Tallinna Tööstushariduskeskus Õpilane: Töö tehtud: Grupp: Aruanne esitatud: Töö nr. Allkiri: TOITEALLIKA SISETAKISTUS Töö eesmärk: Materjalid: Töövahendid: E E Rs Ik V E Rs A Joonis 1. Joonis 2. I
U-I karakteristikud 15 10 Klemmipinge, V 5 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Koormusvool, A Stend adapter Patarei Graafik 1. U-I karakteristikud 1.3.3. Allikate sisetakistus Allikate sisetakistus 0.60 0.50 0.40 Sisetakistus, 0.30 0.20 0.10 0.00 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Koormusvool, A Stend adapter patarei
docstxt/133041345291473.txt
Suletud mittehargnevas vooluahelas on voolu I= tugevus võrdeline R+r elektromotoorjõudude summaga ja pöördvõrdeline ahela I voolutugevus kogutakistusega. U elektromotoorjõud R vooluringi takistus r vooluallika sisetakistus Sisetakistus Sisetakistus on osa vooluringi takistusest. Sisetakistust märgitakse tavalise takisti tähisega elemendi tingmärgi juures. Ohmi seadusest Juhi takistus Takistuse mõõtmine Juhi takistuse määramiseks tuleb mõõta pinge juhi otstel ja voolutugevus vooluringis. Takisti Tänan tähelepanu eest!
.............. 3 Üldine ehitus ja talitlus........................................................................................... 3 Tunnussuurused...................................................................................................... 4 Elektromotoorjõud............................................................................................... 4 Nimipinge............................................................................................................ 4 Sisetakistus......................................................................................................... 4 Mahutavus........................................................................................................... 4 Energiatihedus.................................................................................................... 4 Säilimiskestus...................................................................................................... 4 Liigitus ja terminid........
5. soojuskiirgus 1. Tähendab laengut, mis kulub keha laadimiseks teatud potensiaalini. Keha potensiaal kasvab võrdeliselt talle antud laenguga fii-q Võrdetegur on 1/C C=q/fii Elektrimahtuvus on laeng, mis tuleb anda juhile, et muuta potensiaalide vahet ühe ühiku võrra 2. Elektriahel koosneb ühendusjuhtmetest, vooluallikast ja tarbijast. =Pk/P=U/E=R/Ro+R P-vooluallika koguvõimsus Pk-vooluallika kasulik võimsus Ro-vooluallika sisetakistus R-koormuse takistus. Kasuliku võimsuse suhe vooluallika koguvõimsusesse määrab vooluallika kasuteguri. Maksimaalse kasuliku võimsuse saame takistuste suhte juures R/R=1 kasutegur on siis 50% 3. Mis tahes voolu magnetväli on arvutatav selle voolu elementide poolt põhjustatud magnetvälja tugevuste summana. Vooluelementide väljatugevus: dB=k2IdLsina*1/rruut a(alfa) on nurk vooluelemendi IdL ja sellelt välja punkti
swkaala jaotistele seatakse vastavusse moodetava suuruse väärtused etteantud mastaabis. Selleks,et kasutada galvanomeetrit ampermeetrina,tuleb galvanomeetriga G paralleelselt ühendada nn. sunt Rs (Joon.1). Sundi ülessandeks on juhtida osa voolu galvanomeetrist mööda. Joonisel 1 on Ig galvanomeetri loppnäidule vastav voolutugevus ja Ug sellele vastav pinge galvanomeetri klemmidel. Ug = Ig * Rg kus Rg on galvanomeetri sisetakistus.Oletame,et galvanomeeter on vaja kaliibrida ampermeetriks mootepiirkonnaga I > Ig .Galvanomeeter sisetakistusega Rg ja sunt takistusega Rs on vooluahelasse ühendatud paralleelselt ja seega on neil ühesugune pinge Ug . Seetõttu Ig·Rg = Is·Rs ja kuna I = Ig + Is , siis Ig·Rg = (I Ig)Rs Jagades saadud vorrandi molemad pooled I -ga ja tähistades I/Ig = n , saame sundi takistuse arvutamiseks valemi
võimsus (W), U-pinge (N), I-voolutugevus (A). N=U2/R. Joule'i-Lensi seadus: Juhtmes elektrivoolu toimel eraldub soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruuduga, juhtme takistusega ja ajaga. Q=I2RT (sobib, kui jadas on vool sama), kus Q-soojushul (J), I-voolutugevus (A), R-takistus (), t-aeg (s). Q=U2/R*t (võrdne pinge korral, rööbiti on võrdne). Vooluallikas on seade, mis muudab mitte elektrilist energiat elektri energiaks. Vooluallika tähtsaimad iseloomustajad on elektromotoorjõud ja sisetakistus. Elektromotoorjõud näitab kõrvaljõudude poolt ühiklaengu ümberpaigutamisel tehtavad tööd. =A/q, kus -elektromotoorjõud (V-volt), A-kõrvaljõudude töö (J), q-laeng (c). Mida väiksem sisetakistus, seda parem vooluallikas. Vooluallikas jagunevad energia tarbimise järgi: 1)keemilised vooluallikad[akud] 2)mehaanilised [generaatorid] 3) valguslikud [fotoelemendid] 4)soojuslik [termoelement]
2 42 0,05 2,1 85 0,002 0,17 125 0,05 6,25 31 0,0005 0,0155 1 140 0,05 7 35 0,0005 0,0175 R2 95 0,05 4,75 34 0,002 0,068 2 124 0,05 6,2 45 0,002 0,09 Rsv Rsa1 Rsa2 [] [] [] 83,3 1,3 20 Rsv - Voltmeetri sisetakistus Rsa1 - Amepermeetri sisetakistus 0,2 A korral Rsa2 - Amepermeetri sisetakistus 0,05 A korral
