ELEKTROENERGEETIKA INSTITUUT Kõrgepingetehnika õppetool Töö nr. 2 ÕHU LÄBILÖÖK JA PINDLAHENDUS TÖÖSTUSLIKU SAGEDUSEGA PINGEL Labor mõõdetud: 13.10.2008 Õppejõud: Ivo Palu Tudengid: Kaisa Kaasik Lauri Luige Eero Tibar Karl Valge Tallinn 2008 Sisukord Töö eesmärk ...................................................................................
ELEKTROMAGNETLAINED Elektromagnetlaine on muutuvate elektri ja magnetväljade levimine lainena. Eml koosneb kahest komponendist : elektriväljast ja magnetväljast. Eml-s toimub elektri-ja magnetvälja perioodiline muutus. Muutumine on samas faasis ja toimub ajas sinusoidaalselt. Elektromagnetlained tekitavad suure sagedusega võnkuvad laetud osakesed ehk suure sagedusega vahelduvvool. Difraktsioon Nähtus, kus lained painduvad tõkete taha, see ilmneb, kui tükkemõõde on võrreldav lainepikkusega. Tekib defraktsioonpilt. Interferents Kahe laine liitumist, mille tulemusena lained tugevduvad või nõrgendavad teineteist nim. interferentsiks. Samas faasis olevad lained tugevdavad liitumisel teineteist. Lained peavad olema kolurantsed. difraktsiooni ja interferentsi rakendused:Inferents kiledes Selgendavad katted . Kasutatakse neid, et
KÕRGEPINGETEHNIKA Töö nr. 2 „Õhu läbilöök ja pindlahendus 50 Hz sagedusega vahelduvpingel“ Juhendaja Üliõpilased Tallinn 2 Sisukord 1. Töö käik............................................................................................................................. 3 2. Katseseadme ja tööskeemide põhimõtteskeemid .............
Induktiivtakistus: poolid, mähised, vool jääb pingest 90 kraadi maha. X Mahtuvuslik takistus: kondensaatorid, vool on pingest 90 kraadi ees. 9. Võimsused vahelduvvooluringis: Ühefaasilistel: Aktiivvõimsus P=U*I*cos , W Reaktiivvõimsus Q=U*I*sin , var Näivvõimsus S=U*I , V*A Kolmefaasilistel tuleb ette 3 . P võrdub S kui on ainult aktiivtakistid. 10. Kolmefaasiline vool- Kolm ühesuguse sagedusega emj. Üksteise suhtes nihutatud 2 Analoogne ühefaasilise generaatoriga nurganihe on 120 kraadi, faasid A, B, C, neutraaljuhe ja maandusjuhe puuduvad, sest nende voolude summa võrdub nulliga. 11. Kolmefaasilised sümmeetrilised tarbijad- tarviti on sümmeetriline kui tema kõik kolm faasi on täpselt ühesuguselt koormatud. Selleks et tarbijat muuta sümmeetriliseks üritab neutraaljuht muuta faaside takistusi võrdseks. Selleks
Jah, erinevate kultuuride inimesed võivad mõista värvide tähendust erinevalt. Kas erinevate kultuuride inimesed võivad mõista sümbolite tähendust erinevalt ? Jah, erinevate kultuuride inimesed võivad mõista sümbolite tähendust erinevalt. Milline peab olema häiresignaal ? Häiresignaaliks soovitatakse valida üheaegselt valgus- ja helisignaal, et ta oleks vastuvõetav nii nägemis- kui kuulmismeele abil. Kas madala sagedusega helid levivad ruumis paremini ? Jah, madala sagedusega helid levivad ruumis paremini. Kas siis, kui inimene loeb informatsiooni valesti, võib ta teha vale tööoperatsiooni ja põhjustada õnnetuse ? Kui inimene loeb informatsiooni valesti, võib ta teha vale tööoperatsiooni ja põhjustada õnnetuse.
kaupa, plancki valem E=hf; 2) footon elektromagnetvälja kvant, mis eksisteerib ainult liikudes(pole seisumassi) ning tõestati fotoefekti abil ja selle kineetiline energia on E=mc2; 3) fotoefekt elektroni väljalöömine metallist valguse toimel, mille tulemusel tekib elektrivool (mida intensiivsem valgus, seda tugevam vool); 4) punapiir piirsagedus, mida fotoefekt tekitada suudab, sellest suurema lainepikkusega või sagedusega valgus enam elektrone vabastada ei suuda (kvantoptikas väikseima sagedusega valgus, mis võib tekitada fotoefekti); 5) stoletovi katse õhutühjas balloonis on 2 elektroodi, valguse toimel katoodist välja löödud elektronid liiguvad anoodile, mis põhjustab fotovoolu, aga muutumatu valguse intensiivsuse puhul oleneb tekkiva voolu tugevus rakendatud pingest. 6) külllastusvool tekib kui teatud pinge väärtuseni voolutugevus kasvab (kõik väljalöödud
Rästik Rästik on suhteliselt väike, kuni 75 cm pikkune pruunikas-hallikat värvi madu, kelle tunneb ära piki selga kulgeva tumeda siksakilise triibu järgi. Mõnikord võib esineda ka punakaspruune ja mustjaid, harva ka üleni musti isendeid. Rästikute lemmikelupaikadeks on rohused segametsad, metsaservad, raiesmikud, sood, järvede ja jõgede kaldapiirkonnad, vähem ka niidud ja kuivad männikud. Rästikuid leidub igal pool Eestis, kuid erineva sagedusega - sobivates kohtades moodustavad nad suuri kogumeid ning võivad puududa suurtelt aladelt ümberringi. Nad on väga paiksed loomad, elades kogu elu ühel ja samal kohal, liikudes vaid 60...100 m raadiuses. Rästikute varjepaikadeks on mitmesuguste loomade urud, pehkinud kännud, praod. Kuigi neid võib tihti näha end päikese käes soojendamas, on rästikud päeval loiud. Nad suunduvad jahile videvikus ja on eriti aktiivsed öö esimesel poolel. Peale edukalt
osadel? Üks osa kindlustab heliaistingu Teine osa vastutab tasakaalutunnetuse eest Mis kaitseb kõrvu? Kõrvu kaitsevad kõrvavaik ja kuulmetõri. Kõrvavaik takistab mikroobide ja tolmu sattumist kõrva sisemistesse osadesse, kuulmetõri tasakaalustab õhurõhku mõlemal pool trummikilet. Milliseid helisid eristab inimene? Normaalse kuulmisega inimene eristab helisid, mille sagedus on 20-20 000 võnget sekundis. Millise sagedusega on kõrv kõige tundlikum? Inimkõrv on kõige tundlikum 1000-5000- hertsise sagedusega helide suhtes, sellise sagedusega on ka inimese hääl. Mida nimetatakse kurtuseks? Kurtuseks nimetatakse kuulmise täielikku puudumist. Mis moodustavad tasakaaluelundi? Tasakaaluelundi moodustavad poolringkanalid koos mõigu ja kotikesega. Mis on kuulmislävi? Kuulmislävi on väikseim helitugevus, mida inimene kuuleb. Kuidas me kuuleme?
