oleks võimalikult väike ja kogu kasutuase ajal ei muutuks. Patarei kasutamisel vananemine põhjustab sisetakistuse suurenemise. Üha suurenev sisetakistus vähendab toiteallika väljund- voolu ja pinge väärtust. Sarnased (ühe tüübilised) patareid kahjuks alati kõik ei vanane võrdselt. Sisetakistuse praktiline tähtsus, et ta võimaldab valida neist väiksema takistusega ehk parima patarei. Sisetakistus on määratud gabariit mõõtmetega. Patarei sisetakistust otseselt oommeetriga mõõta ei saa kuna pinge patarei klemmidel häirib. Sisetakistus arvutatakse amper- voltmeetri meetodiga. Töö eesmärk: Tundma õppida Ohmi- ja Kirchhoffi seadustega vooluringile. Leida kolme eri tüübilise patarei sisetakistuse maksimaalvõimsus ja kasutegur. Töö käik: 1. Tutvuda tööks vajalike mõõteriistadega, kolme eri tüübiliste patareidega ja märkida üles nende tehnilised andmed. 2. Mõõta voltmeetriga patareide elektromotoorjõudu e
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! ©anmet.jg 2009
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 Rs = · Rg Niisiis on sundi takistuse arvutamiseks vaja teada galvanomeetri sisetakistust ja kordsustegurit n = I/Ig. 4. Töö käik 1. Protokollige mooteriistad. 2. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutage sundi takistus Rs ja valige see takistusmagasinil. 3 Reguleerige etalonampermeetrinäit vordseks I -ga. 4 Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotusele,siis tuleb magasini takistust täpsustada.Kaliibrimise eeltöö on loppenud,kui galvanomeetri osuti asetseb viimasel jaotisel
(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) b) ε = ε1 + ε2 +... c) r = r1 + r2 +... d) r = r1 = r2 =... e) 1/r = 1/r1 + 1/r2 +...(lk 83) 7. Mis on elektromotoorjõud ehk allikapinge ? (3p.) Vooluallikaks nimetatakse seadet, mis muundab mitteelektrilist energiat elektrienergiaks. (lk 101) Elektromootorjõud näitab kui suure töö teevad kõrvaljõud selleks, et toimetada vooluringi suvalises punktis paiknev positiivne
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 Niisiis on sundi takistuse arvutamiseks vaja teada galvanomeetri sisetakistust ja kordsustegurit n = I/Ig. 4. Töö käik. 1.Protokollisime mõõteriistad. 2. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutage sundi takistus Rs ja valige see takistusmagasinil. Saime juhendajalt järgmised parameetrid : I=10mA=0,01A Rg=7100 Ig=500µA=0,0005A Arvutasime välja n = = 20 ning Rs = Ie = 0,01mA I1 = 0,1mA 3. Reguleerige etalonampermeetrinäit vordseks I -ga. 4. Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotusele,siis
Galva- nomeeter sisetakistusega Rg ja sunt takistusega Rs on voolu- ahelasse ühendatud paralleelselt ja seega on neil ühesugune pinge Ug. Seetttu: Ig·Rg= Is·Rs ja kuna I = Ig+ Is, siis Ig·Rg= (I Ig)Rs. Jagades saadud vrrandi mlemad pooled I -ga ja tähistades: I/Ig = n, saame sundi takistuse arvutamiseks valemi: Rs= 1/(19,56-1) * 7100 = 0,363 Niisiis on sundi takistuse arvutamiseks vaja teadagalvanomeetri sisetakistust ja kordsustegurit n = I/Ig n=9,78*10-4/5*10-3= 19,56 4. Töö käik. 1. Protokollige mteriistad. 2. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutage sundi takistus Rs ja valige see takistusmagasinil. 3. Reguleerige etalonampermeetrinäit vrdseks I-ga. 4. Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotusele,siis tuleb magasini takistust täpsustada.Kaliibrimiseeeltöö on lppenud,kui galvanomeetri osuti asetseb viimasel jaotisel