(emj.) ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike, võrreldes teiste vooluringi elementide takistustega, siis võib edaspidi arutluses neid mitte arvestada, lugedes nende takistuse võrdseks nulliga. Seega on voolutugevus vooluringis leitav valemist I= R +r kus R on vooluahela välistakistus, siin tarbia takistus ja r on vooluallika sisetakistus. Vooluallika sisetakistus r on samuti nagu tema emj. antud vooluallikat iseloomustav suurus, mis on määratud tema konstruktsiooniga. ja r ei sõltu vooluallika koormamisest (voolutugevusest), küll aga võivad muutuda sõltuvalt vooluallika eksplutatsioonitingimustest (temperatuur, vooluallika vananemine jne.). Alalisvooluahela elementideks on alalisvooluallikad ja takistid. Pinge vooluahela osal, mis sisaldab takistit ja vooluallikat, on võrdne takisti otste potensiaalide vahe 1- 2 ja vooluallika emj
Voolutugevus on vastavalt Ohmi seadusele määratud elektromotoorjõu (emj.) ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike, võrreldes teiste vooluringi elementide takistusega, siis võib edaspidi neid mitte arvestada, lugedes nende takistuse võrdseks nulliga. Seega on voolutugevus (ühik V) leitav valemist kus R on vooluahela välistakistus (ühik ), siin tarbija takistus ja r - vooluallika sisetakistus (ühik ). voolutugevus 8,9 V Elektromotoorjõu definitsioonist on teada,et laengu q läbiviimisel kogu vooluringist tehakse töö A = ·q Järelikult vooluallika koguvõimsus N = A/t = ·I Samal ajal tarbijal eraldunud võimsus ehk nn. kasulik võimsus = I·U =·R (1)
tarbijast (koormusest). Voolutugevus on vastavalt Ohmi seadusele määratud elektromotoorjõu (emj.) ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike, võrreldes teiste vooluringi elementide takistusega, siis võib edaspidi neid mitte arvestada, lugedes nende takistuse võrdseks nulliga. Seega on voolutugevus (ühik V) leitav valemist kus R on vooluahela välistakistus (ühik Ω), siin tarbija takistus ja r - vooluallika sisetakistus (ühik Ω). ε – voolutugevus 9,42 V Elektromotoorjõu definitsioonist on teada,et laengu q läbiviimisel kogu vooluringist tehakse töö A = ε·q Järelikult vooluallika koguvõimsus N = A/t = ε·I Samal ajal tarbijal eraldunud võimsus ehk nn. Kasulik võimsus = I·U = ·R (1)
laengute elektriväli juhis elektrivoolu. Milline lause iseloomustab seejuures tekkinud voolu ? (1p.) a) see vool on lühiajaline,(lk 114) b) see vool võib kesta kuitahes kaua, c) see vool kestab seni, kuni me lahutame juhi metallkuulikestest. 4. Kõrvaljõudude töö laengu liikumisel mööda kinnist kõverat: (1p.) a) võrdub nulliga, b) on nullist erinev, c) võrdub elektromotoorjõuga e. allikapingega.(lk101) 5. Akumulaatori elektromotoorjõud e. allikapinge on ε ja sisetakistus r. Vooluringi välistakistus on R. Millega võrdub pinge akumulaatori klemmidel, kui akumulaatori klemmid on lühistatud (Vooluringis on lühis) ? (1p.) a) U = 0 (lk 104) b) U = ε c) U = IR d) U = Ir e) U = I(R+r) 6. Vooluallika moodustavad mitu rööbiti ühendatud elementi, mille allikapinged on vastavalt ε1,ε2..., ning sisetakistused r1,r2..., siis vooluallika allikapinget ja sisetakistust saab arvutada valemist... (2p.) a) ε = ε1 = ε2 =... (lk 83)
Voolutugevus on vastavalt Ohmi seadusele määratud elektrimotoorjõu ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike, võrreldes teiste vooluringi elementide takistusega, siis võib edaspidi neid mitte arvestada, lugedes nende takistuse võrdseks nulliga. Seega on voolutugevus leitav valemist: kus R on vooluahela välistakistus, siin tarbija takistus ja r on vooluallika sisetakistus. Elektromotoorjõu definitsioonist on teada, et laengu q läbiviimisel kogu vooluringist tehakse töö Järelikult vooluallika koguvõimsus Samal ajal tarbijal eraldunud võimsus ehk nn kasulik võimsus (1) Tarbijal on eralduv võimsus maksimaalne kui tarbija takistus R ja vooluallika sisetakistus r on võrdsed. Kasutegur, s.o kasuliku ja koguvõimsuse suhe, on leitav valemiga
Ühendamine Enamasti ühendatakse primaar- ja sekundaarvooluallikate elemendid patareis järjestikku ehk jadamisi, kui on vaja saada kõrgemat pinget. Elementide paralleel- ehk rööpühenduse korral on patarei suuteline andma tugevamat voolu. Tunnussuurused o Elektromotoorjõud ehk avaahelapinge on koormamata elemendi klemmidevaheline pinge. o Nimipinge on uue elemendi klemmipinge (positiivse ja negatiivse elektroodi vaheline pinge) teatud kindla koormusvoolu korral. o Sisetakistus on takistus, mida avaldavad elemendi elektroodid ja elektrolüüt teda läbivale voolule. Koormamisel jääb allika klemmipinge väiksemaks ava-ahelapingest vooluallika sisetakistusel tekkiva pingelangu võrra. Järelikult mida väiksem on vooluallika sisetakistus, seda vähem tema pinge koormamisel langeb, ja seda tugevamat voolu on element suuteline tarbijale andma. Sisetakistus suureneb elemendi säilitamisel, kasutamisel, samuti temperatuuri alanemisel.
