........................16 3. Kodutöö nr. 1 kokkuvõte.............................................................................................20 4. Kasutatud materjalid ja programmid...........................................................................21 1 Lähteülesanne Skeem 1 Kirjeldus Välja arvutada järgimsed andmed võttes aluseks Skeem 1: • Takistus (R) kõikides ahelates • Pinge (U) takistitel • Voolutugevus (I) kõikies ahelates • Võimsus (P) kõikides ahelates 2 Töö käik 1. Takistuse (R) arvutamine 1.1. Toon välja teada olevad andmed ja tutvun Skeem 1-el oleva ahelaga. Skeem 1 Teada olevad andmed: • Pinge Ua,b = 12V • Takisti R1 = 2Ω • Takisti R2 = 2,33Ω • Takisti R3 = 2Ω • Takisti R4 = 6Ω • Takisti R5 = 3Ω • Takisti R6 = 6Ω
positiivne ühiklaeng läbi kogu ringi samasse punkti tagasi, see võrdub välistakistusel ja sisetakistusel tekkivate pingete summaga (5). Voolutugevuse leidmiseks tuleb elektromootorjõud jagada vooluringi kogutakistusega (6). Seda seost nimetatakse Ohmi seaduseks kogu vooluringi kohta. Kindlat takistust omavaid juhte nim. elektrotehnikas takistiteks. Jadaühendusel võrdub jada otste vaheline pinge üksikutel takistitel tekkivate pingete summaga. Jadaühenduse kogutakistus võrdub üksikute takistite takistuste summaga. Rööpühenduse korral on kõigil takistitel sama pinge U, sest ühendusjuhtmetel pinget eiteki. Rööpühenduse kogutakistuse pöördväärtus võrdub üksikute takistite takistuste pöördväärtuste summaga. Vooluallikaks nim. seadet mis muundab mitteelektrilist energiat elektrienergiaks.Voltmeeter (pinge) ühendatakse vooluringi uuritava osaga paralleelselt ehk rööbiti
Millist juhtide ühendust nimetatakse jadaühenduseks? Kujutage see ühendusviis ka skeemina. jadaühendus on voolutarvitite selline ühendusviis mille korral kõiki tarviteid läbib sama tugevusega elektrivool. Jadaühenduses olevate tarvitite või takistite kogutakistus võrdub üksikute takistuste summaga. Jadaühenduses olevatel takistustel olev kogupinge on võrdne takistitel olevate pingelangude summaga. Jadaühenduses olevatel takistitel on koguvool alati konstantne. SKEEM: 1. Milline elektriline suurus on ühesugune kõikide järjestikku ühendatud juhtide jaoks? Järjestikku ühendatud juhtide puhul on ühiseks elektriliseks suuruseks voolutugevus(Amper). 2. Kuidas leida vooluringi kogutakistus, kui on teada jadamisi ühendatud juhtide takistused? Voluringi kogutakistuse leiame nii kui rakendame valemit R=R1+R2+R3 3
Tartu Kutsehariduskeskus Maare Simo EV113 Iseseisev töö füüsikas Tartu 2014 2.Millist juhtide ühendust nimetatakse jadaühenduseks? Kujutage see ühendusviis ka skeemina. jadaühendus on voolutarvitite selline ühendusviis mille korral kõiki tarviteid läbib sama tugevusega elektrivool. Jadaühenduses olevate tarvitite või takistite kogutakistus võrdub üksikute takistuste summaga. Jadaühenduses olevatel takistustel olev kogupinge on võrdne takistitel olevate pingelangude summaga. Jadaühenduses olevatel takistitel on koguvool alati konstantne. SKEEM: 3. Milline elektriline suurus on ühesugune kõikide järjestikku ühendatud juhtide jaoks? Järjestikku ühendatud juhtide puhul on ühiseks elektriliseks suuruseks voolutugevus(Amper). 4.Kuidas leida vooluringi kogutakistus, kui on teada jadamisi ühendatud juhtide takistused? Voluringi kogutakistuse leiame nii kui rakendame valemit R=R1+R2+R3 5
soojuskadudest energia ülekandel. 12.Seadused · Ohmi seadus Voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega I=G*U · Joule Lenzi seadus elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk Q on võrdeline voolutugevuse I ruuduga, juhi takistusega R ja voolukestusega t Q=I2 Rt · Jadaühenduse seosed - Jadaühenduses läbib kõiki takisteid sama vool( I =I1=I2) - Jadaühenduse korral võrdub jada otste vaheline pinge üksikutel takistitel tekkivate pingete summaga(U=U1 + U2) - jadaühendus kogutakistus võrdub üksikute takistite takistuste summaga ( R=R1+R2) · Rööpühendus seosed - - Rööpühenduste korral on kõikidel takistitel sama pinge (U=U1=U2) - Rööpühenduse korral võrdub kogu vooluringi läbiv vool üksikuid takisteid läbiva voolu summaga (I=I1+I2) - Rööpühenduse kohutakistuse pöördväärtus võrdub üksikute takistite takistuste pöördväärtuse summaga (1/R =1/R1 +1/R2)
6.87 V = 7.13 V Joonis 1. Pingejaguri skeem 2 = 1 + 2 Arvutatud takistite väärtused : Mõõdetud takistite väärtused: R1 = 230 R1 = 213 R2 = 221.6 R2 = 205 Takistitel eralduv võimsus : R1P = 0.22 W R2P = 0.21 W Katse nr.2 Ostsilloskoop Signaali tuvastamine: T = 1.25 ms = 797 Hz Amplituud(pk-pk) 4.2 V Mis asi on ostsilloskoop? Tegemist on elektroonikas laialdaselt kasutust leidva mõõteriistaga. Ostsilloskoobid on väga multifunktsionaalsed tööriistad, neid kasutavad füüsikutest kuni elektroonikuteni. Ostsilloskoobi abil on võimalik vaadata talle sisse antava signaali
31. Kirchhoffi esimene seadus. – Sõlme sisenevate ja väljuvate voolude algebraline summa võrdub 0. 32. Millist elektrikaablit tuleks kasutada suure voolutarbega seadme ühendamisel? (Suure ristlõike pindalaga, väikese ristlõike pindalaga, ristlõige pindala ei ole oluline. 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).
