(3p) Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist (lambi hõõgniidis, mootoris jne.). 2. Kirjelda elektrivoolu tekkimist metallides. (3p) Ühe keha vabad laengukandjad saavad laengu. Siis hakkab see keha liigseid elektrone ära andma, et saada neutraalseks tagasi. Siis tekib selline ahelreaktsioon. 3. Mida nimetatakse elektrivoolu suunaks? (2p) Elektrivoolu suunaks nimetatakse positiivse laenguga osakeste liikumise suunda. 4. Kuidas muutub voolutugevus juhis kui pinget vähendada 4 korda? (2p) Voolutugevus peaks suurenema umbes 4 korda. 5. Sõnasta Ohmi seadus. (3p) Voolu tugevus juhis on võrdeline pingega See tähendab: kui pinge suureneb korda, suureneb korda ka voolutugevus. Võrdetegur sõltub juhi mõõtmetest ning materjalist. Seda iseloomustatakse takistusega. Ohm seadus määrab kindlaks pinge U, voolutugevuse I ja takistuse R vahelise seose: 6. Miks ühendatakse ampermeeter voolutugevuse mõõtmisel juhtidega jadamisi
Takisti. Reostaat. Voolutugevuse reageerimine Takistiks loetakse kindla takistusega juhti, mille takistus on tunduvalt suurem vooruringis kasutatavate juhtmete takistusest. Vooluringi takistust ja voolutugevust saab sujuvalt muuta reostaadiga. Reostaat on juht, mille takistuse väärtus on muudetav. Reostaati iseloomustavateks suurusteks on reostaadi suurim takistus ja suurim lubatud voolutugevus. Kuidas saab vooluringis reguleerida voolutugevust? Voolutugevust saab vooluringis reguleerida kahel viisil: võib mutta pinget vooluallika klemmidel või siis vooluringi takistust. Millist juhti nimetatakse takistiks? Takistiks loetakse kindla takistusega juhti, mille takistus on tunduvalt suurem vooluringis kasutatavate juhtmete takistusest. Millist juhti nimetatakse reostaadiks ja millel selle töö põhineb?
Raivo PÜTSEP Elektrooniline õpik ELEKTROTEHNIKA T2 ALALISVOOLU AHELAD 2007 OHMI SEADUS Ohmi seadus elektriahela osas - voolutugevus on võrdeline elektriahela osa pingega selle otstel ja pöördvõrdeline selle osa takistusega. U kus I [A] - voolutugevus elektriahelas I= U [V] - pinge elektriahela otstel R [] - elektriahela osa takistus R Ülesannete lahendamisel Ohmi seaduse järgi võib kasutada järgmist kolmnurka: U Otsitava suuruse leidmiseks kaetakse see kinni ja loetakse vastus, I R näiteks U = IR
pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. q1 ja q2-laengute abs.väärtused (C), r-kaugus(m), k-võrdetegur 9∗109 ( N∗m 2 ) C2 Ohmi seadus: voolutugevus vooluringis on võrdeline l pingega juhi otstel ja pöördvõrdeline juhi takistusega. I=q/t (A) R=ρ ρ- S eritakistus Joule’i-Lenzi seadus: Juhist eraldunud Q= I 2 *R*t soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruuduga, takistusega ja ajaga.
Vastastikmõjud: tugev(aatomis elementaaros. vahel), gravitatsiooniline, nõrk(lagunemine ja radioakt.), elektromagneetiline(elektr. magnet nähtused) elektrijaamad: Tuumajaam(kallis hooldada odav energia), hüdro(hävitab kalu) elektrilaeng-kui tugevasti keha osaleb elektromagneetilises vastastikmõjus. Pos- tõukuvad, neg- tõukuvad, eri- tõmbuvad. Elektronide lisandumisel aatomisse moodustub neg ioon lahknemisel pos. Voolu tekkimiseks on vajalik vabasid laengukandjaid ja nende jõudu. Pooljuht- laengukandjad pole vabad, kasutatakse elektroonikas. Dielektrikud- dest vesi, paber. Voolutugevus- kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. I-voolutugevus(A)=q-laeng(C)/t-aeg(s) coulombi 2 punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute korrutisega sõltub keskkonnast, milles laengud asuvad. F=k*q1*q2/E*r2 F-jõud, k-9*109Nm2/C2 , elektriväli- näitab kui suur jõud mõjub selles väljas pos laenguga kehale. È=`F/q `F-jõud N, È- ele...
Tavalistes tingimustes soojenevad voolu toimel kõik juhid. · Elektrivoolu keemiline toime seisneb selles, et elektrivool eraldab elektrolüütide vesilahustest selle koostisosi. Metallist juhtides voolu keemilist toimet ei esine. · Elektrivoolu magnetiline toime seisneb selles, et vooluga juhi ja magneti vahel esineb vastastikmõju. Voolu magnetiline toime kaasneb elektrivooluga nii metallides kui ka elektrolüütide vesilahustes. 15. Mis on voolutugevus? VOOLUTUGEVUS on füüsikaline suurus, mis arvuliselt on võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbinud elektrilaengu suurusega. Voolutugevuse ühikuks on 1 amper, Ühiku tähis on 1 A. Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga. Ampermeeter ühendatakse jadamisi juhiga, milles voolutugevust mõõdetakse. I=q t Voolutugevuse arvutamine: Voolutugevus amprites näitab, kui suur elektrilaeng kulonites läbib juhi ristlõiget ühe sekundi jooksul. 16. Mis on vooluallikas?
Valdkond: Füüsika (elektriõpetus) OOMI SEADUS ehk seosed voolu tugevuse, pinge, takistuse ja võimsuse vahel Kui on antud: I (voolui tugevus) ja R (takistus) U = IR Kui on antud: P (võimsus) ja R (takistus) U (pinge) U = PR Kui on antud: P (võimsus) ja I (voolu tugevus) P U= I Kui on antud: U (pinge) ja R (takistus) U I= R Kui on antud: P (võimsus) ja U (pinge) P I (voolu tugevus) I= U Kui on antud: P (võim...
