsiva suunaga vool. Vooolutugevus läbi antud pinna on seda pinda läbiv laeng ajaühikus (juhtme ristlõikepind). I=q/t; i = dq / dt [A] ja j=i/S; j=di/dS [A/m2] Voo1 juhis kestab hetkeni, millal juhi kõigi punktide potensiaalid on võrdsustunud ja väljatugevus juhi sees kahanenud nullini. Et vool ei lakkaks peab juhi osade potensiaalide vahet säilitama. Selleks peab äravoolanud laengud mingit teist teed mööda endisele kohale tagasi viima
kaugel olev väli. Nii on see näiteks plaatkondensaatori puhul. Tavaliselt laetakse plaadid võrdselt, kuid erimärgiliselt, mistõttu σ 2=−σ 1 ja plaatide vahel: E=4 π k σ 1ning väljaspool E=0. Väli asub ainult plaatidevahelises ruumis. (Laengute süsteemi poolt tekitatav välja potensiaal on võrdne kõigi üksikute laengute poolt tekitavate potensiaalide algebralise summaga. Väljatugevused liituvad väljade liitmisel vektoriaalselt, potensiaalid algebraliselt. 3 Potensiaal on arvuliselt võrdne tööga, mida teevad välja jõud positiivse ühiklaengu eemaldamisel vaadeldavast punktist lõpmatusse.)Ei käi teemasse eriti. Laetud sfääri elektriväli: Kuigi see kehtib ainult punktlaengu või sfäärilise jaotusega laengu puhul, saab valemit kasutada ka meelevaldse elektrostaatilise välja tugevuse arvutamisel.
Mõõteriista kaliibrimine on protseduur, kus mõõteriista skaala jaotistega seatakse vastavusse mõõdetava suuruse väärtused etteantud mastaabis. Galvanomeeter on analoogmõõteriist nõrkade voolude (ca 1mA) mõõtmiseks. Selleks, et kasutada galvanomeetrit voltmeetrina, tuleb galvanomeetriga G järjestikku ühendada nn eeltakisti Re (joonis 1). Eeltakisti piirab voolu läbi galvanomeetri. Olgu galvanomeetri maksimaalsele näidule vastav pinge Ug=IgRg, kus Ig on voolutugevus galvanomeetris ja Rg galvanomeetri sisetakistus. Galvanomeetrist on vaja teha voltmeeter mõõtepiirkonnaga U. Galvanomeetrit ja eeltakistit läbib üks ja seesama voolutugevus Ig. Avaldame siit eeltakisti väärtuse Re U Re=Rg( Ug −1 ¿ Tähistame U/Ug=n, saame Re=Rg(n-1)
ning võrdub jõu ja jõu mõjul liikunud keha nihkevektori skalaarkorrutisega. Mehaaniline töö: A=Fs (A- töö, F- jõud ja s- nihe) Elektrivoolu töö on füüsikaline suurus, mis arvuliselt võrdub juhi otstele rakendatud pinge, voolutugevuse ja töö sooritamiseks kulunud aja korrutisega. Elektrivoolu töö: A = Vq = IUT = I2Rt = (A- elektrivoolu töö, U- pinge selle lõigu otstel, I- voolutugevus ja t- voolu läbimise aeg) Töö ühik SI süsteemis on dzaul. 19.Võimsus (mehaaniline ja elektriline) Mehaaniline võimsus iseloomustab töö tegemise kiirust. Mehaaniline võimsus on suurus mis võrdub töö ja selleks kuluva ajavahemiku suhtega. Mehaaniline võimsus: N= (N- mehaaniline võimsus, A- töö ja Δt- ajavahemik) Elektrivoolu võimsus on füüsikaline suurus, mis võrdub elektrivoolu tööga ajaühikus. Elektrivoolu võimsus: P=