Võrdetegurit G nimetatakse juhtivuseks, tema pöördväärtust , aga juhi või vaadeldava vooluringi osa takistuseks. Tavaliselt esitatakse Ohmi seadust takistuse kaudu kujul . Selle põhjal on takistus esitatav pinge ja voolutugevuse jagatisena. Juhi takistus on üks oom (1), kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1 A. Seega Takistite jada ja rööpühendus: takisti-juhid, mis omavad kindlat takistust. Jadaühendusel võrdub jada otste vaheline pinge üksikutel takistitel tekkivate pingete summaga. Jadaühenduse kogutakistus võrdub üksikute takistite takistuste summaga. Rööpühenduse korral on kõigil takistitel sama pinge U, sest ühendusjuhtmetel pinget ei teki. Rööpühenduse kogutakistuse pöördväärtus võrdub üksikute takistite takistuste pöördväärtuste summaga. Takistuse sõltuvus juhi mõõtmetest ja materjalist: juhi takistus R on võrdeline tema pikkusega l. Vastavalt on juhi takistus R pöördvõrdeline juhi ristlõikepindalaga S.
m, * mm2/m11)juhi takistuse sõlt. temperatuurist: Kui temperatuur tõuseb siis takistus suureneb.VALEM!! 12) Ülijuhtivus on sis kui takistus on null. 13) 1.Voolutugevus on kõikdes takistites ühesugue I1=I2=I3=I 2. Kogupinge on võrdne üksikute pingete summaga U=U1+U2+U3 3. Kogutakistus on võrdne üksikute takistuste summaga. R=R1+R2+R3 14) 1. Voolutugevus vooluringi hargnemata osas on võrdne üksikute voolutugevuste summaga vooluringi hargnenud osas. I=I1+I2+I3 2. Pinge on kõikidel takistitel ühesugune. Kogu takistuse pöördväärtus on võrdne üksikute takistuste pöördväärtuste summaga. U=U1=U2=U3 3. 1/R= 1/R1+1/R2+1/R3 15) Kõrvaljõududeks nim igasuguseid laetud osakestele mõj. Jõude, mis ei ole elektrilise olemusega. 16) Elektromotoorjõuks suletud vooluringis nim kõrvaljõudude poolt laengu ümberpaigutamisel tehtud töö ja selle selle laengu suhet. 17) Voolutugevus suletud vooluringis on võrdeline vooluallika elektromotoorjõuga ning pöördvõrdeline
5 = 37.5W Leian võimsuse takistil R2. P2 = U 2 I 2 = 15 1.25 = 18.75W Leian võimsuse takistil R3. P3 = U 3 I 3 = 5.25 0.75 = 3.9375W Leian võimsuse takistil R4. P4 = U 4 I 4 = 15 3.75 = 56.25W Leian võimsuse takistil R5. P5 = U 5 I 5 = 7.5 0.75 = 5.625W Leian võimsuse takistil R6. P6 = U 6 I 6 = 2.25 0.75 = 1.6875W 7 Kokkuvõte Õppisin kasutama Ohmi seadust ja Kirhhoffi I seadust ning arvutama pingeid, voolutugevusi takistitel ning ka liitma takisteid. Samuti õppisin paremini kasutama Electronics Workbenchi. 8 Kasutatud materjalid Microsoft Word Microsoft Excel Electronics Workbench Elektrotehnika konspekt 9
kontsentratsiooniks (n) / n= N/V Ohmi seadus. -Ohmi seadus väidab, et voolutugevus juhis onn võrdeline juhi otstele rakendatud pingega I=G korda U / G juhtivus -Juhi takistus on üks oom, kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1A ( 1oom = V:A) Takistite jada- ja rööpühendus. -Kindlat takistust omavaid juhte nim. Elektrotehnikas takistiteks. -Jadaühenduse kogutak. Võrdub üksikute takistie takistuste summaga. R1 +R2+R3 jne -Rööpühenduse korral on kõigil takistitel sama pinge U, sest ühendusjuhtmetel pinget ei teki. I1+I2 + I3 jne -Rööpühenduse kogutakistuse pöördväärtus võrdub üksikute takistite takistuste pöördväärtuste summaga. Rr = R1R2 : R1 + R2 Takistuse sõltuvus juhi mõõtmisest. -Aine eritakistus näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud, ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistus. Roo = RS : I Takistuse sõltuvus temp. -I = qnvs