Galvanomeeter sisetakistusega Rg ja šunt takistusega Rš on voolu- ahelasse ühendatud paralleelselt ja seega on neil ühesugune pinge Ug . Seetōttu Ig·Rg = Iš·Rš ja kuna I = Ig + Iš , siis Ig·Rg = (I – Ig)Rš Jagades saadud vōrrandi mōlemad pooled I -ga ja tähistades I/Ig = n , saame šundi takistuse arvutamiseks valemi Niisiis on šundi takistuse arvutamiseks vaja teada galvanomeetri sisetakistust ja kordsustegurit n = I/Ig 4. Töö käik. 1. Protokollige mōōteriistad. 2. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutage sundi takistus Rš ja valige see takistusmagasinil. 3 Reguleerige etalonampermeetrinäit vōrdseks I -ga. 4 Kui galvanomeetri osuti ei asetu viimasele jaotusele,siis tuleb magasini takistust täpsustada.Kaliibrimise eeltöö on lōppenud,kui galvanomeetri osuti
Oletame, et galvanomeeter on vaja kaliibrida ampermeetriks mõõtepiirkonnaga I>Ig. Galvanomeeter sisetakistusega Rg ja sunt takistusega Rs on vooluahelas ühendatud paralleelselt ja seega on neil ühesugune pinge Ug. Seetõttu: ja kuna I=Ig+Is, siis Ig*Rg=(I-Ig)*Rs. Jagades saadud võrrandi mõlemad pooled I'ga ja tähistades I/Ig=n, saame sundi takistuse arvutamiseks valemi Niisiis on sundi takistuse arvutamiseks vaja teada galvanomeetri sisetakistust ja kordsustegurit n=I/Ig. 4. Töö käik a. Protokollime mõõteriistad. b. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutame sundi takisti Rs ja valime selle takistumagasinil. Sundi takisti Rs arvutamine: I=10mA=10*10-3A ; Rg=7100 ; Ig=500A n=I/Ig= 10*10-3/500*10-6= 20 Rs=1/n-1*Rg=1/(20-1)*7100= 373,68 c. Reguleerime etalonampermeetrinäidu võrdseks I'ga. d
Oletame,et mõõteriist on vaja kaliibrida ampermeetriks mōōtepiirkonnaga I > Im .Mõõteriist sisetakistusega R m ja šunt takistusega Rš on voolu- ahelasse ühendatud paralleelselt ja seega on neil ühesugune pinge U m . eetōttu Im·Rm = Iš·Rš Ja kuna I = Im + Iš , siis Im·Rm = (I – Im)Rš Jagades saadud vōrrandi mōlemad pooled I -ga ja tähistades I/Im = n , saame šundi takistuse arvutamiseks valemi Niisiis on šundi takistuse arvutamiseks vaja teada mõõteriista sisetakistust ja kordsustegurit n = I/Im 4. Töö käik. 1. Vastavalt juhendajalt saadud kaliibritavale voolutugevusele I arvutage sundi takistus Rš . 2. Reguleerige etalonampermeetrinäit vōrdseks I -ga. 3. Kui mõõteriista osuti ei asetu viimasele jaotusele, siis tuleb šundi takistust täpsustada. Kaliibrimise eeltöö on lōppenud, kui mõõteriista osuti asetseb viimasel jaotisel ja etalonampermeeter näitab voolutugevust I . 4
Ak = q Emj 1 V on selline voolutugevus mille korral teeb vooluallikas 1 C suuruse laengu ümberpaigutamiseks tööd 1 J. · Ohmi seadus kogu vooluahela kohta. Voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline kogutakistusega I = R +r · Kuidas katseliselt määrata vooluallika elektromotoorjõudu ja sisetakistust? Mõõdetakse vooluahela pinge ja voolutugevus erinevate pingete korral. Edasi pannakse need valemisse (eelmises punktis) ja pannakse süsteemi kust lahenduse käigus selgubki emj ja sisepinge. · Mida nimetatakse voolu tööks ja võimsuseks? (vastavate valemite tuletamine) Voolu töö: Voolu töö mingis vooluringi lõigus võrdub voolutugevuse, pinge ja töö sooritamiseks kulunud aja korrutisega.