SÕLTUMATU ei vaja ionisaatorit, laengud omandavad elektriväljas liikudes energia, mis on piisav gaasis aatomite ioniseerimiseks. MUUMLAHENDUS tekib hõrendatud gaasis, kus U on 100 V ja I 1-100 mA, seda kasut. valgusreklaamides. KAARLAHENDUS tekib teineteisest mõne cm kaugusel asuvate elektroodide vahel suure voolutugevuse ja madala pinge korral. Kasutatakse võimsates valgustites. SÄDELAHENDUS selle puhul muutub õhk lühiajaliselt elektrit juhtivaks. Selleks on nt. välk. Voolutugevus ulatub sadade tuhandete ampriteni, temp. aga on mitutuhat kraadi, suur voolutugevus. KOROONLAHENDUS selle puhul hakkab õhk elektrit juhtima eelkõige teravike läheduses kuna siis elektriväli tugevneb, nt. kirikutornid. Kuna välgueelne elektriväli on tugevaim kõrgete tippude ümber, kasut. hoonete kaitsmiseks piksevardaid. *Vaakum soojendades katoodi, elektronid hakkavad kiiremini liikuma, kõige kiiremad väljuvad, + suunas tekib elektronide suunatud liikumine e. elektrivool
suure eritakistusega ainest, millel on suur sulamissoojus; nikli, raua, kroomi ja mangaani sulam - nikroom) muundub elektrivälja energia juhi siseenergiaks. Paljud elektrisoojendusriistad on varustatud termoregulaatoriga, mis teatud temperatuuri juures katkestab vooluringi. Lühiseks nimetatakse vooluringi osa otste ühendust juhiga, mille takistus on selle osa tavalise takistusega võrreldes väga väike. Kui vooluringis on lühis, suureneb voolutugevus selles järsult. Kaitsmed ülesandeks on katkestada elektrivool, kui vooluringis tekib lühis. Kaitse paigaldatakse elektrivõrgus faasijuhtmesse. Sulavkaitse on kergesti sulavast materjalist juht, mis on arvestatud teatud kindlale maksimaalsele voolutugevusele. Püsimagnetiks nimetatakse keha, mis tõmbab enda poole raudesemeid ja millel selline omadus säilib pikema aja vältel. Oerstedi katse on järgmine: teravikule asetatud magnetnõela kohale on paigutatud magnetnõelaga paralleelne juhe
Voolutugevus I on esitatav ühe laengukandja laengu q, laengukandjate kontsentratsiooni n, nende suunatud liikumise keskmise kiiruse v ja juhi ristlõikepindala S korrutisena. I = q n v S Elektritakistus ehk juhi takistus R näitab, kui suure pinge rakendamisel juhi otstele tekib selles jhis ühikulise tugevusega vool: U R takistus (ühik: 1) 1V R= 1= I U pinge (1V) 1A I voolutugevus (1A) Elektrivoolu töö voolu kulgemisel juhis teb elektrijõud laengukandjate liikumist pidurdavate jõudude vastu tööd. Seda tööd nimetaakse elektrivoolu tööks. Enamasti eraldub selle töö tegemisel soojust. Eralduva soojushulga määrab ära Joule'i Lenzi seadus: Q = I 2 R t Üldisemalt on juhis tehtav töö võrdeline voolutugevusega I, pingega U juhi otstel ja ajaga t: A = I U t Elektrivoolu võimsus on võrdeline voolutugevusega I ja pingega U: N = I U
1 J on töö, mida teeb jõud 1N, kui selle rakenduspunkt nihkub liikumise suunas 1m võrra. 1 lm (luumen) on valgusvoog, mida kiirgab valgusallikas valgustugevusega 1cd ruuminurga ühikusse 1sr. 1 lx (luks) on selline valgustatus, mille korral valgusvoog 1lm jaotub ühtlaselt pinnale 1 m 2. 1 N on jõud, mis annab kehale massiga 1kg kiirenduse 1m/s 2. 1 Pa on rõhk, mille korral 1m2 pinnale mõjub jõud 1N. 1 q on elektrilaeng, mis läbib juhi ristlõiget 1 s joksul, kui voolutugevus juhis on 1A. 1 rad on kesknurk, mis toetub raadiuse pikkusele kaarele. 1 sr on selline ruuminurk, mis toetudes tipuga kera keskpunkti, haarab kera pinnast raadiuse ruuduga võrdse pindala. 1 T on sellise homogeense magnetvälja magnetiline induktsioon, mille korral vooluraamile pindalaga 1m2 ja voolutugevusega 1A mõjub max pöördemoment 1Nm. 1 V on selline elektrivälja potentsiaal, mille korral 1-kulonilise laengu lõpmatusse viimisel tehakse 1J tööd.