väljuvate harude voolutugevuste algebralise summaga. Valem: I1=I2+I3 Mistahes kinnises ahelas on pingete summa Kirchhoffi pingeseadus null, st. sellesse ahelasse jäävate vooluallikate elektromotoorjõudude summa on võrdne ahelas olevatel koormistel (takistitel) kujunevate pingelangude summaga. Valem: E1+E2=U1+U2+U3+U4 Vooluahela lõiku läbiva elektrivoolu tugevus Tehnik mõõtis pingeks releemähise Ohmi otstel 12 V ja mähist läbivaks seadus on võrdeline selle lõigu otste vahelise voolutugevuseks 50 mA. Kui suur on
Passiivkomponendid: Takisti takistusega R-etteantud pingel soovitud voolusaamiseks (ja vastupidi) kindla takistusega komponent – takisti. Takisti peamiseks omaduseks on lineaarne voolu-pinge sõltuvust( oomi seadus). Ideaalse takisti suurus ei sõltu temperatuurist, sagedusest, signaali suurusest. Olemas on nii konstantse väärtusega takisteid, kui ka muuttakisteid. Takistitel on olemas kindlat maksimumvõimsused.Takistitel tekib ka soovimatu signaal- müra. Temp. ja takistuse kasvades on müra järjest suurem. Kondensaatorid(energia salvestamine, detsibellid)- mahtuvus . Ideaalselt juhul C ei sõltu temp. sagedusest ega signaali suurusest. -dielektriline läbitavus. Kondensaatori rakendused: energia salvestamine, alalissignaali eraldamine, kõrgpingeimpullside tekitamine, alalispingeallikate pinge silumine, müra mahasurumine, sensorid, informatsiooni salvestamine,
energiaks. Selliste mootorite töö on kirjeldatav Lorentzi seadusega. Kuid eksisteerivad ka lineaarsed elektrimootorid. 2.3 Jadaühendus Jadaühendus ehk järjestikühendus on voolutarvitite selline ühendusviis, mille korral kõiki tarviteid läbib sama tugevusega elektrivool. Jadaühenduses olevate tarvitite või takistite kogutakistus võrdub üksikute takistuste summaga. Jadaühenduses olevatel takistitel olev kogupinge on võrdne takistitel olevate pingelangude summaga. Jadaühenduses olevatel takistitel on koguvool alati konstantne. Joonis 1. Jadaühendus 2.4 Rööpühendus Rööpühendus ehk paralleelühendus on elektriseadmete ühendusviis, mille puhul neile kõigile on rakendatud sama voolu pinge. Kui mitu takistit või tarvitit on ühendatud kahe punkti vahele, nimetatakse seda takistite paralleel- ehk rööpühenduseks. Ühenduspunkte nimetatakse sõlmedeks
Ülijuhtivas olekus juhid ei kuumene. Kasutatakse neid põhiliselt tugevate magnetväljade tekitamiseks. Tänapäevaks on avastatud ka nii nimetatud kõrgtemperatuuriline ülijuhtivus, mis esineb 100 juures. 13. Jadaühendus: - kogu takistus on võrdeline üksikute takistuste summaga. - kogu pinge on võrdne üksikute pingete summaga. - voolutugevus on kõikides juhtides ühesugune. 14. Rööpühendus: - pinge on kõigil takistitel ühesugune. - voolutugevus vooluringi hargnemata osas on võrdne üksikute voolutugevuste summaga vooluringi hargnenud osas. - kogu takistuse pöördväärtus on võrdne üksikute takistuste pöördväärtuste summaga. 15. Kõrvaljõududeks nim. mitteelektrilisi jõude. 16. Elektromotoorjõuks nim. kõrvaljõudude poolt laengu ümberpaigutamiseks tehtava töö ja laengu suuruse suhet. 17
voolutugevus. 15. Panna kirja seosed mis kehtivad juhtide jadaühenduse kohta. 1. voolutugevus on kõikides takistites ühesugune I = I1 = I2. 2. kogupinge on võrdne üksikute pingete summaga. U = U1 + U2+ U3. 3. kogutakistus on võrdne üksikute takistuste summaga. R = R1+R2. 16. || juhtide jadaühenduse kohta. 1. Voolutugevus vooluringi hargnemata osas on võrdne üksikute voolutugevuste summaga hargnemata osas. I=I1+I2. 2. Pinge on kõikidel takistitel ühesugune. U=U1=U2 3. Kogutakistuse pöördväärtus on võrdne üksikute takistuste pöördväärtuse summaga. 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 Ehk ilusamalt sama asi: Jada I1 = I2 = In Rööp I = I1 + I2 +In U = U1 + U2 + Un U1 = U2 = Un 1 1 1 1 R = R 1 + R2 + R n = + + R R1 R2 R3 17. Ülesanded nende valemitega, mis kuuluvad selle teema juurde.