vatupidisel juhul on tegemist mittelineaarse e. ebalineaarse ahelaga (lülitusega). Lineaarses ahelas pinge ja voolu vahelist sõltuvust kirjeldavaks funktsiooniks on võrdeline sõltuvus. Sama kehtib ka ahela v. lülituse üksikute komponentide kohta. Kui kasvõi üks lülituse komponentidest on mittelineaarne, siis on mittelineaarne kogu ahel. Mittelineaarne ahel on selline elektriahel, mille pinge-voolu tunnusjoonel on vähemalt üks lõik, kus voolutugevus ei ole võrdelises sõltuvuses pingest. Enamik lülitusi on mittelineaarsed, kuna nad on koostatud komponentidest, mis rangelt võttes on mittelineaarsed. a b Joonis 5.1. Lineaarse (a) ja mittelineaarse (b) takistuse pinge-voolu tunnusjooned Joonis 5.2. Mittelineaarsete komponentide ja nende pinge-voolu tunnusjoonte näiteid [3]. Elektroonika alused
30. Lähtudes alltoodud valemitest tuletage Ohm'i seadus diferentsiaalkujul. 31. Lähtudes alltoodud valemitest tuleta Joule-Lenzi seadus diferentsiaalkujul. Eesmärgiks on saada juhi ruumipunktis eralduv elektrivoolu võimsus. Tulemuseks on aja ja 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
30. Lähtudes alltoodud valemitest tuletage Ohm'i seadus diferentsiaalkujul. 31. Lähtudes alltoodud valemitest tuleta Joule-Lenzi seadus diferentsiaalkujul. Eesmärgiks on saada juhi ruumipunktis eralduv elektrivoolu võimsus. Tulemuseks on aja ja 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
Kondensaatori energia võrdub W=C*U22 JOONIS Elektrivool-Asetades elektrijuhi elektrivälja hakkab juhis olevatele vabadele laengutele mõjuma elektriline jõud f=qE. See tekitab laengute korrapärase liikumise välja sihis (positiivsed välja suunas, negatiivsed vastassuunas) Seda nim elektrivooluks.Metallides, pooljuhtides on laengukandjateks elektronid. Elektrolüütides, ioniseeritud gaasides lisanduvad veel ioonid. Vool juhis kestab hetkeni , millal juhi kõigi punktide potensiaalid on võrdsustunud ja väljatugevus juhi sees kahanenud nullini. Et vool ei lakkaks peab juhi osade potensiaalide vahet säilitama. Sellega peab äravoolanud laengud mingit teist teed mööda endisele kohale tagasi viima. Neid tagasiviivaid jõude nim kõrvalisteks jõududeks. Kõrvalisi jõude tekitav seadeldis kannab vooluallika nime. Juhte millede potensiaalide vahet säilitatakse, nim vooluallika klemmideks. Kui voolu suund juhis ei muutu, siis nim voolu alalisvooluks
miljardi võnkeperioodi kestusega Mass kilogramm 1 kg massiühik, mis on võrdne rahvusvahelise kilogrammi prototüübi massiga 1 Temperatuur kelvin 1K /273,16 vee kolmikpunkti termodünaamilisest temperatuurist Voolutugevus amper 1A selline konstantne elektrivoolu tugevus, mis kulgedes kahes sirges, paralleelses, lõpmatu pikas, kaduvväikese ringikujulise ristlõikega, vaakumis teineteisest ühe meetri kaugusele paigutatud juhtmes tekitab nende juhtmete vahel
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
sinna paigutatud laenguid. F E= q Homogeenses väljas: 2 - 1 E= d Voolusuund on positiivsete laengukandjate liikumise suund ( vooluringis plussilt miinusele ). Tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulisele positiivse laenguga kehale. Voolu tugevus ja tihedus. Voolutugevus näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. [ A ] q i= t Voolu tihedus näitab, kui suur voolutugevus läbib juhtme ristlõike pindalaühikut. [ A /m(2) ] i j= S Takistus, selle sõltuvus juhi mõõtmetest. · on võrdeline pingega U ja pöördvõrdeline voolutugevusega I. [ oom ] v R= i · on võrdeline juhi pikkusega ja pöördevõrdeline ristlõikepindalaga. *l R= S Eritakistus. Eritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhi võimet voolu läbi lasta