11. MIS ON KÕRVALJÕUD VOOLUAKKIKAS? Kõrvaljõud on mittelektrilised jõud. Vooluallikas toimivaid jõude nimetatakse nende mitteelekrtilise päritolu tõttu kõrvaljõududeks. Näiteks keemilised vooluallikad, töö=elektromotoorjõud, pinge. 12. MIS TEKITAB ELEKTRIVOOLU R-VÄLJA? 13. MIS ON ELEKTROMOTOORJÕUD? TÄHIS JA ÜHIK. Elektromotoorjõud on jõud, mis näitab kui palju ülde vooluakkikas tööd teha võiks. Tähiseks on suur E ja ühikuks volt V 14. KUIDAS MÕÕTA VOOLUALLIKA SISETAKISTUST? ideaalse vooluallika sisetakistus on lõpmatus. Pingeallikal aga 0. Sisuliselt on tegemist energiaallikaga. 15. VOOLUALLIKA TÜHIJOOKS JA LÜHIS. Tühijooks on vooluallikas, kui seda ei kasutata (näiteks pole patarei ühendatud). Vooluring on lüliti abil avatud või puudub. Lühiseks nimetatakse vooluringi mingi osa otste ühendust juhiga, mille takistus on selle osa tavalise takistusega võrreldes väga väike. Lühise korral on vooluallikaga ühendatud
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. Selleks peame mõõtma galvanomeetri sisetakistust. Galvanomeetriga lülitame järjestikku kaks takistusmagasini R1 ja R2. Esialgu olgu R1 ja R2 takistus 0 oomi s.o. kõik takistusmagasini dekaadid on nullis. Reguleerime toiteallika pinge selliseks, et galvanomeetri osuti oleks viimasel jaotisel s.o. galvanomeetrit läbib läbib vool Ig. Märgime üles voltmeetri näidu. Seejärel suurendame dekaadide kaupa, suurimast dekaadist alates R1 ja R2 takistust seni, kuni galvanomeetrit läbiv vool väheneb kaks korda, s.o
00 0 20 40 60 80 100 120 I, mA 4) Arvutan iga mõõtmistulemuse jaoks Ohmi seadusest vooluringi välistakistust R: 5 U R I (Tulemused kannan tabelisse 3.1) 5) Arvutan iga mõõtmistulemuse jaoks Ohmi seadusest vooluringi sisetakistust r: I Rr I R r IR Ir U Ir U r I (Tulemused kannan tabelisse 3.1) (R / r) N l N l (R / r) 6) Funktsioonide ja graafikud: Kasuliku võimsuse ja kasuteguri sõltuvus välistakistuse ja sisetakistuse suhtest 80.00 120.00
· Ühik Farad (Maa mahtuvus ca 700 nF). Skeemil sümbol C · Kasutatakse pinge silumiseks toiteallikates (vihmaveetünn) ; viidete tekitamiseks; filtrites; signaali ahelates alalispinge blokeerimiseks. Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 2 Konded · Silub, võimendi toide nt. Samuti kasulik patareiga paralleelselt vähendab toiteallika sisetakistust · Mahtuvustakistus. Vananemine (elektrolüütkoned) mahtuvus väheneb. · Ühik, värvikoodid. Polaarsed ja mittepolaarsed. Unipolaarsed. Keraamilised, suure mahtuvusega. · Skeemisümbolid. Paralleel- ja järjestikühendus. · Erikonded (trimmer jne). Elektriliselt
tähistada kreeka tähega . Seda tuntakse ka nn.psii-funktsioonina. Mis lainetab elektronis 3 · Suuruse väärtus antud ruumipunktis on osakese leiutõenäosus antud ajal ja kohal. Seda funktsiooni nimetatakse ka leiulaineks. Mõõtmised mikro- ja makromaailmas · Makromaailmas ei avalda mõõteriistad märgatavat mõju mõõdetavale suurusele, või seda mõju saab arvestada. Ampermeetriga täpselt mõõtes arvestatakse tema sisetakistust. Täppiskaalumisel arvestatakse kaalu mehaanilise süsteemi takistusest tulenevaid parandusi ja isegi keskkonnatingimusi. Sama tegevus viiakse läbi mistahes makroparameetri mõõtmisel. Kui mõõtmistäpsus pole probleemiks, jäetakse mõõteriista mõju arvestamata. Vajadusel viiakse mõõtmistesse sisse vajalikud parandused. ·Mikromaailmas ei saa isegi elektroni ja footoni vastasmõju arvestamata jätta. Nii peaks elektroni leidmiseks temalt hajuma