tuleb. Heli kõrguse määrab põhitooni sagedus (hertsides võngete arv sekundis; bass: 80 350 Hz ja sopran: 330 1400 Hz), tämbri määrab sageduste spekter ning valjuse lainete intensiivsus (amplituud). Normaalse kuulmisega inimene eristab helisid, mille sagedus on 20 Hz 20 000 Hz. Madalam sagedus tekitab sügavaid, s.o. bassihelisid, kõrgema sageduse korral moodustuvad kõrged helid. Meie kõrv on kõige tundlikum 1000 3000-hertsise sagedusega helide suhtes, sest sellise sagedusega on ka inimese kõne. Paljud loomad on teravama kuulmisega kui inimene, näiteks koer kuuleb 35 000 Hz, rott 90 000 Hz ja delfiin 100 000 Hz sagedusega helisid. Erinevate loomade kuulmine (helisagedus hertsides Hz) Erineva tugevusega helid Inimese vananedes kuulmise ulatus väheneb. Probleeme tekib just kõrgema sagedusega helide korral. Halva kuulmise parandamiseks kasutatakse kuulmisaparaate, mis võimendavad helisid ja suunavad need sisekõrva
Mis resonants on? Resonants on võnkeamplituudi järsk kasv, mille põhjustajaks on vabavõnkumise sageduse kokkulangemine välismõju sagedusega ehk siis lihtsamalt öeldes sageduste kokkulangemist nimetataksegi resonantsiks. Ka auto, mis on jäänud porri kinni või lumevanki, saab kerge vaevaga välja lükata. Sellest piisab vaid paari inimese jõust. Seda ei tehta küll ühe korraga vaid nõksutakse edasi-tagasi, kuni võnkumise amplituud kasvab niivõrd, et masin välja pääseb. Kui jõu mõjumise sagedus langeb kokku süsteemi vabavõnkumise sagedusega, annab see jõud võnkuvale süsteemile pidevalt energiat juurde
Heli kiirus Harmoonilist helivõnkumist tajub inimene mingi kindla muusikalise toonina. Helid võivad olla madalad või kõrged. Heli kõrgusele vastab heli sagedus: suure sagedusega võnkumist tajutakse kõrge toonina, väikese sagedusega võnkumist madala toonina. Helivõnkumistel jääb iga keskkonnaosake põhiliselt samale kohale - ta ainult võngub tasakaaluasendi ümber. Heli sagedus näitab, mitu täisvõnget sooritab õhuosake ühe sekundi jooksul, seda mõõdetakse hertsides (1 Hz = 1 s-1) Heli levib igas keskkonnas kindla, sellele keskkonnale omase kiirusega. Helikiirus v on on võrdne sageduse f ja lainepikkuse l korrutisega: v=f Heli kiirus õhus on 332 m/s.
Valgusel on omadus ainest elektrone välja lüüa. Seda nähtust nimetatakse fotoefektiks. Fotoefektil on kaks seaduspärasust: 1) Ainest ajaühikus välja löödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega. See tähendab, et intensiivsem valgus sisaldab rohkem valguse osakesi ehk valguskvante ehk footoneid ja iga kvant lööb ühe elektroni välja. 2) Välja löödud elektronide ehk fotoelektronide energia ei sõltu valguse intensiivsusest vaid on määratud valguse sagedusega. Seega suurema sagedusega valguskvandid on suurema energiaga ja suudavad ka elektronidele rohkem energiat anda. Fotoefekti tekitamiseks peaks aine olema laetud negatiivselt. Sel juhul hakkab välja löödud elektron kehast elektrilise tõukejõu mõjul eemalduma ja keha laeng väheneb. Ka peab ainele langema piisavalt suure sagedusega valgus, et selle kvandid suudaksid ainest elektroni välja lüüa. Elektroni välja löömisel teeb valgus tööd. Vähimat energiat, mille
Resonantsi mõiste Resonants füüsikas on nähtus kus võnkeamplituud kasvab järsult perioodilise välismõju sageduse kokkulangemisel süsteemi vabavõnkumisega sagedusega. Selle nähtuse tekkimise tingimuseks on võnkumise sageduste võrdsus. Kus resonants esineb? Kõikides liikuvates nähtustes võib potensiaalselt esineda resonants. Isegi elektronides. Kõige lihtsam näide resonantsist on kiikumisel kiige liikumine. Kiikujat lükates, tõukamised, mis on ajastatud õigete ajavahemikega (resonantsi sagedus), aitavad kiige jõudmist aina kõrgemale. Kui proovida kiikujat lükata kiiremini või aeglasemini
Fotoefekt:kiirguse langedes metallipinnale võib sealt välja lüüa elektrone. Tekkimise tingimus: ühe footoni energia peab võrduma elektronide väljumistööga. E = A. E=ühe footoni energia, A=elektronide väljumistöö. Fotoefekti seaduspärasused:Valguse poolt metalli pinnast ühes sekundis eraldunud eletronide arv on võrdeline valguslaine intensiivsusega(mida suurem on kiirus,seda rohkem eraldub elektrone). Fotoelektronide maksimaalne kineetiline energia kasvab võrdeliselt valguse sagedusega ja ei sõltu valguse intensiivsusest(elektronide eraldumise kiirus sõltub kiirguse sagedusest). Energia jäävuse seadus fotoefektikohta:ühe footoni energia peab võrduma elektronide väljumistööga ja fotoelektroni kineelilise energia summaga.h*f = A+m*v2/2. m=9,11*10-31kg. E = A+K. Ühe footoni energia=h=6,62*10-34 J*s.Footonid:on kiirguse kvant,mida iseloomustab: 1.energia võrdeline kiirguse sageduse ja pöördvõrdeline lainepikkusega.E = h*f = h*c/ . 2.mass võrdeline