üleminekul väiksema energiaga statsionaarsesse olekusse En / J / üleminekul. Kiiratud footoni energia võrdub statsionaarsete olekute energiate vahega. h = Ek -En / Hz /- kiirgava footoni sagedus ; h = 6,62× 10 - 34 Kirchhoffi I reegel: hargnemispunktides voolude summa on null ( I = 0) , kusjuures sisenevad voolud loetakse positiivseteks, väljuvad voolud negatiivseteks. Kirchhoffi II reegel: igas kinnises kontuuris elektromotoorjõudude summa võrdub pingete summaga takistitel I i Ri = j , kusjuures emj on positiivne, kui kontuuri ringkäigu suund ühtib emj allika poolt tekitatud voolu suunaga ja pinge on positiivne, kui valitudharuvoolu suund ühtib kontuuri valitud ringkäigu suunaga. DE BROGLIE HÜPOTEES Igal osakesel on olemas laine omadused, mille lainepikkust saab arvutada valemist h/(mv) h=6,63*10-34Js Hiljem leidis seehüpotees katselist kinnitust. Tänapäeval ei loeta mitte elektroni ennast laineks, vaid elektroni käitumine on tõenäosluslik ja
Koosneb kahest isoleeritud metall- plaadist/kilest. Reaktiivtak. XC = 1/C Püsikondensaatorid, sh. elektrolüütk.. polaarsed, suur mahtuvus 0,1 µF...0,1 F, madal töösagedus. Muutkondensaatorid (seade- ja häälestusk.) - Põhiparameetrid: Nimimahtuvus (E6, E12, E24). Tolerants (20%, 10%, 5%), elektrolüütk. kuni 100%. Nimipinge. Jne. Kõrgsagedusel komplekstakistus Z = R + jX. Tähistamine sarnaselt takistitega (nimimahtuvus numbrina ja ühik ühe tähega). Värvikood sama mis takistitel. Pinged ja tolerantsid esitatakse ka koodiga. c) Induktiivpoolid e. drosselid (inductances) Kõik voolujuhtivad elemendid on mingil määral induktiivsed. E = - Ldi/dt Kasutamine: pulseervoolu silumine, võnkeringide komponent, kõrgsagedusvoolu piiramine jne. Välditakse kasutamist mikrolülitustes. L = 0,1 µH... 100 mH. Ehitus: mähis silindrilisel dielektrikalusel, raud- või õhksüdamik (kõrgsagedusel ferriit - suur eritakistus) ja metallvarje. Reaktiivtakistus X = L
esitatakse Ohmi seadus takistuse kaudu. Takistus on esitatav pinge ja voolutugevuse jagatisena.*juhi takistus on 1 oom, kui juhi otstele rakendatud pinge 1V tekitab juhis voolu 1A 7. *Voltmeeter ühendatakse vooluringi uuritava osaga paralleelselt e rööbiti*voltmeetri takistus peab olema võimalikult suur*ampermeeter ühendatakse vooluringi jadamisi e järjestikku *ampermeetri takistus peab olema väike*oommeeter8. Jadaühendus- jada otste vaheline pinge võrdub üksikutel takistitel tekkivate pingete summaga Uj=U+U... +Un *kõiki takisteid läbib sama vool I* jadaühenduse kogutakistus võrdub üksikute takistite takistuse summaga*kui jadamisi on ühendatud n ühesugust juhti takistusega R, siis jada kogutakistus on nR.*kõigil takistilel on sama pinge U, sest ühendusjuhtmetel pinget ei teki*rööpühendust tervikuna läbiv vool Ir aga summerub üksikuid takisteid läbivatest vooludest Ir=J1+I2+...In*ajaühikus rööpühendust läbiv kogulaeng on üksikuid takisteid
I= U pinge R takistus R Ülesanded · Kas 220-voldise pingega elektrivõrku võib lülitada reostaati, millele on kirjutatud a) 15 , 6 A; b) 1500 , 0,2A? · Elektriseadme takistus on 20 oomi ja seda läbiva voolu piirtugevus 5,0 amprit. Kui suur eeltakistus tuleb seadmega ühendada, et seda võiks lülitada kodusesse elektrivõrku? Ülesanded · Milline on pinge takistitel R1 ja R2 juhul, a) kui lüliti on avatud, b) kui lüliti on suletud? Kui suur vool läbib takisteid vastavatel juhtudel? R 3=6 R 2=18 R1 = 9 9V Ülesanded · Kui suur on ahelaosa takistus, a) kui mõlemad lülitid on avatud, b) kui L1 on avatud ja L2 suletud, c) kui mõlemad lülitid on suletud? r
piirkonda. 25. Kirchoff'i seadus - Kirchhoffi seadused on elektrotehnika ja elektroonika alusseadused. On kaks Kirchhoffi seadust:esimene Kirchhoffi seadus ehk voolude seadus; teine Kirchhoffi seadus ehk pingete seadus.Seadused on nimetatud Gustav Kirchhoffi järgi.Esimene seadus - Hargnemispunkti ehk sõlme suubuvate voolude summa võrdub hargnemispunktist väljuvate voolude summaga. Teine seadus - Ahela igas kinnises kontuuris on elektromotoorjõudude algebraline summa võrdne kõikidel takistitel tekkivate pingelangude algebralise summaga. 26. Wien'i seadus - Wieni seadus (kannab ka nimetust Wieni nihkeseadus) ütleb, et musta keha maksimaalse kiirguse lainepikkus on pöördvõrdeline selle temperatuuriga. 27. Stefan-Boltzmanni seadus - Stefan-Boltzmanni seadus väidab, et absoluutselt musta keha soojuskiirguse intensiivsus (võimsus) ühikulise pindala kohta kasvab võrdeliselt temperatuuri neljanda astmega 28