elektriväli 11. ELEKTRIVÄLI AINETES 11.1 Elektrilise dipooli mõiste 11.2 Dielektriku polarisatsioon 11.3 Elektrivälja nõrgenemine dielektrikus 11.4 Gaussi teoreem elektrostaatilise välja jaoks dielektrilises keskkonnas 11.5 Elektriväli juhtides 11.6 Juhi mahtuvus. Kondensaator 11.7 Laengute süsteemi ja elektrivälja energia 12. ALALISVOOL 12.1 Elektrivoolu mõiste. Elektromotoorjõud 12.2 Elektrivoolu toimed. Voolutugevus ja –tihedus 12.3 Ohmi seadus. Joule`i-Lenzi seadus 12.4 Elektrivool metallides 12.6 Elektrivool elektrolüüdilahustes 12.7 Elektrivool pooljuhtides 13. ALALISVOOL 2 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
1 Alalisvool 1.1 Vooluring (põhikooli füüsikakursusest) Kui omavahel juhtmetega ühendada vooluallikas, elektritarviti(d) ja lüliti, tekib vooluahel. Vooluallikas, elektritarviti, lüliti ja juhtmed on vooluahela osad. Kui vooluahelas lüliti sulgeda tekib vooluring. Vooluring on suletud vooluahel, milles saab tekkida vool. Vooluahelas võib olla mitu vooluringi. Vooluallikas tekitab ja hoiab vooluringi ühendatud juhtides elektrivälja. Tarviti on suvaline seade, mis töötab elektrivooluga. Elektritarvitiks on näiteks elektrimootor, küttekeha, lamp, taskutelefon. Tarvitis muundub elektrienergia mingiks teiseks energialiigiks: mootoris mehaa- niliseks energiaks, küttekehas soojusenergiaks, lambiks soojus- ja valgusenergiaks, telefonis elektromagnetiliseks ja/või helienergiaks.
1 Alalisvool 1.1 Vooluring (põhikooli füüsikakursusest) Kui omavahel juhtmetega ühendada vooluallikas, elektritarviti(d) ja lüliti, tekib vooluahel. Vooluallikas, elektritarviti, lüliti ja juhtmed on vooluahela osad. Kui vooluahelas lüliti sulgeda tekib vooluring. Vooluring on suletud vooluahel, milles saab tekkida vool. Vooluahelas võib olla mitu vooluringi. Vooluallikas tekitab ja hoiab vooluringi ühendatud juhtides elektrivälja. Tarviti on suvaline seade, mis töötab elektrivooluga. Elektritarvitiks on näiteks elektrimootor, küttekeha, lamp, taskutelefon. Tarvitis muundub elektrienergia mingiks teiseks energialiigiks: mootoris mehaa- niliseks energiaks, küttekehas soojusenergiaks, lambiks soojus- ja valgusenergiaks, telefonis elektromagnetiliseks ja/või helienergiaks.
1 Alalisvool 1.1 Vooluring (põhikooli füüsikakursusest) Kui omavahel juhtmetega ühendada vooluallikas, elektritarviti(d) ja lüliti, tekib vooluahel. Vooluallikas, elektritarviti, lüliti ja juhtmed on vooluahela osad. Kui vooluahelas lüliti sulgeda tekib vooluring. Vooluring on suletud vooluahel, milles saab tekkida vool. Vooluahelas võib olla mitu vooluringi. Vooluallikas tekitab ja hoiab vooluringi ühendatud juhtides elektrivälja. Tarviti on suvaline seade, mis töötab elektrivooluga. Elektritarvitiks on näiteks elektrimootor, küttekeha, lamp, taskutelefon. Tarvitis muundub elektrienergia mingiks teiseks energialiigiks: mootoris mehaa- niliseks energiaks, küttekehas soojusenergiaks, lambiks soojus- ja valgusenergiaks, telefonis elektromagnetiliseks ja/või helienergiaks.
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.