Milline on 3faasilise asünkroonmootori staatorimähise magnetväli? 3 faasimähise magnetväljade summaarse välja suund pöörleb ruumis ühtlase kiirusega mis on proportsionaalne toitepinge sagedusega. Kus paiknevad asünkroonmasina mähiste magnetväljad? Staatorimähise väli läheb läbi õhupilu staatorist rootorisse; rootorimähise väli läheb läbi õhupilu rootorist staatorisse. Mis järjekorras järgnevad staatori pinnal vahelduvoolumasinate staatorimähiste faasitsoonid? A-Z-B-X-C-Y. Asünkmootori pöörlemissuuna muutmiseks on vaja vahetada omavahel 2 mootorit toitvat faasijuhet. Mille poolest erineb asünkroonmasin sünkroonmasinast? Sünkroonmasinal on püsimagnetid v
7 9 63 0,2 1,8 6 6 36 0,8 4,8 5 2 10 1,8 3,6 4 3 12 2,8 8,4 3 0 0 3,8 0 2 0 0 4,8 0 1 0 0 5,8 0 Kokku: 28 190 33,2 Hälvet saab leida nii: Jagada 190 (f · x) 28'ga (sagedusega) saadakse umbes 6,8, siis tuleb lahutada see x'st: 10 6,8 = 3,2. Viimases veerus tuleb teha nii: Sagedus korrutada hälvega 2 · 3,2 = 6,4 Liita kõik saadud vastused kokku (33,2) ja jagada sagedusega. 33,2 : 28 = ca. 1,18
8 2,618 7,5 2,592 7 2,561 6,5 2,525 6 2,488 5,5 2,254 5 2,401 4,5 2,353 4 2,291 3,5 2,222 3 2,139 Tabel 1 Joonis 3 Sagedusmodulaatori Sagedusmodulatsiooni karakteristik 3.) Eemaldasime reguleeritava pinge allikas ning panime tagasi sild J1. Andsime signaaligeneraatorist modulaatori sisendisse 5 kHz sagedusega ja 3 V amplituudiga siinussignaal. Lülitasime ostsilloskoobi moodul spektrianalüsaatori reziimi. Leidsime ning salvestasime väljundsignaali spekter kandesageduse juures. Joonis 4 Väljundsignaali spekter kandevsageduse juures Joonist 4 on näha, et spektri laius võrdub Cursor1-Cursor2=2,23-2,40=0,17Mhz Kui signaali amplituudi suurendada, siis spekter ka suureneb. Sagedus on pingega võrdeline. Kui vähendada, siis spekter ka väheneb. 4
Gammakiirgus Gammakiirgus · Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega (suurusjärgus alla 10 pikomeetri) ja seega suurima sagedusega ning energiaga elektromagnetiline kiirgus. Gammakiirgus koosneb gammakvantidest ehk suure energiaga (üle 100 keV) footonitest. Gammakiirgus tekib tuumaprotsessides, mõne teist tüüpi radioaktiivse kiirguse teisese kiirgusena ning elementaarosakeste annihileerumisel. · Röntgenkiirguse spekter kattub osaliselt gammakiirguse spektriga (suure sagedusega röntgenkiirgus on sama, mis madala sagedusega gammakiirgus). Nende eristamisel
3. Elektromagnetlained Seoses ajas muutuva elektri- ja magnetvälja vahel. Ajas muutuv elektriväli tekitab muutuva magnetvälja. Ajas muutuv magnetväli tekitab muutuva elektrivälja. Selle tulemusena tekib muutuvate väljade süsteem, mis hakkab ruumis levima. Elektromagnetlaine on keskkonnas leviv muutuvate magnetväljade süsteem. Elektromagnetlainet iseloomustab elektrivälja tugevus ja magnetvälja tugevus . Elektromagnetlaine tekitamine Eml-e tekitavad suure sagedusega võnkuvad laetud osakesed ehk suure sagedusega vahelduvvool Eml ehitus Eml olemasolu tõestas inglise füüsik James Clerk Maxwell (1831-1879). Eml-i tekitas esimesena saksa füüsik Heinrich Hertz (1857-1894). Ta tekitas need avatud võnkeringi abil. Eml omadused Eml on ristlaine - E ja B vektor on omavahel risti, risti on nad ka kiiruse suunaga Levimiskiirus on 300 000 m/s Eml liigid: Madalsageduslikud võnkumised (elektrivoolud) Raadiolaine
dispersioon 4. murdumine Valgus on osakeste voog. Valgusosakesi nim. kahe erineva nimega 1)kvant 2)footon Iseloomustab: Energia, mass, on üks aineosake. Kõik valgusallikad kiirgavad footoneid s.t. tuli/päike kiirgavad valgust ,,portsude" kaupa, kui valgus neeldub (nt seinas, vees) siis footonid neelduvad. Plancki idee Aatomid kiirgavad elektromagnetlaineid üksikute kvantide(footonite) kaupa. Iga footoni energia on võrdeline valguse sagedusega. E ühe footoni energia f sagedus h planki konstant ( 6,62 * 10-34 J * s ) E=h*f Fotoeffekt Kiirgus langedes metallipinnale, võib sealt välja lüüa elektrone. f - metallikiht Seadused: 1) Valguse poolt metalli pinnast ühes sekundis eraldunud eletronide arv on võrdeline valguslaine intensiivsusega. 2) Fotoelektronide maksimaalne lineetiline energia kasvab võrdeliselt valguse