(lineaarne sõltuvus) Juhi takistus R on juhti elektrijuhtimist iseloomustav suurus, mis defineeritakse kui Ohm'i seaduses oleva võrdeteguri pöördväärtus Takistuste jada- ja rööplülitus(joonis ja valemid) Jadalülituse korral on meil üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring. Et ahel on lineaarne, peab vool läbi kõigi tarbijate olema ühesugune JADA: Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune Rööp: 5)Elektromootorjõud ja Kirchoff'i reeglid Kõrvaljõud, kõrvaljõu elektromootorjõud(valem) Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitteelektrostaati liste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul Kõrvaljõud teostavad laengute pumpamist eesmärgiga saada meie poolt väljavalitud juhis püsiv vool Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas,
318 - j12.085) = 22.636 - j24.175 V = 33.11 ∠-46.89˚ V Nagu näha, siis potentsiaalid 𝜑₃ ja 𝜑₇ klapivad, kuigi nende lahenduskäigud on erinevad. ' Joonis 5. Topgraafiline diagramm 4. Võimsuste bilanss Võimsuste bilanssi tegemisel on eesmärk üheselt määratud: saada klappima omavahel genereeritav ja takistitel tarbitav (näiv)võimsus. Selleks kasutan tarbija poolt Joule Lenzi seadust S = |i|²Z ning elektromotoorjõu poolt genereeritava võimsuse saame seosest S = EĪ. ∑ ∑ Starbija = Stootja | ii |2 Zi = ∑ ∑ EiĪi Esmalt arvutan tarbitava võimsuse korrutades komplekstakistuse voolu mooduli ruuduga: | i |2 Zi = i12(Z1) + i22(Z 2) + i32(Z 3)= ∑ tarbija ∑ i S =
mahtuvus pikofaradites, kolmas number kordaja aste ja lisatav täht määrab tolerantsi allpooltoodud süsteemi kohaselt: FGJKMQTYSX ± ± ± ± ± +30 +50 +100 +50 +80 1,0 2,0 5 10 20 -10 -10 -10 -20 -20 Näiteks 473K=47*1000=47000 pF ±10% Võidakse kasutada ka teist tähte, mis määrab pinge, toodud süsteemi kohaselt: B D E FG H S J KL N 6,3 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 Väikestel kondensaatoritel kasutatakse ka värvikoodi, mis üldiselt sarnaneb takistitel kasutatuga, kuid esineb ka erinevusi. Näiteks puudub tavaliselt triipudel vahe nii, et laiem triip tähendab kaht või kolme samanumbrilist koodi. Kasutatakse ka koodi, kus esimese triibu värv määrab mahtuvuse kaks kohta, kolmas kordaja ja neljas nimipinge. Reeglina alustatakse koodi lugemist sealtpoolt, kus puuduvad väljaviigud või kus kooditriip on otsale lähemal. Põhjalikumalt on toodud koodid ja eri firmade tähistussüsteemid käsiraamatus LI. Kondensaatori aseskeem
𝜑₅ = 𝜑₀ = 0V Leian ülejäänud sõlmede potentsiaalid: 𝜑₁ = 𝜑₀ - E₆ + I₆R₆ = 0 - 30 + 3,24 • 7 = -7,32 V 𝜑₂ = 𝜑₁ + E₃ - I₃R₃ = -7,32 + 30 - 2,76 • 4 = 11,64 V 𝜑₃ = 𝜑₂ - E₂ + I₂R₂ = 11,64 - 50 + 5,85 • 5 = -9,11 V 𝜑₄ = 𝜑₂ - E₄ + I₄R₄ = -9,11 - 40 + 8,61 • 6 = 2,55 V 4. Võimsuste bilanss Võimsuste bilanssi tegemisel on eesmärk üheselt määratud: saada klappima omavahel genereeritav ja takistitel tarbitav võimsus. Selleks kasutataks tarbija poolt Joule Lenzi seadust P = I²R ning elektromotoorjõu poolt genereeritava võimsuse saame seosest P = EI. ∑ ∑ Ptarbija = Ptootja Ii2 Ri = ∑ ∑ ∑ PEi − PJi Esmalt arvutan tarbitava võimsuse: Ii2 Ri = I12 R1 + I22 R2 + I32 R3 + I42 R4 + I52 R5 + I62 R6 = ∑ ∑ Ptarbija =
1.seadus: Sõlmes koonduvate voolude algebraline summa on võrdne nulliga. st. punkti tulevate ja sealt väljuvate voolude summad on võrdsed. : Ik = 0 Ahela sõlmeks nimetatakse punkti, kus koondub rohkem,kui kaks juhet. 2.seadus: Kinnises kontuuris võrdub emj. algebraline summa pingelangude (IR) algebralise summaga. Mistahes kinnises ahelas on pingete summa null, st. sellesse ahelasse jäävate vooluallikate elektromotoorjõudude summa on võrdne ahelas olevatel koormistel (takistitel) kujunevate pingelangude summaga. Elektrivool metallides ja elektrolüütides Metallides, pooljuhtides on laengukandjateks elektronid. Elektrolüütides, ioniseeritud gaasides lisanduvad veel ioonid. Vool juhis kestab hetkeni , millal juhi kõigi punktide potensiaalid on võrdsustunud ja väljatugevus juhi sees kahanenud nullini. Et vool ei lakkaks peab juhi osade potensiaalide vahet säilitama. Sellega peab äravoolanud laengud mingit teist teed mööda endisele kohale tagasi viima