1. Mis on vahelduvvool? Vahelduvvooluks nim voolu, mille suund ja tugevus muutuvad perioodiliselt. Selle sagedus Euroopas on 50hertzi. 2. Mida näitab vahelduvvoolu amplituud, hetk ja efektiivväärtus ning kuidas on need omavahel seotud? Vahelduvvoolu amplituudväärtus on voolutugevuse maksimaalne võimalik väärtus. Voolutugevuse hetkväärtus näitab voolutugevust konkreetsel ajahetkel ja sõltub amplituudväärtusest vastavalt fünktsioonile. Efektiivväärtus on keskmine voolutugevus vahelduvvoolu võrgus. nad kõik iseloomustavad vahelduvvoolu perioodi vältel/jooksul 3. Faasjuhe? Faasijuhe omab pinget maa suhtes. 4.Nulljuhe? Nulljuhtmes puudub pinge Maa suhtes. Nulljuhe on selleks,et tekiks kinnine vooluring. 5. Maandusjuhe? Maandusjuhtmed on inimeste kaitseks ühest otsast ühendatud seadme metallkestaga ning teisest otsast maaga. Kui metallkest satub pinge alla, siis tänu maandusjuhtmele tekib kinnine vooluring, voolutugevus suureneb järsult ja rakendub kaitse. 6
ioonid ELEKTRIVOOL ELEKTROLDI VESILAHUSES - ioonide suunatud liikumine Elektrivooluga kaasnevad nhtused - voolu toimed Soojuslik toime - vooluga juht soojeneb Keemiline toime - elektrivool eraldab juhist selle koostisosi Magnetiline toime - vooluga mhis mjutab magnetnela Galvanomeetri abil saab kindlaks teha voolu olemasolu juhis. Galvanomeetri phiosad on magnet ja selle teljele paigutatud mhisega raamike ning osuti. Mida suurem elektrilaeng, seda suurem voolutugevus juhis. Voolutugevus = elektrilaeng / aeg l = q/t 1amper(A) Voolutugevust mdetakse ampermeetriga. Nidu saamiseks tuleb lugeda jaotiste arv osutini ja korrutada jaotise vrtusega. Elektrivooli on 2 liiki: ALALISVOOL JA VAHELDUVVOOL ALALISVOOL - vool, mille sund ja tugevus ajas ei muutu VAHELDUVVOOL - vool, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutuvad
nähtusetega. Leangu mõiste on sisse toodud kuna leang mõjutab kehade vastastikmõju. Laetud kehade vaheline vastastik mõju on kahe suunaga a)tõmbumine b)tõukumine + ja +;- ja - tõukuvad, + ja tõmbuvad Laengujäävuse seadus: Isoleeritud süsteemis on laengute summa väärtus jääv. q i = const ehk qi = q1 + q 2 + q3 + q n Tähis: q Laengu ühik: 1 C ( üks kulon) q=I*t >>> 1c=1A*1s q I = I voolutugevus amprites t aeg sekundites t 1 kulon on selline laeng, mis läbib juhi ristlõiget ühe sekundi jooksul, kui voolutugevus juhis on üks amper . Elementaarilaeng (tähis- e ) väikseim looduses esinev laeng e =1,6 * 10 -19 q=N*e N- elementaarlaengute arv Vähem kui ühe elementaar laenguga keha laengut ei ole võimalik mõõta. Punktlaeng selline laetud keha mille mõõtmetega võib mitte arvestada. Columbi'i seadus:
rakendatud pinge, vpplutugevuse ja töö sooritamiseks kulunud aja korrutisega.(A=Uit;A=IIRt ja A=UU/R*t)1J või 1kW*h Voolu võimsus-füüsikaline suurus, mis on võrdne elektrivoolu tööga ajaühikus.(N=UI;N=IIR ja N=UU/R)1W Faasijuhe-juhe, mis omab pinget maa suhtes(230V) Nulljuhe-juhe, mis ei oma pinget maa suhtes Lühis-vooluringi osa otsteühendust juhiga, mille takistus on selle osa tavalise takistusega võrreldes väga väike. Voolutugevus suureneb järsult.(on ohtlik/ülekuumenemine-tuli) Kaitse- kaitsme ül. On katkestada elektrivool, kui vooluringis tekib lühis.(sulavkaitse ja bimetallkaitse) püsimagnet-keha, mis tõmbab enda poole raudesemeid ja millel see omadus säilib pika aja vältel. Elektromagnet-raudsüdamikuga pool. Mõju on seda tugevam, mida suurem on keerdude arv ja voolutugevus poolis. Elektromagnetiline induktsioon-magnetväljas liikuvas juhtmes tekib elektrivool, kui juhe lõikab magnetvälja jõujooni.
3) U1 = R1 ( J= U1 ; J= U2 ) Tarbijatele rakendatud pinged on võrdelised takistustega. U2 R1 U2 R2 4) U1= I x R1 U = I(R1+R2) U2= I x R2 I x R= I(R1+R2) / : I U1 + U2 = IR1 + IR2 R = R1 + R2 Jadaühendusel kogu takistus on võrdne takistuste summaga. JUHTIDE RÖÖPÜHENDUS 1) Rööpühenduse korral tarbijatele rakendatud pinge on kõigil ühesugune. U = const. 2) I = I1 + I2 Voolutugevus hargnemata osas on võrdne voolutugevuste summaga harudes. 3) I1 = U ; I2 = U I1=U + I2 = U I = U(1 + 1 ) R1 R2 R1 R2 R1 R2 I1 + I2= U + U R1 R2 I= U ; U = U(1 + 1 ) / : U R R R1 R2 1 =1 + 1 Kogutakistuse pöördväärtus võrdub üksikute takistuste pöördväärtuste R R1 R2 summaga. 4 ) I1 = U I1 U
mis on kogu raadioside aluseks, koosneb kondensaatorist ja induktiivpoolist 4) Arvuti detailide ühendamisel käituvad ühenduskohad kondensaatoritena 5) Kondensaatoriga käivitatakse auto turvapadi 6) Ülikondensaatoreid kasutatakse mäluseadmetes Kondensaatorite rööp-ja jada ühendus(joonised ja valemid) Skitseerida paberilt valemid ja skeemid. ALALISVOOL 4)Elektrivool, Ohmi seadus ahela osa kohta Elektrivool (suund), voolutugevus ja voolutihedus(valemid/mõõtühikud) Elektrivool on igasugune laengute korrapärane (suunatud) liikumine. Voolutugevus on ajaühikus juhi ristlõiget läbinud elektrilaeng Voolu suunaks loeme kokkuleppeliselt positiivsete laengute liikumise suunda. Voolutugevus sõltub laengukandjate arvust ja kiirusest Voolutihedus on juhi ühikulist ristlõiget läbiv voolutugevus Ohm'i seadus ahela osa kohta (valem)