Dispersioon Dispersiooniks nimetatakse valguse murdumisnäitaja sõltuvust sagedusest (lainepikkusest). Seda põhjustab valguse elektromagnetlainete vastastikmõju aines esinevate dipoolidega. Nähtava valguse diapasoonis võib seda kirjeldada nõnda, et normaali suhtes nurga all ainele langenud valguse punasele värvusele vastava sagedusega valguskiir murdub kõige vähem ja violetsele värvusele vastava sagedusega kiir murdub rohkem ehk pikema lainepikkusega valguskiir murdub vähem kui lühema lainepikkusega valguskiir. Kõige sagedamini demonstreeritakse valge valguse lahutamist värvilisteks valgusteks kolmnurkse klaasprisma abil. Kui valge valgus läbib klaasprismat, siis valgus murdub prismas. Kui kõik värvi valgused murduksid prismas ühtemoodi, siis väljuks prismast samuti valge valgus. Tegelikkuses aga väljub klaasprismast valgus, mis on lahutatud värvilisteks valgusteks
INFRAHELI MÕJU INIMESTELE.................................................3 3. INFRAHELI KASUTAMINE.........................................................4 Infraheli tekkimine Infraheli on heli, milles rõhu muutumise sagedus on alla 20 Hz.Infraheli võnkumised avaldavad inimesele tugevat mõju. Seda ei tajuta helina. Infraheliga kaasneb peapööritus, valu kõrvades, tugev väsimus ja seletamatu hirmutunne. Ohtlikuks võivad osutuda inimese siseorganite omaresonantssagedusega võrdse sagedusega infraheli võnked. Infraheli võib tekkida erinevatel põhjustel: · tuule liikumisel üle suuremõõtmeliste takistuste (hoonete, elektripostide, merelainete); · plahvatuste, vulkaanipursete, maavärisemise ja äikesega; · mitmesuguste mehhanismide töötamisel, masinate vibreerimisel. Kuna infraheli on suure lainepikkusega, levib see mitmesugustes keskkondades (ka maakoores) peaaegu nõrgenemata. Infraheli paindub kergesti sellliste takistuste taha, mille
võnkeringis. Potentsiaalse ja kineetilise energia vastastikune muundumine vedrupendli korral. Võnkumist, mille korral võnkuv süsteem täiendab ise välisest allikast oma energiavarusid, nimetatakse isevõnkumiseks. Thompsoni valem Elektrogeneraator Elektrogeneraator on seade, mis tekitab sumbumatuid elektromagnetvõnkumisi, kasutades selleks kas alalisvooliallikast või mingi teise sagedusega vahelduvvooluallikast saadavat energiat.Elektrogeneraator sisaldab enamasti võkeringi, mille omavõnkesagedus määrab tekitavate võnkumiste sageduse. Lisaenergia andmiseks võnkeringile kasutatakse positiivset tagasisidet. Juhul kui võnkeringis rakendub perioodiliselt muutuv väline pinge, on tegemist sundvõnkumisega.Kui sagedus saab võrdseks võnkeringi
vikerkaarevärviline riba, mis tekib valge valguse lagunemisel. Spektri liigid- Kiirgusspektrid(Pidev-,joon- ja ribaspektrid) ja neeldumisspektrid Spektraalanalüüs on aine keemilise koostise kindlakstegemine kiirgus- või neeldumisspektrite abil. Kvantoptika Valguse dualism- Igale lainele vastab osake ja iga osakesega kaasneb laine Footon on elektromagnetkiirguse osake Footoni energia on võrdeline footoni sagedusega. (E=h*f) (E=energia, f=footoni sagedus) Fotoefekt- on elektronide eraldumine ainest valguse toimel Fotoefekti võrrand - (h=Plancki konstant, f- valguse sagedus, A- väljumistöö, m- elektroni mass ja v- vabanenud elektroni kiirus) Elektronide Väljumistöö-nim elektronide väljumistöö on minimaalne footoni energia, mis antud aines kutsub esile fotoefekti.
= 1/2 m 2A2 . Kui harmooniliselt võnkuva süsteemi hälve muutub ajas seaduse x = A cos t järgi, siis kiirusmuutub seaduse v = - A sin t järgi ja kiirendus seaduse a = - 2 A cos t järgi. 3. Ohmi seadus Vaata netist 4. Mis on helilaine Helilaine on aines levivad mehaanilised (aineosakeste paiknemise ning sellega seotult rõhu või sisepingete) võnkumised. Inimkõrvaga kuuldavaks helilaineks on võnkumised, mille sagedus asub vahemikus 16 Hz kuni umbes 20 000 Hz. Sellise sagedusega võnkumisi nimetatakse akustilisteks võnkumisteks. Madalama sagedusega võnkumisi nimetatakse infrahelideks, kõrgema sagedusega võnkumisi ultrahelideks. Heliallikaks võib olla iga nähtus, mis tekitab keskkonnas levivaid rõhu või mehaanilise pinge muutusi. Heli levib lainetena, kus on elastne keskkond. Vaakumis helilained ei levi, sest puudub elastne keskkond, mis võnkumist edasi kannaks. Heli poolt tekitatavat rõhkude vahet nimetatakse
2. Milliste meeleorganitega me võtame infot vastu kõige rohkem ? 3. Lugeda üles ergonoomilised soovitused, et inimesed ei teeks lugedes vigu ? 4. Kas trükitähtetega pikk tekst on soovitav ? 5. Kas värvide kasutamisel peab arvestama, kuidas inimesed neist aru saavad ? 6. Kas erinevate kultuuride inimesed võivad mõista värvide tähendust erinevalt ? 7. Kas erinevate kultuuride inimesed võivad mõista sümbolite tähendust erinevalt ? 8. Milline peab olema häiresignaal ? 9. Kas madala sagedusega helid levivad ruumis paremini ? 10. Kas siis, kui inimene loeb informatsiooni valesti, võib ta teha vale tööoperatsiooni ja põhjustada õnnetuse ? Vastused: 1.) Nägemine,kuulmine,haistmine,maitsmine ja kompimine.(Silmad,kõrvad,nina,suu jakäed.) 2.) Kõige rohkem võtame vastu informatsiooni silmadega(nägemisega). 3.) Hea kontrast; Kirjapildis kasutada ainult suuri trükitähti. 4.) Ei ole soovitatav. 5.) Jah, peab, sest inimesed võivad näha vaid osasid värve. 6