ja R2 võivad selles lülituses olla küllaltki suured (kuni 100 kW), mistõttu ei ole karta astme sisendtakistuse olulist vähenemist nende toimel. 6.5.4 Parasiitne tagasiside Parasiittagasisides e. soovimatu tagasiside liikidest on üks olulisemaid sedalaadi tagasiside, milline tekib siis, kui ühisest toiteallikast toidetakse mitut võimendusastet (joon.6.21). Joonis 6.21. Parasiitne tagasiside mitmeastmelises võimendis [4]. Kui väikeseks me ei püüaks ka teha toiteallika sisetakistust, on ta reaalselt olemas (kas või mõni sajandik oomi) ja kuna viimase astme vool on alati kõige suurem, siis tekib Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 44 sellest voolust sisetakistusel signaali sagedusega pingelang, mis on vaadeldav tagasisidepingena ning mis kandub ühise toitejuhtme kaudu kõikidesse astmetesse. Seejuures on olulisemad just kollektorahelate kaudu tekkivad tagasiside ahelad, kuna
energia E määratav täpsemalt, kui kusagil energialõigu E=h/ t piires. Sama piirang kehtib ka kiiruse (impulsi) ning koordinaadi puhul. p x=h. Täpsuspiirangud formuleeris saksa füüsik Werner Heisenberg. Tema järgi nimetatakse eeltoodud seoseid Heisenbergi relatsioonideks. Mõõtmised mikro- ja makromaailmas Makromaailmas ei avalda mõõteriistad märgatavat mõju mõõdetavale suurusele, või seda mõju saab arvestada. Ampermeetriga täpselt mõõtes arvestatakse tema sisetakistust. Täppiskaalumisel arvestatakse kaalu mehaanilise süsteemi takistusest tulenevaid parandeid ja isegi keskkonnatingimusi. Sama tegevus viiakse läbi mistahes makroparameetri mõõtmisel. Kui mõõtmistäpsus pole probleemiks, jäetakse mõõteriista mõju arvestamata. Vajadusel viiakse mõõtmistesse sisse vajalikud parandid. Mikromaailmas ei saa isegi elektroni ja footoni vastasmõju arvestamata jätta. Nii peaks elektroni leidmiseks temalt hajuma
C UTS CS2 S3 C S1 VT1 VT2 VT3 Usis TS2 T Joon.1.46 S1 Kui väikeseks me ei püüaks ka teha toiteallika sisetakistust, on ta reaalselt olemas (kas või mõni sajandik oomi) ja kuna viimase astme vool on alati kõige suurem, siis tekib sellest voolust sisetakistusel signaali sagedusega pingelang, mis on vaadeldav tagasiside pingena ja see kandub ühise toitejuhtme kaudu kõikidesse astmetesse. Seejuures on olulisemad just kollektorahelate kaudu tekkivad tagasiside ahelad, kuna kollektortakistused on väiksemad kui baasitakistused. Tagasiside ahel TS1