kehadega välja vahendusel. Tähis-Wp, ü-J. Wp=qEd vahelise nurga vahelise siinuse korrutisega. F=Bqvsin I-juhet läbiv homogeenses materjalis väiksem väljatugevusest vaakumis, isel aine Elektromotoorj:kõrvalj töö ühiklangu ümberpaigutamisel vooluringis. voolutugevus B-magnetinduktsioon l-juhtmelõigu pikkus -nurk voolu polariseerumisvõimet. =Eo/E; E - elektrivälja tugevus dielektrikus E o - Elektromotoorj suurim pinge, mida vooluallikas on üldse suuteline suuna ja B vektori vahel q-laeng v-kiirus. elektrivälja tugevus vaakumis tekitama. E = IR+Ir [pingelaeng sise ja välisahelas] = e 1+e2 = E Mehaaniline töö:keha liigub mingi j mõjul
6. Elementaarlaeng on prootoni või elektroni elektrilaeng. 7. Prootoni ja elektroni laengud- prootoni laeng on positiivne ja elektroni laeng negatiivne. 8. Laenguta ehk neutraalne keha on osake vöi keha millel pole laengut. 9. Laadumise ja laengu jäävuse kirjeldus lähtudes elementaarosakestest 10. Juhid. Dielektrikud.- Materjali, mis elektrit ei juhi, nimetatakse dielektrikuks ehk isolaatoriks. Materjal loetakse juhiks, kui selle eritakistus ei ületa 106 m. 11. Elektrivool ja voolutugevus. Voolu suund.- Elektrivool on elektronide või ioonide suunatud liikumine. Voolutugevus (tähis I) on füüsikaline suurus, mis kirjeldab ajaühikus elektrijuhi ristlõiget läbinud elektrilaengu hulka. 12. Aku mahutavus ning sellega seotud ülesanded. 13. Coulomb'i seadus. Punktlaengud. Ülesanded. Coulombi seadus-2 punktlaengut mõjutavad üksteist jõuga, mis on võrdeline nende langute korrutisega ja pöördvõrdeline nende kauguse ruuduga. Punktlaeng on elektriliselt
Alalisvool Elektrivool laetud osakeste suunatud liikumine elektrivälja jõudude mõjul. Voolu tekkimise tingimused: 1) aines peavad olema vabad laengukandjad, st tegu peab olema juhiga 2) aines peab olema tekitatud elektriväli (elektrivälja tekitamine on iga vooluallika ülesanne). Metall Positiivsed ioonid paiknevad kristallvõrena. Elektronide kogumit nim. elektrongaasiks, mis täidab ioonide vahelise ruumi. Elektronide liikumine on täiesti kaootiline ja sõltub metalli temperatuurist. Toatemperatuuril liiguvad elektronid ~10 5 m/s. Metall (postiivsed ioonid ja elektronid) Vooluallika ühendamisel tekib elektriväli. Elektronid liiguvad ele...
+ - laengud liiguvad +- klemmile - - laengud liiguvad - - klemmile Miks? Sest et mitteelektrilised jõuad teevad tööd ja viivad +- laengud + - klemmile ja vastupidi 2.Elektromotoorjõud-maksimaalne pinge, mis vooluallika klemmidel võib tekkida Tähis: Kirja E :D Ühik: V Valem: Kirja E = I R . r I= kirja e jagatud R + r vaata valemid ise pärast üle :D:D 3.Ohmi seaduse : 1) Vooluringi osa kohta Mõiste: voolutugevus on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline juhi takistusega I= U R 2)kogu vooluringi kohta Mõiste: voolutugevus on võrdeline vooluallika elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline vooluringi kogutakistusega I= Kirja E R+ r 4) Välisvooluring-algab vooluallika + - klemmilt ja lõppeb vooluallika - - klemmil Sisevooluring-laengute liikumine vooluallika sees kõrvaljõudude abil.
kohal seal on välgu pikkus umbes 100m Madalikel võivad piksenooled olla kuni 6 km pikkused Pikimad,mida on nähtud, olid taevas 32 km pikkused Piksenooled on väga kitsad Kui kiire on välk? Liiguvad erineva kiirusega Aeglane välk läbib1s/200km 2km pikkune välk vajab vaid sajandiku 1s-st, et täispikkust saavutada Vahel saavutavad välgud koguni kiiruse 140 000 km/s(mis on peaegu pool valguse kiirusest) Välgu tugevus? Välgu voolutugevus ja võimsus on imposantsed, kuid inimese poolt järele tehtavad. Voolutugevus jääb tavaliselt 100 kA piiridesse ja saavutab väga harva 200 kA Miks mere kohal nii harva välku lööb? Sellepärast,et ilmastikutingimused on seal väga stabiilsed. Väga harva kohtuvad seal sooja- ja külmafrondid,mis tekitavad äikest Kasutatud materjal: 1000 maakera SALADUST.Nikolaus Lenz. http://ael.physic.ut.ee/tammet/atme l/vorm2.htm
Lenzi reegel I induktsioonivoolu suund on alati selline, mis takistab voolu tekitavat liikumist. Induktiivsus- on vooluringi omadus tekitada magnetvälja. Elektri- ja magnetvälja ühtsus- vahelduv magnetväli on alati seotud tema poolt tekitatud elektriväljaga, ning vahelduv elektriväli omakorda magnetväljaga, mida ta tekitab. Seade el. magn. võngete tekitamiseks võnkering. Vahelduvvool nim. elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad. Vahelduvvoolu korral voolutugevus ja pinge muutuvad, saades perioodiliselt max. ja min. väärtusi. Trafo- muudab vahelduvvoolu pinget. Koosneb magnetringist ja kahest mähisest. Magnetvälja põhiomadus Elektrivool tekitab magnetvälja. Püsimagneti põhiomadus samanimelised tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Elementaarlaeng väikseim looduses esinev elektrilaeng, e=1,6*10 -19C. Lenzi reegel I induktsioonivoolu suund on alati selline, mis takistab voolu tekitavat liikumist.