Ultraheli uurin põhineb organismi saadetud ja sealt tagasipeegeldunud kõrgsageduslike mehaaniliste võngete intensiivsuse registreerimisel. Seda tehakse käeshoitava anduri abiga, mis on inimkehaga kontaktis. Parema kontakti saavutamiseks kasutatakse veel põhinevaid geele. Saadud andmete analüüsimisel esitatakse must-valge pilt. Peamine eelisultraheli uuringul teiste uuringute ees on see, et teadaolevalt pole tal kahjulikke kõrvalmõjusid. Ultraheli on helilaine mittekuuldava sagedusega 20 kHz kuni 1 kHz. Meditsiinis kasutatake sagedusi kuni 10 kHz. Ultraheli töö põhineb helilainete peegeldumise ja ülekandel. Lainete käitumine kahe keskkkonna piiril sõltub keskkondade vahelisest tihedusest. Alati peegeldub osa lainetest tagasi ja osa tungib teise keskkonda. Üheks tagasilöögiks ultraheli kasutamisel on signaali nõrgenemine, kui helilained liiguvad sügavamale
aruande kirjutamisel ei ole kasutatud kõrvalist abi. .................................. (allkiri) Siinuselise signaali mõõtmine ja jälgimine Siinuseline signaal sagedusega 1000 Hz, sumbuvus 10 dB, tundlikkus 0,5 V/div. Signaali sagedus on = 1000 Signaali amplituud on = 10,13 ÷ 2 = 5,065 Signaali max. Tõusukiirus on ÷ = 0,75 ÷ 0,00002 = 37500 Signaali max. Tõusukiirus arvutuslikult on 2 = 2 1000 5,065 = 31824,33 Markeritega mõõtmisel saadud signaali maksimaalne tõusukiirus erineb arvutuslikult leitud tõusukiirusest markeritega mõõtmise ebatäpsuse tõttu. Impulss-signaalide jälgimine 6
vedelikukihtide libisemisena üksteise peal. Need kihid ei segune. Reynoldsi arv (lühendatult Re) on vedelike ja gaaside voolamise laadi (laminaarne või turbulentne) määrav dimensioonita suurus[1]. Arv saadakse fluidumi[2] (vedeliku-, gaasiosakesele) mõjuva inertsjõu jagamisel kujumuutust takistavate jõududega. Arv on nimetatud Osborne Reynoldsi järgi, kes esitas selle 1883. aastal. 3. Fotoefekti punapiir j apunapiiri määramise tingimus Punapiir on kvantoptikas väikseima sagedusega valgus, mis võib tekitada fotoefekti ehk tõrjuda ainest välja elektroni. F=A/h kus f-punapiiri sagedus, millest väiksema sagedusega valgus ei tekita fotoefekti; A-elektroni väljumistöö; h-Plancki konstant 4. Transformaator Transformaator ehk trafo on elektromagnetilisel induktsioonil põhinev staatiline (liikuvosadeta) energiamuundur, mis võimaldab muuta vahelduvpinget ja vastavalt vahelduvvoolu, seejuures ilma sagedust muutmata. Transformaatori
1.Skalaarid ja vektorid:Suurusi mille määramiseks piisab ainult arvväärtustest,nimetatakse skalaarideks. 18.Harmooniliste võnkumiste liitmine: -Kahe (aeg,mass,inertsimoment jne) Suurusi ,mida ühesuguse sagedusega(),samasihiliste,kuid erinevate iseloomustab arvväärtus(moodul) ja suund, nimetatakse amplituudidega ja algfaasidega võnkumise liitmisel on 31.Molekulaarkineetilise teoooria põhivõrrand: all vektoriks.1.Vektori korrutamine skalaariga: summaks jäle sama sagedusega harmooniline mõistetakse avaldist,mis seob gaasi molekulide 2.Vektorite liitmine: võnkumine
roo temperatuuridel algpikkusel l0 järgi. Suurust ,mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest Lainega kandub edasi ak energia. Interferentsiks nim koherenteste lainete liitmist. ja välistingimustest ,nim ruumipaisumisteguriks.=3 Vt=V0(l+t) Ruumipaisumistegur Koherentseks nim ühesuguse sagedusega laineid, millede faaside vahe ei muutu aja jooksul. näitab ,kui suure osa algruumalast temp 0 0 suureneb ruumala ,kui keha soojendada 1 0 võrra Difraktsiooniks nim laine paindumist oma teel seisva tõkke taha. (1+t) joonpaisumis binoom (1+t) ruumapsiumis binoom 4.Bernoulli võrrand- Statsionaarsel voolamisel ideaalses vedelikus tihedusega() on staatiline rõhk(p), vedelikusamba kaalust tingitud hüdrostaatilise rõhu(gh) ja dünaamilise
6variant 2 vastastikku ristuva võnkumise liitmisel oleneb tulemus võnkumiste sagedusest ja 1.Ühtlaselt muutuv ringliikumine- Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on faasidest: a) kui võnked on sama sagedusega ja samas faasis, siis summarne olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e liikumine toimub mööda sirget. b) kui võnked on sama sagedusega, kuid faasis aksiaalvektor. nihutatud, siis toimub liikumine mööda ellipsit. c) kui sagedused on erinevad, siis 2.Harmooniline võnkumine- nimetatakse mis tahes võnkumist, mida saab täisarvkordsete sageduste suhete puhul kirjeldavad liitvõnkeid nn Lissajous` kirjeldada siinusfunktsiooni või koosinusfunktsiooni abil. x=A*sin(fi); x-hälve kujundid.
