Takistused, elektrivool, Ohmi seadus, valemid - kordamine füüsika kontrolltööks, 11. klass (0)

1. Takistuse sõltuvus juhi mõõtmetest ja materjalist
Juhi takistus sõltub juhi pikkusest, ristlõike pindalast ja juhi materjalist. Eritakistus näitab, kui suur on ühikulise pikkuse ja ristlõikepindalaga juhi takistus. Väikese eritakistusega materjalid on head elektrijuhid. Nt. Vask, hõbe, kuld, alumiinium .
Suure eritakistusega juhte kasutatakse elektriliste küttespiraalide valmistamiseks. Need on erinevate metallide sulamid. Nt. Nikeliin, nikroon.
R=ρ*l/S
R- takistus (Ω), ρ- eritakistus (Ω*m) või Ω*mm2/m, l- juhi pikkus (m), S- juhi ristlõike pindala (m2) või mm2
2. Takistuse sõltuvus temperatuurist
Metallide elektritakistus on põhjustatud positiivsete metalliioonide segavast mõjust elektronide liikumisele. Mida kõrgem on temperatuur, seda kiiremini ioonid võnguvad ja takistavad elektrone. Temperatuuri tõustes takistus kasvab. Seda nähtust kasutatakse takistustermomeetri ja termoandurite töös.
1911. aastal avastati, et elavhõbeda jahutamisel -269 kraadini kaob selle elektritakistus. Nähtust hakati nimetama ülijuhtivuseks. See on väga kasulik nähtus, sest kui takistus puudub, siis juhtmed ei soojene ja kadusid ei teki.
R=R0·(1+α·∆t)
R- takistus (Ω), R0- takistus 0 kraadi juures (Ω), α- takistuse temperatuuritegur (1/°C), ∆t – temperatuuri muutus (°C)
3. Elektrivoolu soojuslik toime ja töö. Joulie'i-Lenzi seadus
Selle avastasid teineteisest sõltumatult J. Joulie ja E. Lenz . Soojusliku toime seadust nimetatakse Joulie'i-Lenzi seaduseks. See seadus ütleb, et elektrivoolu toimel juhis eralduv soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruudu juhitakistuse ja voolukestusega.
Q=I2RT A=Q
Q – soojushulk (J), I – voolutugevus (A), R – juhi takistus (Ω), t – aeg (s), A – töö (J)
Kui elektriseadme ülesandeks on anda soojust, siis on seadme pool tehtud töö võrdne eralduva soojushulgaga.
I=U/R A=UIt U – pinge (V)
4. Elektrivoolu võimsus
Võimsus iseloomustab töö tegemise kiirust. Mida kiiremini saab töö tehtud, seda suurem on võimsus.
N=A/t N=U*I
N – võimsus (W), A – töö (J), t – aeg (s), U – pinge (V), I – voolutugevus (A)
A=U*I*t →
N=U*I*t/t
Elektiseadme võimsus sõltub voolutugevusest ja pingest . Mida suuremad need on, seda suurem on võimsus. Voolutugevuse suurus sõltub takistusest. Mida väiksem takistus, seda suurem voolutugevus ja seda suurem võimsus. Meie elektrivõrgu pinge on 230 V. Vastavalt sellele on kasutusel kaitsmed.
5. Mida mõõdab elektriarvesti? Millest koosneb elektriarve?
Elektriarvesti mõõdab tarbitud elektrikoguseid. Elektriarve koosneb elektrienergiast, võrguteenustest, taastuvenergiast ja aktsiisist.
6. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta
See seade arvestab ka vooluallikaga vooluringes. Vooluallikas paneb laetud osakesed vooluringis liikuma. Selleks tuleb teha tööd. Seda tööd teevad vooluallikas jõud, mis ei ole elektrilist päritolu. Sellest ka nimi – kõrvaljõud. Tööd, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu läbiviimisel vooluringist nimetatakse elektromotoorjõuks.
I=E/R+r
I – voolutugevus (A), E – elektrimotoorjõud ehk emj (V), R – vooluringi takistus (Ω), I – vooluallika (sise)takistus (Ω)
Ohmi seadus kogu vooluringi kohta ütleb, et voolutugevus vooluringis on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline vooluringi kogutakistusega. Emj on võrdne maksimaalse pingeda, mida vooluallikas suudab anda.