OHMI SEADUS VOOLURINGI OSA KOHTA. TAKISTUS. Eriliiki juhtidel sõltub voolutugevus pingest erinevalt. Pinge voolu tunnusjoone saamiseks tuleb mõõta erinevate pingeväärtustele vastavad voolutugevused. Ohmi uuris katseliselt voolu ja pinge vahelist seost metalljuhtide korral ja tegi kindlaks seaduspärasuse. Voolutugevus I juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega U. I=U/R. Juhi takistus on üks oom, kui juhi otstele rakendatud pinge 1V takistab juhis voolu 1A, seega 1oom= 1V/1A. Ohmi seadus kehtib ka elektrolüütide lahuste kohta. Voolu korral pooljuhtides, gaasides jne on sõltuvus I ja U vahel tunduvalt keerukam. Takistus on peamine juhi elektrilisi omadusi iseloomustav suurus. Ta sõltub juhi materjalist ja mõõtmetest ühtlase ristlõikega juhi takistus. Aine eritakistus
18 15 7,5 24 2,4 18 85,71 0,40 53,33333 320,00000 6,00000 19 10 5 25 2,5 12,5 89,29 0,30 60,00000 500,00000 8,33333 20 5 2,5 26,5 2,65 6,625 94,64 0,15 60,00000 1060,00000 17,66667 =2,8 V Ampermeeter: 0,5 xmA Voltmeeter: 0,1 xV Kasutatud mõõteriistad Ampermeeter Mõõdetav suurus: Voolutugevus I; *Amper+. Mõõteriista tüüp: numbriline mõõteriist. Kasutatavad mõõtepiirkonnad: 0xmA 100xmA Täpsusklass: 1,0 Jaotiste arv skaalal: 100 Voltmeeter Mõõdetav suurus: Pinge U; *Volt+ Mõõteriista tüüp: numbriline mõõteriist Kasutatavad mõõtepiirkonnad: 0xV 28xV Täpsusklass: 1,5 Jaotiste arv skaalal: 50. Vooluallika kasutegur
Elektriväli Magnetväli Keha omadusi kirjeldab elektrilaeng q või Q Keha (juhtmelõigu) omadusi kirjeldab vooluelement I l Selle SI ühik on: kulon (1 C) vooluelement = voolutugevus × juhtme pikkus Selle SI ühik on: amper korda meeter (1 A - m) q1 q2 I1 l1 I 2l1 F12 = k F12 = K
VAHELDUVVOOL on elektrivool, mille suund perioodiliselt induktiivtakistus. MAHTUVUSTAKISTUS tekib soojenevad ja seetõttu kaarduvad kui voolutugevus ületab muutub. PERIOOD (T) ‒ ajavahemik, mille jooksul vool läbib vahelduvvooluahelasse lülitatud kondensaatoris. etteantud piiri. MAANDUSKLEMM on ühenduses maja maandus ühekordselt kõik väärtused. SAGEDUS (f) ‒ perioodide arv Kondensaatori mahutavustakistus vahelduvvooluahelas on süsteemiga (pikse vardaga, uuemates pistikutes lisaks lisa sekundis, mõõtühik herts
Juhtmetega, kõrgel pingel, väikese elektrikaduga ja väikesel voolutugevusel. 31.Millest koosneb ja kuidas töötab transformaator?Mähis raudsüdamik. Elektromagnetilise induktsiooni nähtusel. 32.Milleks kasutatakse transformaatoreid?Kas neid saab kasutada ka alalisvoolu korral?Pinge ja voolutugevuse muutmiseks. Ei saa, sest mähised ei ole üksteisega ühendatud ja alalisvool ei tekita muutuvat magnetvälja. 33.Kui transformaator tõstab pinget kolm korda, kuidas muutub siis voolutugevus?...vähendab pinget kaks korda, kuidas ....?Voolutugevus väheneb kolm korda. Voolutugevus suureneb 2 korda.
1.Mis on vahelduvvool ja sagedus? Vahelduvvool on elektrivool, mille korral tugevus ja suund perioodiliselt muutuvad. 2.Mis on voolutugevuse hetk, amplituud väärtus ja kuidas hetkeväärtus sõltub ajast? (VALEM) Hetkeväärtus on voolutugevus mingil kindlal ajahetkel. Amplituud väärtus on voolutugevuse maksimaalne võimalik väärtus. 3. Mis on faasi- ja nulljuhe? Faasijuhe on juhe, mis omab pinget maandatud eseme suhtes. Nulljuhe ei oma pinget maandatud eseme suhtes. 4.Miks kasutatakse ja kuidas/kuhu ühendatakse kaitsmed? Et vältida elektriseadmetes suure voolutugevuse tekkimist. Kaitsmed paigaldatakse faasijuhtmele. 5.Iseloomusta kaitsmete tüüpe (2).
FÜÜSIKA Lühis. Kaitsmed. Alalisvoolu +ja Vahelduvvool ja Faas I=U:R r muutub lõpmatuselt väikseks, murru väärtus muutub suureks Kui takistus läheb väga väikeseks, siis voolutugevus läheb väga suureks, kui voolutugevus läheb väga suureks siis juhtmed kuumenevad, ja võivad ümbritseva materjali põlema panna. Ülemäärase voolutugevuse eest kaitsevad elektrikaitsmed. Elektrisüsteemi kõige nõrgemaks lüliks peab olema kaitse. Kaitsmed: sulavkaitsmed ja korduskasutavkaitse (bimetalli kaitse) Ei paranda kaitset vaid ostan uue, (10A,6Ajne) sulavkaitsel Bimetall on 2 erineva suurusmetalli P=i*u I=P:Uy Elektrivoolu töö Igas elektrilises vooluringis toimub energia muundamine
osakesena footonina. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikema lainepikkusega valgus ei ole suuteline ainest elektrone vabastama. Õhutühja ballooni on paigaldatud katood ja anood. Nendevahelist pinget saab mõõta ja muuta. Valguse toimel katoodidest väljalöödud fotoelektronid liiguvad anoodidele, mis põhjustab fotovoolu tekkimise. Voolutugevus sõltub rakendatud pingest. Pinge suurenedes voolutugevus kasvab. Küllastunud vool tekib siis, kui kõik katoodidest väljunud elektronid jõuavad anoodile. Einstein väitis, et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna ehk kui elektron neelab footoni, siis elektroni energia suureneb täpselt h*f võrra. h*f=A* ((m*v2)/2) A=väljumistöö m=mass v=kiirus Piirsagedust fp, mille puhul h*fp=A, nimetatakse fotoefekti punapiiriks. fp=A/h Fotoelement-õhutühi klaaskolb Sisepind on kaetud katoodi kihiga, mille väljumistöö on väike Kolvi keskel on