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 (joon.1). Eeltakisti piirab voolu läbi galvanomeetri. Olgu galvanomeetri maksimaalsele näidule vastav pinge Ug=IgRg, kus Ig on siis 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 Tähistame U/Ug=n, saame Re=Rg(n-1) Järelikult galvanomeetri mõõtepiirkonna suurendamiseks n korda on vaja, et kasutatava eeltakisti takistus oleks n-1 korda suurem galvanomeetri sisetakistusest. 3 Töö käik 1
Samuti uuris ta elektrimootoreid ja traadiga telegraafi. 1834 hakkas ta tegelema elektrimootoritega, et uurida elektromagnetjõu kasutamist liikuvatel seadmetel. Ta uuris elektromagnetjõudu mootorites ja elektrigeneraatorites. Elektrimootorist Elektrimootor on elektromehhaaniline seade, mis muundab elektrienergia mehaaniliseks tööks. Jacobi sõnastas maksimaalse võimsuse teoreemi: "Maksimaalne võimsus edastatakse siis, kui vooluallika sisetakistus võrdub koormuse takistusega, eeldades, et välistakistust saab muuta ja vooluallika sisetakistus on konstantne." Ta avastas selle, uurides aku poolt elektrimootorile edastatavat võimsust. Jacobi mõõtis mootori väljundparameetreid, määrates tsingi koguse, mida aku tarvitas. Nikolai I eraldatud vahendite abil ehitas Jacobi 1839 28 jala pikkuse elektrimootoriga paadi, mis töötas akudega. Paat kandis 14 inimest mööda Neevat vastuvoolu kiirusega 5 km/h. Pildid
voolu ja säilitab sea pika aja jooksul. Vooluallikaid iseloomustab elektromatoorjõud- näitab laengu ümberpaigutamisel kõrval jõudude poolt tehtava töö ja laengu suuruse suhet. Kõrvaljõud mitte elektriline jõud. E=A/Q. E= elektromotoorjõud, A- kõrvaljõudude töö, Q- laeng. Elektromotoorjõu ja pinge vahe Vooluallikaid iseloomustab ka sidetakistus. Heal voolu allikal on vaäike sidetakistus. Aku tühjenemisel ei muutu tema elektromotoorjõud, kuid suureneb sisetakistus. Ohmi seaduses voolu ringi lõigu kota. Voolutugevus vooluringi mingis lõigus on võrdeline pingega selle lõigu otste ja pöördvõrdeline selle lõigu takistusega .l=U/R, l- voolutugevus, R-takistus. Vooluringi mingi lõigu takistus on tema otste oleva pinge ja suhe. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: Voolutugevus vooluringis on võrdeline elektronjõuga ja pöördvõrdeline vooluringi kogu takistusega. L=E/R+r. r- vooluallika sisetakistus
Moritz Hermann von Jacobi Moritz Hermann von Jacobi oli saksa päritolu vene füüsik ja arhitekt. Ta sündis 21. september 1801 Potsdam ja suri 10. märts 1874 Peterburi. Ta õppis Göttingenis ja Königsbergis ehituskunsti. Ta oli Tartu Ülikooli professor aastatel 18351840. Alates aastast 1837 oli Jacobi Peterburi Teaduste Akadeemia uurimiskomisjoni liige, aastast 1840 akadeemia adjunkt, 1847 akadeemik. Jacobi uuris elektromagnetismi, eriti masinaehituse seisukohalt. Ta oli galvanoplastika leiutaja. Samuti uuris ta elektrimootoreid ja traadiga telegraafi. 1834. hakkas ta tegelema elektrimootoritega, et uurida elektromagnetjõu kasutamist liikuvatel seadmetel. Ta uuris elektromagnetjõudu mootorites ja generaatorites.Jacobi sõnastas maksimaalse võimsuse teoreemi: "Maksimaalne võimsus edastatakse siis, kui vooluallika sisetakistus võrdub koormuse takistusega, eeldades, et välistakistus saab muutuda ja sisetakistus on kon...
11. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta 11. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta kus I voolutugevus (A), vooluallika elektromotoorjõud, R ahela (välis)takistus (), r voolallika sisetakistus () kus I voolutugevus (A), vooluallika elektromotoorjõud, R ahela (välis)takistus (), r voolallika sisetakistus () 12. Elektrolüüsi seadus 12. Elektrolüüsi seadus
7. Alalisvool Märksõnad: elektrivool, voolutugevus, elektritakistus, elektrivoolu töö ja võimsus, Joule- Lenzi seadus, Ohmi seadus vooluringi osa kohta, aine eritakistus, takistite jada- ja rööpühendus, vooluring, vooluallikas, vooluallika sisetakistus, elektromotoorjõud, Ohmi seadus vooluringi kohta, voltmeeter, ampermeeter. Oskused: vooluringi joonistamise oskus, tingmärkide (vooluallikas, takisti, reostaat, ampermeeter, voltmeeter, lüliti, hõõglamp, kondensaator) kasutamise oskus, ülesannete lahendamine Ohmi seaduste kohta ja elektrivoolu võimsuse, elektrivoolu töö ning takistite ühenduste kohta. kus I voolutugevus, q juhtme ristlõiget läbinud laeng, t ajavahemik, U pinge, R
7. Alalisvool Märksõnad: elektrivool, voolutugevus, elektritakistus, elektrivoolu töö ja võimsus, Joule- Lenzi seadus, Ohmi seadus vooluringi osa kohta, aine eritakistus, takistite jada- ja rööpühendus, vooluring, vooluallikas, vooluallika sisetakistus, elektromotoorjõud, Ohmi seadus vooluringi kohta, voltmeeter, ampermeeter. Oskused: vooluringi joonistamise oskus, tingmärkide (vooluallikas, takisti, reostaat, ampermeeter, voltmeeter, lüliti, hõõglamp, kondensaator) kasutamise oskus, ülesannete lahendamine Ohmi seaduste kohta ja elektrivoolu võimsuse, elektrivoolu töö ning takistite ühenduste kohta. kus I voolutugevus, q juhtme ristlõiget läbinud laeng, t ajavahemik, U pinge, R
L1 r r r L2 Ohmi seadus kogu vooluringi kohta · Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline I= kogutakistusega (r on vooluallika sisetakistus). R+r Ülesanded · Vooluallikas, mille elektromotoorjõud on 4,8 V ja sisetakistus 0,2 , ühendati kaheoomise takistiga. Kui suur on voolutugevus takistis? · Kui vooluallikas elektromotoorjõuga 4,5 V, ühendada 8,5 välistakistusega, on voolutugevus ahelas 0,5 A. Kui suur on vooluallika sisetakistus? · Kuivelemendi elektromotoorjõud on 1,5 V. 1,8 välistakistuse korral on voolutugevus 0,75 A. Kui suur on lühisevoolu tugevus? Jadaühendus Rööpühendus Näiteid tarbijate ühendamisest Jadaühendus 12 V 12 V 12 V
takistuste pöördväärtused. 9. Millega mõõdetakse voolutugevust ja pinget? kuidas ühendada vooluringi? Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga, pinget mõõdetakse voltmeetriga ning see ühendatakse vooluringi rööbiti. 10. Mis on ja mida näitab Elektromotoorjõud? Elektromotoorjõud on maksimaalne pinge mida antud vooluallikas suudab tekitada, see näitab kui suure töö teevad kõrvaljõu, et toimetada läbi kogu vooluringi positiivne ühiklaeng. 11. Mis on sisetakistus? Sisetakistus on elektrienergia allika, näiteks keemilise vooluallika iseenda takistus laengukandjate liikumisele ehk elektrivoolule. 12. Elektrivoolu töö ja võimsus? Kuidas arvutad ja mida näitab? Elektrivoolu töö on võrdne pinge, voolutugevuse ja voolukestvuse korrutisega(A=UxIxt). Elektriline võimsus näitab kui palju tööd tehakse elektrivoolu poolt ajaühikus. Elektrivoolu tööd mõõdetakse džaulides ja võimsust vattides. 13. Joule’i – Lenzi seadus?
I=U/R, kus I on voolutugevus, U on pinge ja R on takistus. ÜLESANNE: Leia voolutugevus, kui takistus on 0,2k ja pinge on 1,5V. *Ohmi seadus kogu vooluringi kohta! Ohmi seadus kogu vooluringi kohta ütleb, et voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline ahela kogutakistusega. I= /R+r, kus on elektromotoorjõud. ÜLESANNE: Vooluallikas, mille elektromotoorjõud on 4,8 V, sisetakistus on 0,2 ühendati 2 takistiga. Leia voolutugevus. *M illega mõõdetakse voolutugevust ja pinget? Kuidas ühendatakse need vooluringi? Voolutugevus mõõdetakse ampermeetriga, pinget voltmeetriga. Ampermeeter ühendatakse vooluringi jadamisi ja voltmeeter ühendatakse rööbiti. *Mis on ja mida näitab elektromotoorjõud? Elektromotoorjõud on maksimaalne pinge, mida vooluallikas suudab tekitada (1kulon, C)
+ V Eristatakse vooluallika töö kahte piirolukorda: tühijooksul ja lühist. Tühijooksul on vooluallikas siis, kui seda ei kasutata. Välistakistuseks R on vooluallika klemmide vahele jääva kuiva õhu takistus. Seega, . Tühijooksul mõõdetakse vooluallika emj. Lühisega on tegemist siis, kui välistakistus on lähedane nullile, ehk . Lühis: + Heal vooluallikal on sisetakistus väga väike, seega voolutugevus on väga tugev. Pikaajalist lühistamisest tuleb hoiduda!!! Kuid just lühisvoolu mõõtmise teel saab määrata elemendi sisetakistus ja hinnata elemendi kasutamiskõlblikust. ÜLESANDED 1. Autoaku elektromotoorjõud on 12,4 V ja sisetakistus 0,02. Käivitamisel langeb pinge aku klemmidel 10 voldini. Kui suurt voolu tarbib käiviti ja milline on tema võimsus? 2. Aku tekitab voolu tugevusega 10A, kusjuures tema klemmipinge on