piki laine levimise sihti.Lainepikk lamda nim kaugust,mille võrra levib laine (võnkumine) ühe perioodi (T) vältel.Lmd=v·T. Lainelevimise kiirus elastses keskkonnas sõltub kahest komponendist elastsusmoodulist E ja E V = tihedusest roo roo E-elastsusmoodul roo-tihedus. Lainega kandub edasi ak energia. Interferentsiks nim koherenteste lainete liitmist. Koherentseks nim ühesuguse sagedusega laineid, millede faaside vahe ei muutu aja jooksul. Difraktsiooniks nim laine paindumist oma teel seisva tõkke taha. 4.Bernoulli võrrand- kokkusurumatu mitteviskoosse vedeliku voolutoru statsionaarse voolamise korral p1+gh1+ v12/2=p2+gh2+ v22/2 e p+ gh+ v2/2 = const Statsionaarsel voolamisel ideaalses vedelikus tihedusega (roo) on staatilise rõhu(p) vedelikusamba kaalust tingitud hüdrostaatilise rõhu (gh) ja dünaamilise rõhu (v2/2) summajääv suurus. Turbulentne voolamine .Re>-1000
6variant 2 vastastikku ristuva võnkumise liitmisel oleneb tulemus võnkumiste sagedusest ja 1.Ühtlaselt muutuv ringliikumine- Nurkkiirus pole konstantne sellepärast et on faasidest: a) kui võnked on sama sagedusega ja samas faasis, siis summarne olemas nurkkiirendus ,mille vektor on nurkkiiruse vektoriga samasuunaline e liikumine toimub mööda sirget. b) kui võnked on sama sagedusega, kuid faasis aksiaalvektor. nihutatud, siis toimub liikumine mööda ellipsit. c) kui sagedused on erinevad, siis 2.Harmooniline võnkumine- nimetatakse mis tahes võnkumist, mida saab täisarvkordsete sageduste suhete puhul kirjeldavad liitvõnkeid nn Lissajous` kirjeldada siinusfunktsiooni või koosinusfunktsiooni abil. x=A*sin(fi); x-hälve kujundid.
Esimese värvifoto tegija 1861 Sagedus Sagedus on sündmuste (füüsikas enamasti võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. Füüsikas mõõdetakse sagedust hertsides: 1 võnge sekundis on 1 herts (Hz). Lainepikkus Lainepikkuseks nimetatakse füüsikas kaugust kahe teineteisele lähima, samas faasis võnkuva punkti vahel. Tavaliselt tähistatakse lainepikkust kreeka tähega ´lambda´ (). Lainepikkuse seos sagedusega Lainepikkus on pöördvõrdeline sagedusega , laineharjade arvuga, mis läbib mingit ruumipunkti ajaühikus. Suhe väljendub järgmiselt: Heinrich Rudolf Hertz Heinrich Rudolf Hertz oli saksa füüsik Esimene füüsik, kes tuli toime elektromagnetlainete tekitamisega, registreerimisega Elektromagnetlainete tekitamine Elektromagnetvõnkumise tekitamiseks on vajalik suletud võnkering Ruumis lainena leviva võnkumise saamiseks
Ühikuks 1 Hz või s-1 . Periood-aeg, mil keha sooritab ühe täisvõnke. Ühik 1s 3. Faas-ehk võnkefaas on võnkeperioodi iseloomustav suurus, tsüklilise võnkeprotsessi hetkeseisund. Faasinihe-näitab, mitu faasi on möödas algfaasist. Algfaas-liikumise algus, n. harmoonilise võnkumise algfaas on t=0. 4. Sageduse ja lainepikkuse seotus: c=f, kus c-valgusekiirus. Lainepikkus on pöördvõrdeline sagedusega f, laineharjade arvuga, mis läbib mingit ruumipunkti ajaühikus. 5. Samasihiliste võnkumiste liitmine: x1=a1cos(0t+1) tan=(a1sin1+a2sin2)/( a1cos1+a2cos2) x2=a2cos(0t+2) Harmooniliste samasihiliste võnkumiste liitmine taandub vektorite liitmise operatsioonile. Kui liidetavate võnkumiste faasivahe on 0 on resultantvõnkumise amplituud võrdne kahe liidetava võnkumise amplituudide summaga. Kui faasivahe on ± (vastasfaasis olevad võnkumised), siis on resultantvõnkumise amplituud Ia1-a2I
· Temperatuuri temperatuuri ja õhurõhu õhurõhu muutused muutused, elektroonikakomponentide termiline müra jne DISPERSIOON (OPTIKA) Dispersiooniks nimetatakse valguse murdumisnäitaja sõltuvust sagedusest (lainepikkusest). Seda põhjustab valguse elektromagnetlainete vastastikmõju aines esinevate dipoolidega. Nähtava valguse diapasoonis võib seda kirjeldada nõnda, et normaali suhtes nurga all ainele langenud valguse punasele värvusele vastava sagedusega valguskiir murdub kõige vähem ja violetsele värvusele vastava sagedusega kiir murdub rohkem ehk pikema lainepikkusega valguskiir murdub vähem kui lühema lainepikkusega valguskiir. Valguse dispersioon nim. aine abs. murdumisnäitaja sõltuvust valguse lainepikkusest (või sagedusest). · Valge valguse läbiminekul läbi kolmnurkse klaasprisma lahutub valge valgus koostisosadeks ja tekib spekter. · Aine abs
INFRAHELI Infraheliks nimetatakse helilaineid sagedusega alla 16 Hz. Õhus on nende lainete pikkus üle 20 meetri. Infraheli võib tekkida tuule liikumisel üle suuremõõtmeliste takistuste (hoonete, elektripostide, merelainete), plahvatuste, vulkaanipursete, maavärisemise ja äikesega ja mitmesuguste mehhanismide töötamisel, masinate vibreerimisel. Kuna infraheli on suure lainepikkusega, levib see mitmesugustes keskkondades (ka maakoores) peaaegu nõrgenemata.