Takistus sõltub ka materjali temperatuurist. Erinevate materjalide takistuse sõltuvust temperatuurist väljendab takistuse temperatuuritegur. Takistuse muutust temperatuuri muutumisel kirjeldab valem: · Takistuste jada- ja rööplülitus (+ joonis js valemid) Jadalülituse korral on üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring. Kuna ahel on lineaarne, peab vool läbi kõigi tarbijate olema ühesugune. Rööplülituse korral on pinge kõigil takistitel ühesugune. 5. Elektromotoorjõud ja Kirchoff'I reeglid · Kõrvaljõud, kõrvaljõu elektromotoorjõud (+ valem) Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitteelektrostaati liste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul (kõrvaljõud teostavad laengute pumpamist,et saada juhis püsi vool). Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide
Eritakistuse ühik oom korda meeter ehk oom-meeter (m) on defineeritud kui antud ainest tehtud 1 m pikkuse ja 1 m2 ristlõikepindalaga juhi takistus. Jadaühendus ehk järjestikühendus on voolutarvitite selline ühendusviis, mille korral kõiki tarviteid läbib sama tugevusega elektrivool. · Jadaühenduses olevate tarvitite või takistite kogutakistus võrdub üksikute takistuste summaga. · Jadaühenduses olevatel takistitel olev kogupinge on võrdne takistitel olevate pingelangude summaga. · Jadaühenduses olevatel takistitel on koguvool alati konstantne. Rööpühendus ehk paralleelühendus on elektriseadmete ühendusviis, mille puhul neile kõigile on rakendatud sama voolu pinge. Kui mitu takistit või tarvitit on ühendatud kahe punkti vahele, nimetatakse seda takistite paralleel- ehk rööpühenduseks. Ühenduspunkte nimetatakse sõlmedeks. Nii ühendatakse elektritarviteid enamikul juhtudel kui nende nimipinged on võrdsed
Suurused U1, U2 ja U3 nimetatakse ka pingelanguks vastavalt takistustel R1, R2 ja R3. Pingelang kõigil kolmel takistusel kokku tuleb: U= U1+U2+U3=I(R1+R2+R3). Saime Ohmi seaduse kogu vooluringi kohta, kusjuures R=R1+R2+R3 on kolme jadalülituses oleva takisti kogutakistus. Jadaühenduses on takistite kogutaksitus võrdne üksikute takstite takistuste summaga. Rööpühenduse koguvool I jaguneb vooluringis kolme harru I1, I2 ja I3, nii et I=I1+I2+I3. Kõigil takistitel on üks ja seesama pingelang U. Vastavalt Ohmi seadusele saame avaldada voolutugevused läbi takistite , , . Kui liidame need valemid saame: . Saime Ohmi seaduse kogu vooluringi jaoks. , kus vooluringi takistus R tuleb arvutada valemist . Kõigis neis ja teistes analoogilistes arvutustes on eeldatud, et vooluringi moodustavatel juhtmetel endil märkimisväärset takistust ei ole. 6. VOOLUTUGEVUSE JA PINGE MÕÕTMINE
laengukandjate arvu määrab peamiselt juhi mõõtmed. Voolutihedus on juhi ühikulist ristlõiget läbiv voolutugevus. j=I/S, 1A/m2 Ohmi seadus-voolutugevus juhis on võrdeline pingega. I=U/R. St kui pinge suureneb n korda, suureneb ka voolutugevus n korda. 1 amper. Jadalülituse korral on üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring, vool peab kõigil tarbijatel olema ühesugune. I1=I2=I3=U1/R1=U2/R2=U3/R3. R=R1+R2+R3 Rööplülituse korral on pingelaeng kõigil takistitel ühesugune. U=U1=U2=U3=I1R1=I2R2=I3R3 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide vahe jäävana. Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitteelektrostaatiliste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul. See on võimalik ainult mitteelektrostaatilise päritoluga: keemilised protsessid (patareid, akud), ajas
3.Vahelduvvooluahel induktiivtakistusega Poolil on induktiivsus L, tema aktiivtakistus on väike nii, et seda ei pruugigi arvestada ( r=0). Induktiivsuse mõjul tekkivat takistust nim. induktiivtakistuseks. Xl = 2*f*L. Induktiivtakistus on seda suurem mida suurem on sagedus. ÜLESANNE: R=10 P=250 P=U2 /R U= ruutjuure alla P*R U=2500=50V 10.1 Kirchoffi teine seadus Igas kinnises vooluringis on emj. algebraline( E ) võrdne kõikidel takistitel tekkivate pingelaengute algebralise summaga (IR): E= IR. Kirchhoffi seadust võib vaadelda laiendatud Ohmi seadusena. 2.Ferromagneetikute magneetmine Voolu reguleerimisega võib muuta väljatugevust ning mõõta iga väljatugevuse puhul ferromagneetilikust südamiku vootihedust. Katseseadmete põhjal saab koostada algmagneetumiskõvera, mis koosneb kolmest iseloomustavast osast: 1)sirgjooneline osa 2)kõvera põlv 3)magnetiline küllastumine 3. Vahelduvvoolahel mahtuvustakistusega
mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring. Et ahel on lineaarne, peab vool läbi kõigi tarbijate olema ühesugune. mida võib kirja panna ka kogutakistuse R abil Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune: kust; Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Loeng 13 o Suurused: magnetvoog, magnetmoment, induktiivsus. Nende SI-ühikud. o Noolereegel, selle rakendamine vektorkorrutisena antud valemite graafilisel kujutamisel.