elektromotoorjõuks (emj). ε = Ak / q Elektromotoorjõud on maksimaale pinge, mida antud vooluallikas üldse suudab tekitada Emj ja ohmi seadus Kõrvaljõudude töö, mida laengu liigutamiseks vooluringis tehakse, koosneb: Ak = Av + As , Kus Av ja As on vastavalt väljaspool vooluallikat tehtav töö ja vooluallika sees tehtav töö. U=IR ε = I R + Ir Kus R on välistakistus ehk takistus väljaspool vooluallikat ja r on vooluallika sisetakistus. Eelmisest valemist saame: I = ε / (R+r) Seda nim Ohmi seaduseks kogu vooluringi kohta Voolutugevus ahelas on võrdeline elektromootorjõuga ja pöördvõrdeline ahelakogutakistusega. Kodune ül Selgita mõisteid vooluallika tühijooks ja lühis (kirjalikult vihikusse). Õp lk 104 – 105. Uurida, kuidas kujuneb Eesti elektri hind! Kordamis küsimused 1. Elektrivoolu tekkemehhanism. Elektrivoolu tugevust määravad suurused, I = qnvS
4,00 3,57 2,00 0,00 0,00 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 42,5 45 47,5 50 Voolutugevus I, mA Iga mõõtmistulemuse jaoks arvutati Ohmi seadusest vooluringi sisetakistus r ja välistakistus ja R. Vooluallika kasutegur 94,00 94,64 92,00 90,00 89,29 88,00 86,00 85,71 84,00 82,00 80,00 80,36 78,00
1. Elektromagnetväli 1. Selgita elektrivoolu tekkimist. 2. Kirjuta ja selgita Faraday induktsiooniseadust. 3. Lenzi reegel 4. Eneseinduktsiooni mõiste. 5. Mahtuvus 6. Induktiivsus 7. Selgita valemid. F=qvBsin; U=Bvlsin; C=q/u 2. Elektrivool 1. Elektrivoolu tekkemehhanism. 2. Takistus ja eritakistus. Takistus ja temperatuur. 3. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta. Vooluallika elektromotoorjõud, sisetakistus. 4. Elektrivoolu töö ja võimsus, elektrienergia ja selle hind. 5. Vedelike, gaaside ja pooljuhtide elektrijuhtivus. 6. Pn-siire. 3. Elektromagnetlained 1. Nimeta elektromagnetlainete ühised omadusi ja nende kasutamist. 2. Defineeri lainepikkus, sagedus, periood, intensiivsus, amplituud. 3. Valguse saamine, levimine. 4. Valguse dualism -millal on valgus kui laine, millal kui osake. 5. Footoni energia valemid. 6. Difraktsioon, mis tingimustel see tekib. 7. Koherentsed valguslained. 8
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) Järelikult galvanomeetri mõõtepiirkonna suurendamiseks n korda on vaja, et kasutatava
takistustega, tõenäoliselt sina ja programm ümardavad erinevalt... proovimise ülesanne *** lüliti kindlasti suletud asendis *** võib olla ka mitu sobivat vastust (ümardamine jälle) ***samas võib olla vastuseid mis nagu peaks sobima aga programmile ei meeldi (alusta algusest uuesti) <<< tavaliselt just see variant... *** tavaliselt R1 = R2 << mitte alati... *** lüliti kinni valemina 1/r = 1/R1 + 1/R2, kus r on siis eelnevalt leitud sisetakistus, kui valida et R1=R2 siis saab võrrandi lahendada loogiline lahenduskäik antud ülesande puhul mis pildil allika sisetakistus 1,5 ehk 3/2... selle pöördväärtus 2/3 (2/3) : 2 = 1/3.. 1/3 pöördväärtus 3 ... ehk siis mõlemad 3 TÄHTIS: Vaadake selle max võimsuse väärtus kah, seda võib vaja minna... 7. teoreetiliselt peaks klappima variant kus ülemine takistus on 0 ja alumine ükskõik mis. Paraku see programmile ei sobi
aja korrutisega. Q = I²Rt = IUt = U²t / R. ELEKTRIVOOLU TÖÖ on füüsikaline suurus, mis arvuliselt vooluallikat tehtav töö ja vooluallika sees tehtav töö. U = I R ja ε = I R + Ir Kus R on välistakistus ehk võrdub juhi otstele rakendatud pinge, voolutugevuse ja töö sooritamiseks kulunud aja korrutisega. takistus väljaspool vooluallikat ja r on vooluallika sisetakistus. Eelmisest valemist saame: I = ε / (R+r) Elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojushulk võrdub voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja aja Seda nim Ohmi seaduseks kogu vooluringi kohta Voolutugevus ahelas on võrdeline elektromootorjõuga korrutisega. Ühik on 1 džaul (1J) valem: A=U*I*t. ELEKTRIVOOLU VÕIMSUS on füüsikaline suurus, mis ja pöördvõrdeline ahelakogutakistusega. võrdub elektrivoolu tööga ajaühikus
Nimivõimsus-elektriseadmel arenev võimsus; Nimipinge-pinge, millel elektriseade arendab nimivõimsust; Joule'i-Lenzi seadus-elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk Q on võrdeline voolutugevuse I ruuduga, juhi takistusega R ja voolu kestusega t; Kõrvaljõud-mitteelektrilised jõud, mis rakenduvad vooluallikas; Ohmi seadus kogu vooluringi kohta-voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline ahela kogutakistusega; Pinget- välistakistusel nim vooluallika klemmipingeks; Tühijooks-vooluallika töö piirolukord, kui seda ei kasutata; Tühipinge- elektromotoorjõud, sest ta võrdub vooluallika tühijooksul katkestuskohas tekkiva pingega; Lühis-kui välistakistus on lähedane nullile; Klemmipinge-pinge vooluallika klemmidel, mida näitab klemmide külge ühendatud voltmeeter. T-1012 d-10-1 G-109 c-10-2 M-106 m-10-3 K-1...