arvestada. Tekkiv voolu hetkväärtus sõltub sellest ajahetkest mil lülitus pingestatakse. Halvim olukord on siis kui me lülitame alaldatava pinge maksimumi hetkel. Sel juhul jääb voolu piirama ainult alaldi sisetakistus. , I = U /R + r + r max 2max F 2 1, siin R on dioodi või dioodide pärisuuna takistus, F r sekundaarmähise takistus ja 2 r' on primaarmähise takistus taandatuna sekundaarpoolele. 1 Teades alaldi sisetakistust ja kondensaatori mahtuvust, saame arvutada ajakonstandi ja selle kaudu tekkiva voolu impulsi kestuse ning käsiraamatutes toodud andmetel võime kontrollida kas taolise kestusega pärivoolu impulss on lubatud või ei. Kui taoline ülekoormus ei ole dioodile lubatud, tekib dioodi riknemise oht ja selle vältimiseks tuleb valida võimsam diood. 3.2.6. Pinget kordistavad alaldid Peale trafo kasutamise on võimalik alaldatud pinge väärtust tõsta alaldatava pinge suhtes
lühisega väljundis. See "lühis" on küll lühiaegne, kuid sellega tuleb arvestada. Tekkiv voolu hetkväärtus sõltub sellest ajahetkest mil lülitus pingestatakse. Halvim olukord on siis kui me lülitame alaldatava pinge maksimumi hetkel. Sel juhul jääb voolu piirama ainult alaldi sisetakistus. , Imax= U2max/RF+ r2 + r 1, siin RF on dioodi või dioodide pärisuuna takistus, r2 sekundaarmähise takistus ja r'1 on primaarmähise takistus taandatuna sekundaarpoolele. Teades alaldi sisetakistust ja kondensaatori mahtuvust, saame arvutada ajakonstandi ja selle kaudu tekkiva voolu impulsi kestuse ning käsiraamatutes toodud andmetel võime kontrollida kas taolise kestusega pärivoolu impulss on lubatud või ei. Kui taoline ülekoormus ei ole dioodile lubatud, tekib dioodi riknemise oht ja selle vältimiseks tuleb valida võimsam diood. 3.2.6. Pinget kordistavad alaldid Peale trafo kasutamise on võimalik alaldatud pinge väärtust tõsta alaldatava pinge suhtes ka pinget
U I , R kus I on voolutugevus mingis vooluringi lõigus, U lõigu otstele rakendatud pinge ja R selle lõigu takistus. Sellest seadusest ei piisa olukorra täpseks kirjeldamiseks niisuguse vooluringi osa korral, mis sisaldab ka vooluallikaid. Üldistatud Ohmi seaduse tuletamiseks vaatlemegi sellist vooluringi lõiku. Olgu selle summaarne takistus R , mis hõlmab nii lõigus sisalduvate tarbijate ja ühendusjuhtmete takistust kui ka vooluallikate sisetakistust. Lõigus olevate vooluallikate summaarse elektromotoorjõu tähistame , lõigu otste potentsiaalid olgu 1 ja 2 . Ühtlasi anname lõigul ette mingi eelistatud suuna, mille valik üldjuhul on vaba. See on vajalik juba selleks, et me saaks rääkida vaadeldava lõigu algus- ja lõpp-punktist. 1 R 2
MOSFET-transistori neelu Siirde n-triivala ja p-kihi vaheline mahtuvus; sõltub siirde CDS ja lätte vaheline takistus pindalast, neelu-lätte läbilöögipingest ja pingest MOSFET-transistori paisu CGD ja neelu vaheline Põhjustatud paisu ja n-triivala ülekattest mahtuvus Sisend- ja väljundtakistuste täpsemal analüüsil tuleb arvestada paisu sisetakistust, IGBT- transistori triivtakistust, MOSFET-transistori neelu takistust ja p-süvendi kõrvalharu takistust. Mahtuvused ei sõltu siirde temperatuurist, kuid sõltuvad paisu-emitteri (IGBT-transistorid) ja paisu-lätte (MOSFET-transistorid) vahelisest pingest. Sõltuvus on oluliselt suurem madalate pingete korral. Alljärgnevas tabelis on toodud IGBT-transistori IXGN 320N60A3 ja MOSFET- transistori IXFH 110N10P vastavate mahtuvuste arvväärtused.
annaabi.ee 