ELEKTRIVOOL 1. Mida nimetatakse elektrivooluks? Elektrivool on positiivse või negatiivse elektrilaenguga laengukandjate korrapärane liikumine. Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist (lambi hõõgniidis, mootoris jne.). 2. Millitel tingimustel saab aines tekkida elektrivool? Vajalikud on vabad laetud osakesed. Et aines tekika elektrivool tuleb juhis tekitada elektriväli. Elektrivälja saab tekitada vooluallika abil. 3. Mida näitab voolutugevus? näitab, kui suur laeng läbib juhi ristlõiget ühes ajaühikus. 4. Mis on laengukandjateks metallis? Viimase kihi vabad elektronid kuna nad ei ole seotud ühegi kindla aatomiga ja on seetõttu vabadeks laengukandjadeks.. 5. Mida väidab ohmi seadus? Ohmi seadus väidab, et voolutugevus juhis on võrdeline pingega juhi otstel, 6. Kuidas ühendatakse vooluringi ampermeeter, kuidas voltmeeter? Miks just nii? Kogu
Vastavalt Newtoni teisele seadusele on keha poolt saadav kiirendus pöördvõrdeline massiga. Seega suurem keha saab tühise kiirenduse, et seda kiirendust me ei märka. Maa mass on 10²³ korda suurem inimese massist, seega ka on samapalju väiksem tema kiirendus). Newtoni kolmas seadus ütleb, et kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on absoluutväärtuselt võrdsed ja vastassuunalised. Ohmi seadused: Ohmi seadus vooluringi osa kohta: voolutugevus vooluringi osas on võrdeline pingega selle otstel ja pöördvõrdeline selle vooluringi osa takistusega. I-juhti läbiva voolu tugevus [1A] U-juhi otstele rakendatud pinge [1V] R-juhi takistus[1 oom] · Juhi takistus on 1 oom, siis kui pingel 1V läbib seda juhti vool tugevusega 1A. Juhi takistus sõltub: 1)võrdeliselt juhi pikkusest 2)pöördvõrdeliselt juhi ristlõike pindalast 3)materjalist 4)temperatuurist.
KORDAMISKÜSIMUSED 1. Mille tekitab liikuv osake ja mille paigal seisev osake? Liikuv osake: ¤ magnetvälja Paigal seisev: ¤ elektrivälja ¤ elektrivälja 2. Mida nim. püsimagnetiks? Püsimagnetiks nim. keha, mida ümbritseb alati elektriväli. 3. Valem: jõu arvutamiseks kahe vooluga juhtme vahel. F= K----- K- konstant; l- pikkus; d- juhtmete vaheline kaugus; K= ------ I- voolutugevus; 4. Ampere seadus. F= BIlsin B-magnetvälja induktsioon; I- voolutugevus; l- pikkus; sin- magnetvälja induktsiooni ja voolutugevuse vaheline nurk 5. Vasakukäereegel. Pöial näitab jõu suunda(F) Väljasirutatud näpud näitavad voolusuunda. 6. Lorenzi jõud. Mõjutab alati liikuvat laetud osakest. Kehtib ainult positiivse jõu kohta. F = Bqvsin B- magnetvälja induktsioon; q- laeng; v- kiirus 7. Paremakäereegel. Näpud näitavad magnetvälja suunda. Pöial näitab voolusu...
selle tulemusega laetakse kondensaator vastasmärgiliselt. Ja siis algab kõik uuesti otsast peale... Võnkeringis muutub kondensaatori elektrivälja energia pooli magnetvälja energiaks ja siis jälle vastupidi Võnkeringis toimuvate võnkumiste periood sõltub kondensaatori mahtuvusest c ja pooli induktiivsusest L. Thomsoni valem: T=2piiruutjuur Lc Periood on aeg mis kulub ühe võnke tegemiseks. Sagedus on võngete arv 1 sekundis Endainduktsioon Voolu sisselül. Vooluringis kasvab voolutugevus teatud aja jooksul oma max. Väärtuseni Voolu kasvamise ajal satub juht iseenda poolt tekitatud muutuvasse magnetvälja Sama juhtub ka vooluringi katkestamise korral. See aga tähendab seda, et peab tekkima ka induktsiooni vool. Endaindukt. Nähtus seiseb selles, et voolutugevuse muutumisel juhis tekitab tema enda muutuv magnetväli selles juhis induktsioonivoolu. Endainduktsiooni elektomotoorjõudu tähistatakse Ee Juhi induktiivsus näitabn kui suure Ei tekib juhis siis, kui
Coulombi katses anti kuulikestele ühenimelised laengud, üks kuulike liikus teisest eemale, hoidmaks kuulikest endisel kaugusel väänati elastset traati mingi nurga võrra, selle põhjal määratigi kuulikesele mõjuv jõud k=1/(4o), kus suurust o=1/(49*109)=8,85*10-12 C2/Nm2 nim elektriliseks konstandiks k=1/(4o) vaakumis; k/=1/(4o) keskkonnas Elektrilaengu ühikuks SI-s on 1C (kulon) 1 kulon on laeng, mis läbib 1s juhi ristlõiget, kui voolutugevus juhis on 1A 3. ELEKTRIVÄLI -materiaalne st ta eksisteerib sõltumata meist ja meie teadmistest temast Elektrivälja iseloomustatakse füüsikalise suuruse elektrivälja tugevuse abil Punktlaeng on laetud keha, mille mõõtmeid antud tingimustes ei tule arvestada. 4. TÖÖ ELEKTRIVÄLJAS. (A) ei sõltu laengu liikumise trajektoori kujust, vaid ainult algus- ja lõpp-punkti kauguste vahest mõõdetuna piki jõujoont.