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. Kirchoffi esimene seadus Vooluahela punkti, kus ühendatakse mitu juhet, nimetatakse hargnemispunktiks ehk sõlmeks. Kirchhoffi esimene seadus on seadus vooludest hargnemispunktis: Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga. I1
Mõõteriist kalibreeritakse tema valmistamisel mõõtepiirkonna ning otstarbe muutmisel. Galvanomeeter on analoog mõõteriist nõrkade voolude (ca 1A) mõõtmiseks. Selleks, et kasutada galvanomeetrit voltmeetrina, tuleb galvanomeetriga G järjestikku ühendada nn. Eeltakisti RE. Eeltakisti piirab voolu läbi galvanomeetri. Olgu galvanomeetri maksimaalsele näidule vastav pinge U=Ig, kus Ig on siis voolutugevus galvanomeetris ja Rg galvanomeetri sisetakistus. Galvanomeetrist on vaja teha voltmeeter mõõtpiirkonnaga U. Galvanomeetrit ja eeltakistit läbib üks ja seesama voolutugevus Ig. Ig=Ug/Rg=U/(Rg+RE) avaldades siit eeltakisti väärtuse RE=Rg(U/Ug-1). Tähistame U/Ug=n, saame RE=Rg(n-1). Järelikult galvanomeetri mõõtepiirkonna suurendamiseks n korda on vaja, et kasutava eeltakisti takistus oleks n-1 korda suurem galvanomeetri sisetakistusest.
Valemeist (1) ja (3) järeldub, et tingimused suurima kasuliku võimsuse ja suurima kasuteguri saavutamiseks ei lange kokku. Kui kasulik võimsus on maksimaalne ( R r m = ), siis kasutegur on 0,5. Kasuteguri η lähenemisel ühele moodustab aga kasulik võimsus N1 ainult väikese osa oma maksimaalväärtusest N1m . Valemite (1) ja (3) järgi on sama välisahela takistuse R ja vooluallika elektromotoorjõu ε korral nii kasulik võimsus kui ka kasutegur suuremad sellel vooluallikal, mille sisetakistus on väiksem. Antud töös kasutatava katseseadme skeem on toodud joonisel 3.1. Skeemil on vooluallikaks elementide ε 1 ja ε 2 patarei, mille takistuse kunstlikuks suurendamiseks kasutatakse reostaati r. Kaks reostaati R1 ja R2 välises vooluahelas on ette nähtud voolutugevuse sujuvaks muutmiseks laias piirkonnas. 2. Töö käik Jrk nr I, mA U, V η, % ε – U, r, Ω R, Ω V
maksimumi. Kasulik võimsus on maksimaalne siis kui tarbija takistus R ja vooluallika takistus r on võrdsed. Tingimused suurima kasuliku võimsuse ja suurima kasuteguri saavutamiseks ei lange kokku. Kui kasulik võimsus on maksimaalne (Rm = r), siis kasutegur on 0,5. Kasuteguri lähenemisel ühele moodustab aga kasulik võimsus ainult väikese osa oma maksimaalväärtusest. Nii kasulik võimsus kui ka kasutegur on suuremad sellel vooluallikal, mille sisetakistus on väiksem. ɳ = R/R+r ( siit on näha, et ɳ=1 siis kui r on võimalikult väike). 6)Kuidas sõltub vooluallika kasulik võimsus ja kasutegur välistakistusest ning voolutugevusest? N1 = I2R ɳ = IR / I(R+r) = R / R+r 7)Element, mille emj on 1,1 V ja sisetakistus 1 Ω, on koormatud välistakistusega 9 Ω. Leidke voolutugevus ahelas, pinge välistakistusel, pinge sisetakistusel ja kasutegur. ε = 1,1 V r=1Ω R=9Ω Kasutegur: ɳ = 9 / 9+1 = 0,9 = 90%
ElektroTehnikaalused Elektriahela parameetrid Pinge U (1V) suurus mis iseloomustab elektrivälja Voolutugevus I (1A) - juhiristlõiget läbinud elektrihulk ühes sekundis Takistus R (1) - takistuse järgi elektriahelale või selle osale rakendatud pinge ja seda elektriahelat või osa läbiva voolutugevuse suhe . Võimsus P (1W) - Elektriahelas tehtav töö ühes sekundis Vooluring (elektriring) Vooluahel(elektriahel) Kui omavahel juhtmetega ühendada vooluallikas,elektritarviti ja lüliti tekib vooluahel . Kui vooluahelas lüliti sulgeda tekib vooluring . Keemilised vooluallikad ja patareid Keemiline vooluallikas elektrienergia allikas , mis muundab aktiivainete keemilise energia vahetult elektrienergiaks . Keemiliste vooluallikate liigitus : Galvaanika elemendid - ühekordselt kasutatavad Akud korduv kasutatavad Galvaanielementide ja patareide parameetrid : Nimipinge uue elemndi klemmipinge teatud kindla koormusvoolu korral. Siset...