Elektrivoolu erivõimsus on võrdeline voolutiheduse ruudu ja eritakistuse korrutisega (või väljatugevuse ruudu ja erijuhtivuse korrutisega). Rööp- ja jadalülituse valemite tuletus. Jadalülituse korral on meil üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring. Et ahel on lineaarne, peab vool läbi kõigi tarbijate olema ühesugune. mida võib kirja panna ka kogutakistuse R abil Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune: kust; Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Kirchoff'i reeglid. 1. Summaarne vool hargnemispunktis on null 2. Pingelangude summa igas suletud alamringis peab võrduma sellesse ringi kuuluvate vooluallikate elektromotoorjõudude
Elektrotehnika eksami kordamisküsimused 1. Seadused alalisvooluringis a)Takistite jadaühendus Takistite jadaühenduse korral on ühenduse otstele rakendatud pinge võrdne üksikute takistuste pingete summaga. U=U1+U2+...+Un Voolutugevus on kõigil takistitel sama. I=const. Kogutakistus jadaühenduse korral võrdne üksiktakistuste summaga. R=R 1+R2+...+Rn b)Takistite rööpühendus Takistite rööpühenduse korral on pinge igal takistusel sama. U=const. Voolutugevus ühenduse otstel on võrdne takistusi läbivate voolude summaga. I=I1+I2+...+In Rööpühenduse korral on kogutakistuse pöördväärtus võrdne üksikute takistuste pöördväärtuste summaga. 1/R=1/R1+1/R2+...1/Rn. Kui kõik takistused on samad, siis
v Rd = i Integraalne takistus korral voolutugevus on võrdeline ahela osa pingega ja pöördvõrdeline ahela osa takistusega. v R= i [vaata | 3. Takistite ja kondekate järjestikku ja rööpne ühendamine. muuda] Kogutakistuse leidmine takistite rööpsel ja järjestikku ühendamisel. Pinged ja voolud takistitel ja ahelal tervikuna. Kogumahtuvus kondekate rööpsel ja järjestikusel ühendamisel. Seos laengute, pingete ja mahtuvuse vahel üksikutel kondekatel ja ahelal tervikuna. Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestik- ehk jadaühenduseks. Jadaühenduse korral: · kõikides takistites on ühesuurune vool I = I 1 = I 2 = I3
Kus R0 on takistus 0 kraadi juures ja alfa on aine takistuse temperatuuri tegur. R=*l/S Ülijuhtivus Ülijuhtivus on füüsikaline nähtus, kus madalatel temperatuuridel aine eritakistus muutub nulliks. Kirchhoffi reeglid ja keeruliste vooluringide lahendamine 1. reegel voolutugevuste algebraline summa iga sõlmpunkti jaoks on 0. . 2. reegel igas kinnises kontuuris elektromotoorjõudude summa võrdub pingete summaga takistitel . , kusjuures emj on positiivne, kui kontuuri ringkäigu suund ühtib emj allika poolt tekitatud voolu suunaga ja pinge on positiivne, kui valitud haruvoolu suund ühtib kontuuri valitud ringkäigu suunaga. + ülesanded vihikust! Põrkeionisatsioon U = A / q. Hõõlamp 5% valguseks, säästulamp 20% valguseks, LED lamp 75% valguseks. Elektronvolt töö või energia ühik. ELEKTOMAGNETISM - MAGNETVÄLI Ampri definitsioon
U 1 1,5 1.13 Takistite rööpühendus Kui mitu takistit või tarvitit on ühendatud kahe punkti vahele, nimetatakse seda takistite paralleel- ehk rööpühenduseks. Ühenduspunkte nimetatakse sõlmedeks. Nii ühendatakse elektritarviteid enamikul juhtudel kui nende nimipinged on võrdsed. 21 Tavaliselt kujutatakse ülaltoodud skeem nii: Rööpühenduse korral · kõigil rööbiti ühendatud takistitel on ühesugune pinge U = U 1 =U 2 =U 3 · vool rööpharus on pöördvõrdeline rööpharu takistusega U U U I1 = ; I2 = ; I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I1 + I 2 + I 3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 millest ahela kogutakistus
hargnemispunkti suunduvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga I +I =I +I4+I5
1 2 3 magnetväljast. n1 - n 2 , n1 on sünkroonkiirus; n on pöörlemiskiirus
.Kirhhoffi II seadus: Igas kinnises vooluringis on emj algebraline summa võrdeline kõikide takistitel tekkivate S = 2
pingelangudega algebralise summaga n1
3.Vahelduvvoolu väärtused.Vahelduvvoolu efektiivväärtus on võrdeline niisuguse väärtuselt muutumatu Pöörlemissagedus- Kui asünkroonmootor pöörleb, siis sagedus f2
U 1 1,5 1.13 Takistite rööpühendus Kui mitu takistit või tarvitit on ühendatud kahe punkti vahele, nimetatakse seda takistite paralleel- ehk rööpühenduseks. Ühenduspunkte nimetatakse sõlmedeks. Nii ühendatakse elektritarviteid enamikul juhtudel kui nende nimipinged on võrdsed. 21 Tavaliselt kujutatakse ülaltoodud skeem nii: Rööpühenduse korral · kõigil rööbiti ühendatud takistitel on ühesugune pinge U = U 1 =U 2 =U 3 · vool rööpharus on pöördvõrdeline rööpharu takistusega U U U I1 = ; I2 = ; I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I1 + I 2 + I 3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 millest ahela kogutakistus