Xc=1/wc, C=q/u, U=q/C. Xc- mahtuvustakistus(_()_), w ringisagedus(w/z), C mahtuvus(F). Kondesaatoril on voolutugevus pingest vaasis II2 võrra ees. Induktiivvool vahelduv vooluahelas. WL=wL, XL - induktiivtakistus, L-induktiivsus. Induktiiv poolis on pinge voolutugevusest faasis II2 ees. Kogu
d o elektriline konstant (8,85*10-12 C2/N*m2) S ühe plaadi pindala (m2) d plaatide vahekaugus (m) ALALISVOOL · Elektrivooluks nim laetud osakeste suunatud korrapärast liikumist. Elektrivoolul on järgmised toimed: 1. soojuslik toime (nt:elektripliit) 2. magnetiline toime (nt: elektrimootor, elektrimagnet) 3. keemiline toime (nt: elektrolüüs) Elektrivoolu iseloomustab voolutugevus. · Voolutugevuseks nim ajaühikus juhiristlõiget läbinud laengut. q q U I= ; I = ; I = , milles J voolutugevus (A) t t R q laeng (C) t aeg (s) · Elektritakistus on juhtme otstele rakendatud pinge ja juhet läbiva voolutugevuse suhe. R=U/J · Eritakistus on ühe meetri pikkuse ja ühe m ristlõike pindalaga juhi takistus 00C juures.
kohas ning nende ümberpaigutamine nõuab juhtmete lahtiühendamist ja teisaldatavad (nt tolmuimeja, kohvimasin), mida saab ühendusjuhtme otsas oleva pistiku abil ühendada suvalise pistikupesa ehk seinakontaktiga. 2. Pistikupesas on vähemalt kaks klemmi. Kumbki klemm on elektrijaotusvõrgu kaudu ühendatud vooluallika eri poolustega. Iga vooluallika ehk generaatori üks poolus on elektrijaamas ühendatud Maaga. 3. Kui voolutugevus ületab selle väärtuse, võivad juhtmed kuumeneda nii kõrge temperatuurini, et neid kattev isolatsioonikiht sütib. Järsk voolutugevuse kasv võib olla tingitud lühise tekkest. 4. Lühiseks nimetatakse vooluringi mingi osa otste ühendust juhiga, mille takistus on selle osa tavalise takistusega võrreldes väga väike. Lühise korral on vooluallikaga ühendatud juhtide kogutakistus võrdne ainult ühendusjuhtmete takistusega. Kuna see
Mis on vahelduvvool? Eestis kasutatava vahelduvvoolu põhinäitajad. Vahelduvvooluks nim elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. Eestis T=1/F T=1/50 = 0.02s =20ms Mõisted: hetkväärtus, amplituudväärtus,periood,faas, radiaan Hetkväärtus – voolutugevuse väärtus antud ajahetkel Amplituudväärtus – voolutugevuse max võimalik väärtus Periood – aeg, mis kulub täisvõnke tegemiseks Faas – võnkeperioodi iseloomustav suurus.Mõõdetakse kraadides v radiaanides.
Alalisvooluks nim.elektrivoolu, mille tegevus ja suund ajas ei muutu. Suurust, mis näitab laengukandjate arvu aine ruumalaühikus,nim.laengukandjate konsentratsiooniks (n). n=N (osakeste arv ruumalaühikus) V I=Q =qnvtS ; I= -ensv t Ohmi seadus väidab, et voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega. I=G·U G- juhtivus G=1 ; I=U R R Juhi takistus on 1 oom (1), kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1A. JADA-JA RÖÖPÜHENDUS Jadaühendus: 1)U=U1+U2 2)I=const. 3)R=R1+R2 4)U1=R1 U2 R2 Rööpühendus: 1)U=const 2)I=I1+I2+ ... 3)1=1+1 R R1 R2 4)R1=I1 R2 I2 R= I Võrdetegurit nim.antud aine eritakistuseks. Aine eritakistus näitab, kui suur on sellest
Juhtide jada- ja rööpühendus. 1)Jadaühendus ehk järjestikune ühendus. Jadaühenduses vool ei hargne. Jadamisi on kõik vooluringi hargnemata osad. Jadamisi vooluahelas on voolutugevus kõikides juhtides ühesugune(laeng q ei kogune, ei hargne jne) => J=J1=J2=...=Jn (n juhtide arv) Jadaühendusel kogupinge võrdub üksikute pingete summaga. Kogu pinge jaguneb üksikute takistuste vahel. (U=A/q : kuna tehtavad tööd liituvad, siis ka pinged liituvad.) => U=U1+U2+..+Un. Kui on n ühesugust juhti => U =n*U1 . Jadaühenduse korral on juhtide kogutakistus võrdne juhtide takistuste summaga.=> R= R1+R2+R3+..+Rn Kui on n ühesugust => R=n*R1.