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
Jadaühenduse korra kondensaatori patarei mahtuvuse pöörtväärtus võrdub ükikute kondensaatorite pöörtväärtuste summaga. Rööpühenduseks nimetatakse sellist ühendust, kus kondensaatorite kõik positiivse laenguga elektroodid ühendatakse omavahel ja negatiivse laenguga elektroodid omavahel. Patarei mahtuvuse koguväärtus vôrdub üksikute kondensaatorite mahtuvuste summaga. 3.2. Elektrivool. 3.2.1. Voolutugevus. Vooluring. Analoogselt vee - või õhuvooluga nimetatakse elektrivooluks kõige üldisemas mõttes elektrilaengute liikumist. Harilikult mõeldakse elektrivoolu all pidevat elektrilaengute liikumist juhtmes pinge mõjul. A +q B Kui laeng q liigub juhtmes aja t jooksul jooksul punktist A punkti B, siis nimetatakse seda elektrivooluks. Elektrivooluks nimetatakse laetud osakeste korrapärast (suunatud) liikumist
............................................ 75 9. Mõisted ................................................................................................................................ 77 Kasutatud kirjandus .............................................................................................................. 81 4 TÄHISTUSED I voolutugevus (amperage) A amper t aeg (time) s sekund [SI] M moment (torque) Nm Njuuton-meetrit ω nurkkiirus (angular velocity) rad/s radiaani sekundis W energia (energy) J/ cal džaul/ kalor l pikkus (length) m meeter
4 15 Elektronmotoorjõud- Suurust mis on võrdne positiivse ühiklaengu ümberpaigutamiseks tuleva kõrvaljõudude tööga nim. elektromotoorjõuks E. E=A/q (V)volt. On võrdne vooluallika maksimaalse klemmipingega. Ohmi seadus- Vooluahelat läbiva elektrivoolu tugevus on võrdelin lõigu otste potentsiaalide vahega ja pöördvõrdeline lõigu takistusega. I=U/R Kogu vooluringi kohta: Voolutugevus suletud vooluringis on võrdne vooluallika elektromotoorjõu ja vooluringi kogutakistuse suhtega. Vooluringi kogutakistuse alla mõeldakse vooluringi välisosa vooluallika sisetakistuse summat. kus IR on U vooluallika klemmipinge Lühis- olukord, kus välisosa takistus muutub nulliks. Voolu töö-El voolu tooks nim olukorda, kus voolu liikumisel juhis teeb elektrijoud
Tallinna Polütehnikum Energeetika õppesuund Rein Kask ELEKTRIAJAMITE JUHTIMINE Õppevahend TPT energeetika õppesuuna õpilastele Tallinn, 2007 Saateks Erialaainete õpikute ja muude õppevahendite krooniline puudus on juba palju aastaid raskendanud kutsehariduskoolide õpilastel omandada erialaseid teadmisi. Käesolev kirjatöö püüab mingilgi määral leevendada seda olukorda Tallinna Polütehnikumi energeetika õppesuuna õpilastele sellise õppeaine kui ,,Elektriajamite juhtimine" õppimisel. Elektriajamid on üheks põhiliseks elektritarvitite liigiks ja neid kasutatakse laialdaselt kõikides eluvaldkondades. On selge, et tulevased elektriala spetsialistid peavad neid hästi tundma ja oskama neid ka juhtida. Elektriajamite juhtimine ongi valdkonnaks, mida käsitleb käesolev õppevahend. Selle koostamisel on autor lähtunud põhimõttest selgitada probleeme nii põhjalikult kui vajalik ja nii napilt kui võimalik siit ka õppe-
1.13 Takistite rööpühendus 21 1.14 Takistite segaühendus 24 1.15 Keemilised vooluallikad 26 1.16 Allikate ühendusviisid 31 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
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
Radarid Raadiolokatsioonialused 1.1Raadiolokatsiooni põhimõte Raadiolokatsiooniks nimetatakse objektide avastamist ja avastatud objektide koordinaatide määramist meetodi abil, mis põhineb raadiolainete tagasipeegeldamisel ja peegeldunud raadiolainete vastuvõtul. Sellel põhimõttel töötavat seadet nimetatakse raadiolokaatoriks. Igapäevases keelepruugiks nimetatakse raadio- lokaatorit ka radariks. Termin tuleneb inglise keelest sõnast Radar – radiodetection and ranging 1.2 Radari töö põhimõte Navigatsiooniline raadiolokaator töötab järgmiselt. Saatja genereerib ja kiirgab ülikõrgsageduslikke raadiolaineid, mis sondeerivad ümbritsevat keskkonda. Kui raadiolaine teele satub keha, mille dielektriline läbitavus erineb keskkonna omast, siis teatud osa kehale langevast energiast peegeldub kajana tagasi, millest osa võtab vastu raadiolokaatori antenn ja kuvarile ilmub objekti kaja helendava punkti näol . Sellega on täidetud üks raadioloka