U 1 1,5 1.13 Takistite rööpühendus Kui mitu takistit või tarvitit on ühendatud kahe punkti vahele, nimetatakse seda takistite paralleel- ehk rööpühenduseks. Ühenduspunkte nimetatakse sõlmedeks. Nii ühendatakse elektritarviteid enamikul juhtudel kui nende nimipinged on võrdsed. 21 Tavaliselt kujutatakse ülaltoodud skeem nii: Rööpühenduse korral · kõigil rööbiti ühendatud takistitel on ühesugune pinge U = U 1 =U 2 =U 3 · vool rööpharus on pöördvõrdeline rööpharu takistusega U U U I1 = ; I2 = ; I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I1 + I 2 + I 3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 millest ahela kogutakistus
Vool kulgeb vooluringis kõrgemalt madalamale potensiaalile 2. Alalisvooluringide arvutamine Ohmi ja Kirchhoffi seaduste alusel. OHMi seadus: I = U/R (vool juhtmes võrdeline pingega tema otstel ja pöördvõrdeline juhtme takistusega). Kirchhoffi I seadus: Hargnemispunkti suunduvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga I1+I2 = I3+I4+I5. Kirchhoffi II seadus: Igas kinnises vooluringis on elektromotoorjõudude algeline summa (Ek) võrdne kõikidel takistitel tekkivate pingelaengutega algebralise summaga (Ik*Rk)- Ek = Ik*Rk 3. Vahelduvvoolu väärtused. Muutuva suuruse väärtus mingil hetkel nimetatakse hetkväärtuseks. Keskväärtus-määratakse poolperjoodi kohta, kuna terves perjoodis võrdub nulliga, vahelduvvoolu keskväärtus on võrdne siinuskõvera poolperjoodi ja aja telje vahele jääva pinnaga. Efektiivväärtus on võrdne sellise
- 0,25%. D - 0,5%, E - 1%, G - 2%, J - 5%, K - 10%, M - 20%. Värvikoodiga markeerimisel on takistile kantud värvilised rõngad, millest esimene on nihutatud ühe otsa poole (joon. 1.1). Ridade E6...E24 korral tähistavad kaks esimest rõngast numbreid, mis väljendavad takistuse nimiväärtust, kolmanda rõngaga määratakse korrutaja, neljanda rõngaga tolerants (kui neljas rõngas puudub, on tolerants 20%). Takistitel, mille nimitakistus määratakse kolmekohalisena (read E48, E92, E 192), on koodis viis rõngast. JOONIS 1.1 ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk. 4 Värvidele vastavad tähised on toodud tabelis l .2. TABEL 1.2. Värv l .rõngas 2.rõngas 3. rõngas 4. rõngas (l. number) (2. number) (korrutaja) (tolerants)
Esimene moodus on rakendatav juhul, kui transi kollektori ja emitteri vooluringis ei ole suuri aktiivtakistusi.Transistori kollektorvoolu suurenemisel pühinevat AVR-i saab rakendada nt. sellise skeemi puhul, kui transi kollektori ja emitterivooluringis on suhteliselt suure takistusega takistid. Siis avab AVR-i tüürpinge signaali tugevnedes transsi rohkem. Suurenenud voolu tõttu suurenevad pingelangud kollektori ja emitteri takistitel, mis põhjustab kollektori ja emitteri vahelise pinge (nt. transile jääva pinge) vähenemise, millega kaasneb transi küllastus või sellele lähenemine ning astme võimendus väheneb. On olemas ka transse (nt. GT328), mille voolu ülekandetegur H21E väheneb kollektor-voolu suurendamisel, kui kollektori pinge on konstantne. Siin H21E väheneb kollektorvoolu suurenedes selle tõttu, et väheneb transi transiitsagedus ft.
ehk , kus on eritakistuse pöördväärtus - erijuhtivus. Rööp- ja jadalülituse valemite tuletus Jadalülituse korral on meil üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring. Et ahel on lineaarne, peab vool läbi kõigi tarbijate olema ühesugune. mida võib kirja panna ka kogutakistuse R abil Jadalülitus. Jadalülituse kogutakistus on võrdne selle elementide takistuste summaga. Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune: kust Rööplülitus. Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Kirchoff'i reeglid · Summaarne vool hargnemispunktis on null Kirchoffi esimene reegel. · Pingelangude summa igas suletud alamringis peab võrduma sellesse ringi
ehk , kus on eritakistuse pöördväärtus - erijuhtivus. Rööp- ja jadalülituse valemite tuletus Jadalülituse korral on meil üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring. Et ahel on lineaarne, peab vool läbi kõigi tarbijate olema ühesugune. mida võib kirja panna ka kogutakistuse R abil Jadalülitus. Jadalülituse kogutakistus on võrdne selle elementide takistuste summaga. Rööplülituse korral on pingelang kõigil takistitel ühesugune: kust Rööplülitus. Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela kogujuhtivus) on võrdne selle elementide takistuste pöördväärtuste (juhtivuste) summaga. Kirchoff'i reeglid · Summaarne vool hargnemispunktis on null Kirchoffi esimene reegel. · Pingelangude summa igas suletud alamringis peab võrduma sellesse ringi
U 1 1,5 1.13 Takistite rööpühendus Kui mitu takistit või tarvitit on ühendatud kahe punkti vahele, nimetatakse seda takistite paralleel- ehk rööpühenduseks. Ühenduspunkte nimetatakse sõlmedeks. Nii ühendatakse elektritarviteid enamikul juhtudel kui nende nimipinged on võrdsed. 21 Tavaliselt kujutatakse ülaltoodud skeem nii: Rööpühenduse korral · kõigil rööbiti ühendatud takistitel on ühesugune pinge U = U 1 =U 2 =U 3 · vool rööpharus on pöördvõrdeline rööpharu takistusega U U U I1 = ; I2 = ; I3 = R1 R2 R3 · koguvool võrdub haruvoolude summaga I = I1 + I 2 + I 3 · kogutakistuse pöördarv võrdub harude takistuste pöördarvude summaga 1 1 1 1 = + + R R1 R2 R3 millest ahela kogutakistus
annaabi.ee 