Voolu suunaga Magneetumine- Mingi aine muutumine püsimagnetiks Domeen-Iseenesliku magneetumise piirkond Demagneetumine-Mingi aine magnetvälja kadumine Magnetvälja jõujoon- Mõtteline joon, mille igas punktis on B-vektor puutuja suunaline Solenoid- Rõngasse keritud juhe, mis tekitab pöörismagnetvälja Ampere'i seadus- kui kahe lõpmata pika ja lõpmata peenikese traadi vahel vaakumis kehtib jõud 2x1027 N iga meetri kohta, siis on voolutugevus juhtides 1 A Lorentzi jõud- kui vasak käsi asetada nii, et välja sirutatud sõrmed näitavad positiivselt laetud osakese liikumissuunda ja magneti induktsiooni vektor B on suunatud peopessa, siis 90° all välja sirutatud pöial näitab osakesele mõjuvat lorentzi jõudu Inklinatsioon- Nurk maa magnetvälja ja maa horisontaalpinna vahel Deklinatsioon- nurk maa geograafilise põhjapooluse ja ma magnetilise lõunapooluse vahel
mõõteriista voolutugevuse mõõtmiseks. Pingeallikana kasutas Ohm termopaari. Termopaari pinge muutmiseks muutis ta jootekohtade temperatuuride vahet. Ohm leidis ka juhi takistuse sõltuvuse juhi pikkusest ja ristlõike pindalast. Jadaühendus e. jadalülitus on elektriahela elementide ühendusviis, mille puhul kõik elemendid on ühendatud vooluahelasse järjestikku. Ahela katkemisel katkeb vool kõigis elementides. Kõiki vooluringi elemente läbib ühe ja sama väärtusega voolutugevus. I = I1 = I2 = ... = In Jadaühenduses on ahela kogutakistus võrdne kõigi elementide takistuste summaga. R = R1 + R2 + ... Rn Ohmi seadus vooluringi osa kohta. Ohm seadus määrab kindlaks pinge U, voolutugevuse I ja takistuse R vahelise seose: Kusjuures mõõtühikuteks on: Voolutugevus amper (A pinge volt (V); takistus oom (). Ohmi seadust käsitledes tuleb välja et alalisvooluringis paikneva juhi otstele on rakendatud pinge
Voolutugevus: Voolu tekkimiseks juhis on vaja, et juhi otstel oleksid erinevad laengud. Mida suurem on laengute erinevus, seda tugevam on vool. (Tähis on I ja ühik on A-amper) Pinge: Laengute erinevus kahe otsa vahel (Tähis U ja ühik V-volt) Pinge näitab, kui palju tööd tehakse ühikulise laengu viimisel juhi ühest otsast teise. (Valem: U=A/q V=J/C pinge=Töö/laeng) Takistus: Iga juht avaldab voolule takistust. (Tähis on R ja ühik on ) Ohmi seadus: Voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega. (Valem on I= U/R)
Sunnitud magnetvõnkumised b) Võnkering süsteem, milles toimuvad vabad emv. Koosneb poolist ja kondensaatorist. Võnkeringi joonis. C kondensaatori mahtuvus L pooli induktiivsus c) Thomsoni valem - saab arvutada võnkumiste perioodi võnkeringis. T= T- võnkumiste periood [s] ; L- induktiivsus [H] ; C- mahtuvus [F] d) Vahelduvvool sunnitud emv, mille puhul voolutugevus muutub ajas harmooniliselt. Vahelduvvoolu tekitakse generaatorite abil. Generaatori põhiosad: Magnetväljas pöörlev juhtme keerd indutseeritakse emj Püsimagnet tekitab magnetvälja Kontaktrõngad voolu kättesaamiseks juhtme keerdudeks Voolu tekkimine toimub elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel. Magnetvoog läbi suletud pinna muutub. i=n =B
(joonis6)2) paramagneetikud. Aine aatomis ei ole e summarne magnetv null. Aatomid pöörduvad eelistatult asendisse, kus nende magnetv oli välis magnetv suunaline. Magnetväli paramagneetikus tugevneb veidi. µ=B/B0 >1 (joonis7) 3) ferromagneetikud. Aine iga aatomi magnetv on väga tugev esinevad aine iseeneslike magneetumise piirkonnad domeenid. Magnetv ferromagneetikus tugevneb 1000 kordi µ=B/B0 >>1<104 (joonis8) Ohmi seadus vooluringi osa kohta.takistusEriliiki juhtidel sõltub voolutugevus pingest erinevalt. Pinge voolutunnus saamiseks tuleb mõõta erinevatele pinge väärtustele vastavad.Ohm uuris katseliselt I ja U vahelist seost metall juhtide korral ja tegi selgeks seaduspärasuse. (joon9) Voolutugevus vooluringi osas on võrdeline U juhi otstel ja pöördvõrdeline juhi taksitusega.I=U/R (joonis10)Juhi takistus on 1Ω kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1A.Ohmis kehtib ka elektrolüütide lahuste kohta
(joonis6)2) paramagneetikud. Aine aatomis ei ole e summarne magnetv null. Aatomid pöörduvad eelistatult asendisse, kus nende magnetv oli välis magnetv suunaline. Magnetväli paramagneetikus tugevneb veidi. µ=B/B0 >1 (joonis7) 3) ferromagneetikud. Aine iga aatomi magnetv on väga tugev esinevad aine iseeneslike magneetumise piirkonnad domeenid. Magnetv ferromagneetikus tugevneb 1000 kordi µ=B/B0 >>1<104 (joonis8) Ohmi seadus vooluringi osa kohta.takistusEriliiki juhtidel sõltub voolutugevus pingest erinevalt. Pinge voolutunnus saamiseks tuleb mõõta erinevatele pinge väärtustele vastavad.Ohm uuris katseliselt I ja U vahelist seost metall juhtide korral ja tegi selgeks seaduspärasuse. (joon9) Voolutugevus vooluringi osas on võrdeline U juhi otstel ja pöördvõrdeline juhi taksitusega.I=U/R (joonis10)Juhi takistus on 1 kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1A.Ohmis kehtib ka elektrolüütide lahuste kohta
Elektriväli Magnetväli Ümbritseb laetud kehi (paigalseisvaid, liikuvaid) Ümbritseb püsimagneteid ja vooluga juhte (liikuvaid laetud kehi) Keha omadusi kirjeldab elektrilaeng q või Q Keha omadusi kirjeldab vooluelement I l Selle SI ühik on: kulon (1 C) vooluelement = voolutugevus × juhtme pikkus Selle SI ühik on: amper korda meeter(1 A x m) Mõju põhiseadus on Coulomb'i seadus: kaks Mõju põhiseadus on Ampere'i seadus: kahe punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on vooluga juhtme vahel mõjuv jõud on võrdeline võrdeline nende laengutekorrutisega ja voolutugevusega mõlemas juhtmes pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse
ENDAINDUKTSIOON. INDUKTIIVSUS Endainduktsiooni nhtuseks nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni alaliiki, mille korral magnetvoo muutus on phjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas Juhi induktiivsus L nitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjud tekib selles juhis voolu hikulisel muutumisel ajahiku jooksul II ELEKTROMAGNETVNKUMISED VAHELDUVVOOL JA SELLE KIRJELDAMINE * Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. * Laengukandjate suunatud liikumine on vahelduvvoolu korral vnkumine * Voolutugevuse hetkvrtus i sltub laiatarbelise vahelduvvoolu korral ajast t kujul i= I cos ?t vi i= I sin ?t. * Voolutugevuse suurimat vimalikku vrtust I nimetatakse amplituudvrtuseks. * Faas ?t nitab vnkeseisundit nurga hikutes. * Ringsagedus ? nitab ajahikus lbitavat faasinurka radiaanides. VAHELDUVVOOLU TEKKIMINE. GENERAATOR