ELEKTROMOTOORJÕUD - (Epsilon) Epsilon= q I = Epsilon/R+r Kuidas mõõta neid uusi suurusi? Ilma tarbijata on võimalik mõõte elektromotoorjõudu. (tühijooks) I = 0 Lühis R = 0 Patarei elektromotoorjõuga 5V ja Sisetakistusega 0,2oomi on ühendatud tarbijaga mille takistus on 40oomi. Kui palju näitab voltmeeter? I = epsilon/R(kogutakistus) + r (sisetakistus) V: Kaks patareid. Esimese elektromotoorjõud on 4,5 ja 1,5 Esimese sisetakistus r 1,5 oomi Teise sisetakistus r 0,5 oomi Lamp mille takistus on 23 oomi Kui suur on lambi võimsus mõlema patarei puhul? Elektrivool Elektrivool vedelikes Elektrivoolu juhivad just elektrolüüdid. (aluste, hapete, soolade vesilahused, ioonid sees) positiivne elektrood on anood, negatiivne elektrood on katood Elektrolüüsis esineb elektrolüüdi keemiline toime(eraldub keemilisi aineid) Esemeid kaetakse metallikihiga et kestaks kauem.(elektrotehniliselt)
A Alalisvool, alalisvoolud Aja, ajad Ajaühik, ajaühikud Ajavahemik, ajavahemikud Akupatarei, akupatareid Ahela, ahelad Ahelaosa, ahelaosad Amper, amprid Ampermeeter, ampermeetrid C Coulomb, coulombid Coulomb'i-seadus Const D Dzaul, dzaulid Dielektrik, dielektrikud E Elektrivool, elektrivoolud Energia, energiad Elekromotoorjõud, -jõudud Element, elemendid Elektrienergia, elektrienergiad Energialiik, energialiigid Elektriväli, elektriväljad F Füüsikaline, füüsikalised G Generaator, generaatorid Galvaanielement, -elemendid H Hargnemata Haruvoolutugevus, -ugevused ...
Tavalaadimisel O2 ei eraldu. Gaaside eraldumine viib vee kadumisele elektrolüüdist, selle taseme alanemisele. Kui dest. vett ei lisata õigeaegselt viib see plaatide kuivamisele. Geel ja AGM tüüpi akud on eriti tundlikud ülelaadimisest põhjustatud plaatide ärakuivamisele. Kui aktiivaine lasta ära kuivada, on ta akule pöördumatult kadunud. Seega ülelaadimine võib akule olla sama kahjulik kui alalaadimine. Pundumine pliiplaatide kaardumine kuumenemise tõttu. Akudel on sisetakistus, mis kasvab temperatuuri kasvades laadimise käigus ja mida enam voolu läbib akut, seda enam sel takistusel eraldub soojust, mis viib pliiplaatide deformeerumise ja plaatidevahelise separaatori purunemiseni ja lõpuks omavahelise kokkupuuteni ja kohaliku lühiseni plaatide vahel, ,,tappes" lühistunud akupurgi ja lõpuks kogu aku. Separaatori elektrolüüti läbilaskevate omadustega materjal on väga oluline akude pikaealisuse seisukohalt, kui see puruneb, tekib seal kohalik lühis.
Voolu tugevus on määratud elektromotoorjõu (emj.) ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike, siis võib edaspidi arutluses neid mitte arvestada, lugedes nende takistuse võrdseks nulliga. Seega on voolutugevus vooluringis leitav valemist I Rr kus R on vooluahela välistakistus, siin tarbia takistus ja r on vooluallika sisetakistus. ja r ei sõltu vooluallika koormamisest (voolutugevusest), küll aga võivad muutuda sõltuvalt vooluallika eksplutatsioonitingimustest (temperatuur, vooluallika vananemine jne.). Pinge vooluahela osal, mis sisaldab takistit ja vooluallikat, on võrdne takisti otste potensiaalide vahe 1- 2 ja vooluallika emj. algebralise summaga: U 1 2 Kui ahela osa on homogeene (ei sisalda vooluallikaid), siis toodud valemist järeldub, et pinge temal on
Voolu töö A=U*I*t(J) pinge, voolutug, aeg Paigalseisvates metalljuhtides muutub kogu el. voolu töö Q= *R*t soojuseks. Joule'i-Lenzi seadus: Juhist eraldunud soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruuduga, takistusega ja ajaga. Elektromotoorjõuks nim. Kõrvaljõudude poolt laengu ümberpaigutamisel tehtud töö ja laengu suuruse suhet. = (J/C=V) -kõrvaljõud(J) Vooluallikal on sisetakistus r, mis Ohmi seaduses liidetakse R-le. I = U / R+r Lühis: R on väike, mõjub ainult tühine vooluallika sisetakistus. Suur vool. Faraday elektrolüüsiseadus: katoodil eraldunud aine mass on m=k*I*t k-el.keem.ekvivalent mi/qi võrdeline elektrolüüti läbinud voolutugevusega ja ajaga. Huumlahendus: madal rõhk, mõnisada volti, normaaltemperatuur. Reklaamtorud, päevavalguslambid, virmalised. Kaarlahendus: atmosfäärirõhk, kõrge temp, madal pinge. El
Põhjendada) Tuleks kasutada suure ristlõikepindalaga, sest vastasel juhul kaabel läheb kuumaks ning see on ka üks peamisi tulekahju põhjustajaid. 33. Pingelangud ja voolutugevused takistitel jadaühenduse korral. (Põhjendada) Loeng 12 viimane lk 34. Pingelangud ja voolutugevused takistitel rööpühenduse korral. (Põhjendada) Loeng 12 viimane lk 35. Kuidas ühendada elektriahelasse voltmeetrit ja ampermeetrit? (Põhjendada) – Ampermeeter jadamisi (sest sisetakistus peab olema võimalikult väike, muidu hakkab voolu muutma), voltmeeter paralleelselt (sest sisetakistus peab olema võimalikult suur, muidu hakkab ahelat mõõtma).
ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike võrreldes teiste vooluringi elementide takistusega, siis võib edaspidistes arvutustes nende takistust mitte arvestada. Seega on voolutugevus vooluringis leitav valemist: I= R+ r kus R on vooluahela välistakistus, siin tarbija takistus ja r - vooluallika sisetakistus. Vooluallika takistus r ja tema emj on antud vooluallikat iseloomustavad suurused, mis on määratud tema konstruktsiooniga. Ei ega r sõltu vooluallika koormamisest (voolutugevusest), kuid võivad oleneda vooluallika muudest ekspluatatsioonitingimustest (temperatuur, vooluallika vananemine jm). Pinge välistakistusel (tarbijal) avaldub: R U=IR= R+r
Elektrivoolu tekkimiseks peab aines leiduma liikumisvõimelisi laetud osakesi ja peab esinema liikumise põhjus, elektrijõud. U I = Sven = = R+r R Q = cmt = IUt e R= s eritakistus (m) I voolutugevus (A) S juhtme ristlõike pindala (m2) v kiirus (m/s) e elektronlaeng (1,6 * 10-19 C) n kontsentratsioon 1/m3 elektromotoorjõud (V) R välistakistus () r sisetakistus () U pinge (V) Q soojushulk m mass t aeg (s) q laeng
1m2 ristlõikepindalaga juhi takistus Takistuse temp. tegur Näitab, kui suur on K Kelvin takistuse suhteline muutus 0'C juures temp. Tõusmisel 1'C võrra. r Vooluallika Vooluallika Oom 1 = 1V/1A R=U/J sisetakistus voolujuhtivate osade R=pl/S takistus P/N Võimsus Ajaühikus tehtud töö, W Vatt 1W=1V 1A N=UJ toodetud või tarbitud 1W=1/1s energia
Rtel = U2hõives / I = 7,1 / 0,05 = 142 Rpingeallikas = (U1 rahus - U1 hõives.)/ I = (55,2 10,5) / 0,05 = 894 Meie olukorras pingeallika takistus koosneb telefonijaama sisetakistusest ning telefoniliini sisetakistusest, mis jääb meie mõõtmispunkti ning telefonijaama vahele. Kuna meil puudub info nimetatud suuruste kohta, eeldame edasistes arvutustes, et tegemist on ainult liini sisetakistusega ning telefonijaama sisetakistus on 0 Seega eeldame: Rpingeallikas = Rliin = 894 Osa 1 voltmeetriga (Taavi Laadung) Analoogliidese parameetrite mõõtmine Etteantud takisti väärtusega 72 oomi on ühendatud vastavalt mõõteskeemile joonis 1. Mõõtsime alalispinge terminalseadme rahuseisundis (telefonil toru hargil) ning terminalseadme hõiveseisundis (telefonil toru võetud) punktides 1, 2 ja 3. Joonis 1. Mõõteskeem analoogliidese parameetrite mõõtmiseks Terminalseadme U1 U2 U3
Vooluringi võib vaadata koosnevana kolmest osast: vooluallikast, ühendusjuhtmetest ja tarbiast. Voolu tugevus on määratud elektromotoorjõu (emj.) ja vooluringi kogutakistusega. Kuna ühendusjuhtmed valitakse tavaliselt nii, et nende takistus on tühiselt väike, siis võib edaspidi arutluses neid mitte arvestada, lugedes nende takistuse võrdseks nulliga. Seega on voolutugevus vooluringis leitav valemist kus R on vooluahela välistakistus, siin tarbia takistus ja r on vooluallika sisetakistus. ja r ei sõltu vooluallika koormamisest (voolutugevusest), küll aga võivad muutuda sõltuvalt vooluallika eksplutatsioonitingimustest (temperatuur, vooluallika vananemine jne.). Pinge vooluahela osal, mis sisaldab takistit ja vooluallikat, on võrdne takisti otste potensiaalide vahe 1- 2 ja vooluallika emj. algebralise summaga: Kui ahela osa on homogeene (ei sisalda vooluallikaid), siis toodud valemist järeldub, et pinge temal on võrdne potensiaalide vahede summaga ahela elementidel
1)magnetvoog-füüsikaline suurus, mis võrdub pinda läbiva magnetilise induktsiooniga ja pinna suuruse korrutisegal. ÜHIK- Wb(veeber); tähis =B*s*cos s=pindala m2; B=magnetiline induktsioon (T); =nurk ja pinna ristsirge vahel 2)Kuidas määrata induktsioonivoolu suunda (Lenzi reegel)?- Induktsioonivoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu põhjustab. 3)Mis on elektromagnetiline induktsioon?- nähtus, mis seisneb elektrivoolu tekkimises suletud juhis, kui juhiga piiratud pinda läbib muutuv magnetvoog. 4)eneseinduktsioon- nähtus, kus voolutugevuse muutusega kaasnev magnetvoo muutus põhjustab induktsiooni emj. juhtmes endas. Lenzi reegli kohaselt, kui: *VOOL JUHIS KASVAB=eneseinduktsioon takistab seda kasvu ehk vool ei saavuta vooluringi sulgemisel oma püsivat väärtust kohe *SAAVUTAB PÜSIVA VÄÄRTUSE=lõppeb magnetvoo muutumine ehk i=0 *VOOLUKATKEMISEL=eneseinduktsioon püüab voolu alal hoida, selletõttu ei...
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