1.Missuguses vahemikus on inimkõrvale kuuldavate helide sagedus? Mis on infra- ja ultrahelid? Inimese kõrv tajub helina võnkumisi, mille sagedus on vahemikus 16 kuni 20000 Hz. Sellise sagedusega võnkumisi nimetatakse akustilisteks võnkumisteks.Infraheli on alla 16 Hz ja ultraheli on rohkem kui 20000 Hz.Ultraheli kuulevad koer, nahkhiir, delfiin. Meditsiinis kasutatakse sagedusi kuni 10MHz.Ultraheli genereeritakse pieso kristallide mehaanilise deformatsiooni käigus.Ultraheli ei levi väga hõredates keskkondades Tihedamates keskkondades on probleemiks helivõnkumise viimine sellesse, kuna suurem osa peegeldub pinnalt tagasi. Infraheli võnkumised avaldavad inimesele tugevat mõju
2,008 ±0,002 41,1 ±0,03 0,009 ±0,003 48,05 ±0,03 2,036 ±0,001 54,83 ±0,03 4,032 ±0,001 61,76 ±0,06 6,063 ±0,003 69,42 ±0,07 8,072 ±0,003 77,62 ±0,05 Joonis 1. Täiteteguri k sõltuvus sisendpingest. 3. Väljundsignaali ja sisendsignaali graafik, kui andsime modulaatori sisendisse 3V amplituudiga 1kHz sagedusega siinussignaali. Joonis 2. Väljund- ja sisendsignaali graafik 4. Ühendasime taimeritest 555 koosneva PWM modulaatori sisendiga ostsilloskoobi. Mõõdetsime sisendsignaali amplituud Usis, sagedus fsis ja impulsside täitetegur ksis. Arvutada teoreetiline impulssjada sagedus ning võrrelda mõõdetuga. Usis=1.588±0.016V fsis=7.191±0.001kHz ksis=52.61±0.01 Signaali periood: T=t1+t2=ln 2(R2+2R3)C3 =ln2(1000+2*10000)*0.01*10-6 f=1/T=6869.98Hz
võnkumiseks. Harmoonilise võnkumise amplituudiks nim keha maksimum hälvet tasakaaluasendist. Võnkuva punkti kogu energia võrdub ajahetkel kineetilise energia ja potensiaalse summaga. Harmooniline võnkumine on protsess, kus punktmass liigub mööda sirget ning tema asukohta kirjeldav koordinaat (x) muutub ajas siinus (või koosinus) funktsiooni järgi. Harmooniliste võnkumiste liitmine kahe ühesuguse sagedusega, samasihilise, kuid eri amplituudidega ja algfaasidega võnkumiste liitmisel on summaks sama sagedusega harmoniline võnkumine. Kaks samasihilise, kuid eri sagedusega harmoonilise võnkumise liitmisel on tulemuseks mitteharmooniline võnkumine. Kahe vastastikku ristuva võnkumise liitmisel oleneb tulemus võnkumiste sagedusest ja faasidest a) kui võnked on sama sagedusega ja samas faasis, siis summarne liikumine toimub mööda sirget
sisustusel, seadmetel, kui nende pinnad on siledad. • Ergonoomika ei uuri enamasti probleeme, kui müra vähendamise vajadus on ilmselge, kui esineb norme ületav tugev müra, mille vähendamine on seotud eeskätt tehniliste probleemidega või antifoonide kasutuselevõtuga. • Ergonoomika käsitleb esmajoones keerukaid situatsioone. Siis tuleb otsida lahendusi, mis on ettevõtte seisukohalt, sealhulgas majanduslikult vastuvõetavad. Müra spekter koosneb enamasti erineva sagedusega helidest. Inimese kõrv on suuteline vastu võtma helisid vahemikus 16-20 000 Hz. Suurema tundlikkusega on kõrv vahemikus 1000-4000 Hz. Vanusega kuulmine halveneb eriti kõrgsageduslike helide suhtes. Helisid sagedusega üle 10 000 Hz kuulevad vanemad inimesed (üle 50 eluaasta) üldiselt halvemini kui teised. Püüdes vähendada müra, peab silmas pidama järgmisi seisukohti. • Müra on peaaegu alati organismile kahjulik, koormates kuulmiselundit ja peaaju, välja arvatud
Beetakiirgus võib olla negatiivne või positiivne, Beetakiirguse läbimisvõime on umbes sada korda suurem kui alfakiirgusel, kuid palju väiksem kui gammakiirgusel. Beetakiirguse peatamiseks on vaja õhukest metall-lehte. Beetakiirgus võib tekitada inimesel kiirgustõbe, vähki ja raskemal juhul isegi surma. Siiski on beetakiirgusega kaasnev gammakiirgus inimesele palju ohtlikum. Ei suuda läbida alumiiniumi. Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega ja seega suurima sagedusega ning energiaga elektromagnetiline kiirgus. Tulenevalt gammakiirguse poolt kantavast suurest energiast tekitab gammakiirgus eluskudedele suuri kahjustusi. Gammakiirgus on ioniseeriv kiirgus. 5. Be+n=?+alfa 6. Tuumareaktsioonide tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. Muutumatuks jääb koguenergia. Keemilise reaktsiooni käigus tekib ühest või mitmest keemilisest ainest keemiliste sidemete katkemise ja/või moodustumise tulemusena üks või
Ultraheli Ultraheli.. · Heli, mille võnkesagedus on üle 20000 Hz. Heli kaudu, mis peegeldub esemetelt tagasi, luuakse kujutletav pilt. Näiteks nahkhiired tekitavad ultraheli sagedusega kuni 200 000 Hz, ning sellise ülikõrge sagedusega helid peegelduvad tagasi ka kõige pisematelt esemetelt. Kajasid analüüsides konstrueeritakse visuaalne pilt. · Põhineb keskkonna deformatsioonis, ei levi väga hõredates keskkondades.Väga tihedate keskkondade korral on probleemikss helivõnkumise viimine keskkonda, kuna suurem osa helist peegeldub pinnalt tagasi.Tagasipeegeldumist vähendavad sobituskihid · Ultraheli genereeritakse piezoelektrilise efeektiga kristallides ja kantakse üle otsese kontaktiga.
PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS REFERAAT ULTRAHELI KEITY KIVILO SISUKORD 1. Sissejuhatus 2. Ultraheli, kasutusalad 3. Kasutatud kirjandus ULTRAHELI DEFINITSIOON Ultraheli on helilaine mittekuuldava sagedusega 20 kHz kuni 1GHz. Meditsiinis kasutatakse sagedusi kuni 10MHz. Ultraheli genereeritakse pieso kristallide mehaanilise deformatsiooni käigus. Ultraheli ei levi väga hõredates keskkondades Tihedamates keskkondades on probleemiks helivõnkumise viimine sellesse, kuna suurem osa peegeldub pinnalt tagasi. HELILAINETE LEVIMINE Laine levik sõltub materjalist: Gaasiline keskkond võnkumised sumbuvad kiiresti. Tihe keskkond peegeldatakse tagasi peaaegu kõik helilained (luu, metall,
muutub nurk võrdeliselt ajaga:=t Magnetilise induktsiooni voog muutub seetõttu harmooniliselt =BScost Elektromagnetilise induktsiooni seaduse kohaselt võrdub induktsiooni emj magnetilise induktsioonivoo muutumise kiirusega s.t. magnetilise induktsiooni voo tuletisega aja järgi, võetuna miinusmärgiga: e=-=-BS(cost)'=BSsint= msint, kus m=BS on induktsiooni emj amplituutväärtus. Edaspidi hakkame uurima elektromagnetilisi sundvõnkumisi, mis tekivad vooluahelas sagedusega sinusoidaalse või kosinusoidaalse seaduse järgi harmooniliselt muutuva pinge mõjul:u=UMcost kus UM on pinge amplituutväärtus. Kui pinge muutub seadusega , hakkab voolutugevus vooluahelas sama sagedusega muutuma. Voolutugevuse faas ei pruugi aga pinge faasiga tingimata kokku langema. Teame ju, et mehaaniliste sundvõnkumiste korral ei lange kiiruse faas üldiselt jõu faasiga kokku. Seepärast määratakse voolutugevust mistahes ajamomendil(voolutugevuse
võnkeringis rakendub perioodiliselt muutuv väline pinge. Resonants-on nähtus,mille vahelduvvoolu ja pinge muutmiseks konstantsel sagedusel.Primaarse mähise korral võnkumise amplituud kasvab järsult.Väline pinge toimib omavõnkumisega ühendamisel vooluallikaga tekib mähises elektrivool ja selle ümber samas taktis.See tekib siis,kui sagedus saab võrdseks võnkeringi omavõnke magnetväli.Sekundaarses keerde rohkem N2>N1,siiis U2>U1 sagedusega .Kasutatakse raadio häälestamisel. Aktiivtakistus-on sama takistus ,mis Primaarses keerde rohkem: N1>N2,U1>U2(pinget alandav trafo) Elektromagnetväli- on olemas alilisvoolu korral ja see iseloomustab laengukandjate suunatud liikumisel elektri-ja magnetväljade vahendav ühine väli. Elektromagnetlained Faraday- mõjuvate pidurdusvõimendite jõudude toimel .Energa eraldub soojusena. Tähis:R Magnetvälja muutumisel tekib pööriselektriväli sõltumatult muutuse päritolust.
Helid Maailmaruumist Planeedid undavad, mustad augud kõmisevad ning tähed helisevad nagu tshellod. Maailmaruumist kaikuv muusika köidab astronoomide tähelepanu, kes püüavad kosmilisi helilaineid kuulatades välja selgitada, kuidas galaktikad kasvavad ning tähed sünnivad. · Maailmaruum on täidetud tohutu "ookeaniga" erinevate elektromagnetiliste lainete ja erineva uskumatu sagedusega. · Meie oleme võimelised tajuma vaid väga kitsat vahemiku 380-760 nanomeetrit. Võnkuvad osakesed · Heli sunnib võnkumisest, mis paneb aineosakesed liikuma niiviisi, et ühte kohta osakesed kuhjuvad, teises kohas aga nende hulk jällegi kahaneb. · Heli tekkib seal, kus leidub osakesi, mis võivad liikuda.(mustades aukudes ja tähtedes) · Maailmaruumis on helilained sageli sedavõrd suured ja aeglased, et nende sagedus moodustab miljondiku sellest,
E A H*fmin A fm =A/h 4. Energia jäävuse seadus fotoefekti kohta Et elektron metallist välja lüüa tuleb talle anda energiat (Aväljumistöö) ,seega väljalöödud elektron omandab kineetilise energia. Toimub energia muundumine(energia muundub kineetiliseks energiaks) ja üldine energia hulk jääb samaks. E=A+K 5. Footonite massi, impulsi ja energia sõltumine sagedusest ja lainepikkusest. Energia, mass ja impulss on võrdelised sagedusega ja pöördvõrdelised? lainepikkusega. E=h*f eV J M=E/c2 =h*f/c2 kg P=m*c=h*f/c kg*m/s 6. Fotoefekti seaduspärasused valguse poolt metalli pinnast 1sekundis välja löödud elektronide arv on võrdeline valguslaine intensiivsusega. fotoelektronide maksimaalne kineetiline energia kasvab võrdeliselt valguse sagedusega ja ei sõltu valguse intensiivsusest. 7. Selgita Comptoni efekti tekkimist
avastatakse seda endistel traktoristidel ja teistel põllumajandustöötajatel, samuti autojuhtidel, teedeehituse masinistidel, ekskavaatorijuhtidel, kraanajuhtidel, läbindajatel, puurijatel kaevandustes. Vibratsiooniallikaks võivad olla metalli- ja puidutöötlemise pingid, pumbad, kompressorid, ventilaatorid, puurmasinad, ehitusmaterjalide tõsteseadmed. Valgete sõrmede sündroom esineb vibratsiooni sagedustel f= 25-150 Hz ja amplituudiga A= 100 mikronit. Kivilõhkumisvasar vireeri sagedusega 63 Hz, mootorsaag tühikäigul - 125 Hz, saagides - 33-50 Hz. Vibratsioontõbi tuleb ilmsiks juba 5-aastase töötamise järel üldvibratsiooni tingimustes. Mõnedes maades ei lubata üle 5 aasta pneumovasaraga töötada. Tunnusteks on tundlikkuse vähenemine jäsemetel, krooniline nimme-ristluunärvijuurte põletik, krooniline gastriit või haavandtõbi, neurasteenia. Vibratsiooni võib kasutada kasulikul otstarbel vibromassaaziks, mis ergutab kudede talitlust.
annaabi.ee 