(3 või enam haru). Kalbaanilist ühenduskohta nim sõlmeks. Kui vooluringis oleva elemendi pinge ja vooluline sõltuvus on lineaarne, siis nim selliseid elemente sisaldavaid vooluringe lin vooluringideks. Kui sõltuvus ei ole lineaarne, siis on tegemist mittelin vooluringiga. Kui vooluringivool ei muutu aja jooksul suuruselt ega suunalt nim seda vooluringi alalisvooluringiks. Suletud vooluringis eks vool, kui eks potensiaalide vahe ehk pingeallika klemm. Vool kulgeb vooluringis kõrgemalt madalamale potensiaalile 2. Alalisvooluringide arvutamine Ohmi ja Kirchhoffi seaduste alusel. OHMi seadus: I = U/R (vool juhtmes võrdeline pingega tema otstel ja pöördvõrdeline juhtme takistusega). Kirchhoffi I seadus: Hargnemispunkti suunduvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga I1+I2 = I3+I4+I5. Kirchhoffi II
vooluallika tagasi lähtekohta. Vooluallika elektromotoorjõuks nimetatakse vooluallika poolt tehtud kõrvaljõudude tööd ühikulise laengu ümberpaigutamiseks ühelt klemmilt teisele. Elektromotoorjõu ühikuks on seetõttu üks dzaul kuloni kohta ehk üks volt. [] = 1V Vooluallika elektromotoorjõud on üks volt siis, kui ühekulonilise laengu ümberpaigutamisel tema ühelt klemmilt teisele teevad vooluallikas mõjuvad mitteelelktrilised jõud tööd ühe dzauli. 41. Elektrivoolu toimed. Voolutugevus ja tihedus Elektrivoolu olulisemad toimed on järgmised: 1. Soojuslik. Kui vabad laengukandjad aines liiguvad, põrkuvad nad aine molekulidega ja panevad nad intensiivsemalt võnkuma. Selle tulemusel kasvab aine temperatuur. Kasut: hõõglampides, küttekehades ja elektrikeevituses. 2. Keemiline. Kui vabadeks laengukandjateks aines on negatiivsed ja positiivsed ioonid, saab elektrivoolu kasutada ainete eraldamiseks elektrolüüdilahustes. Lahusesse erineva
dioodi parameetrid on I = 0,5I ja U = U , F t R 2max pulsatsiooni sagedus f = 100Hz. p Toodud lülituse põhiliseks eeliseks on märksa väiksem pulsatsioon ja toitevõrgu koormamine mõlema poolperioodi ajal. 3.2.3. Täisperioodalaldi sildlülitus. Sildlülituse puhul on sekundaarmähis lihtsam, kuna on vaja ainult üks sekundaarmähis. Kuid seevastu on dioode neli. Esimesel poolperioodil, kui trafo sekundaarmähise ülemine klemm on positiivne, kulgeb vool läbi dioodi VD1, läbi tarbija ja läbi VD2-e trafo mähise alumisele klemmile. Dioodid VD3 ja VD4 saavad sel ajal vastupinge ja on seetõttu suletud, see tähendab neid vool ei läbi. Järgmisel poolperioodil on mähise alumine klemm positiivne ja sel juhul kulgeb vool läbi dioodi VD3, läbi tarbija ja VD4 26 trafo ülemisele otsale. Sel ajal on vastupingestatud dioodid VD1 ja VD2. Vool läbi tarbija on sama kujuga kui eelmise lülituse korral. p = 0,67; K = 0,9
3 ELEKTRIAJAMITE ELEKTROONSED SÜSTEEMID 4 Valery Vodovozov, Dmitri Vinnikov, Raik Jansikene Toimetanud Evi-Õie Pless Kaane kujundanud Ann Gornischeff Käesoleva raamatu koostamist ja kirjastamist on toetanud SA Innove Tallinna Tehnikaülikool Elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Ehitajate tee 5, Tallinn 19086 Telefon 620 3700 Faks 620 3701 http://www.ene.ttu.ee/elektriajamid/ Autoriõigus: Valery Vodovozov, Dmitri Vinnikov, Raik Jansikene TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut, 2008 ISBN ............................ Kirjastaja: TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut 3 Sisukord Tähised............................................................................................................................5 Sümbolid .....................
annaabi.ee 
