1. Laengu, voolutug ja pinge perioodilisi muutumisi nim elektromag.võnkumisteks(nt.vahelduvvool).Kõige lihtsam on tekitada el.mag. võnkumisi kasutades võnkeringi. 2. Võnkering on lihtsaim süsteem, milles võib tekkida elektromagnetiline vabavõnkumine. Koosneb omavahel ühendatud kondensaatorist ja induktiivpoolist.+skeem 3. Võnkumised võnkeringis: I-kuna kondensaatori plaadid on otseühenduses läbi pooli, algab kondendaatori tühjenemine. II-kuna tühjenemisvool muutub ajas, siis tekib poolis, millel on suur induktiivsus, eneseind.vool, mis püüab tühjenemist takistada. III-eneseind.vool laeb kondensaatori, nüüd aga vastupidiselt. IV-tekib tühjenemisvool I ja kogu protsess hakkab korduma ehk võnkeringis tekivad el.mag. võnkumised. 4. Thompsoni valem:Reaalselt on võnkeringil juhtmete takistus ja seetõttu võnkumised sumbuvad. Ideaalse võnkeringi korral saab leida võnkumise perioodi valemiga: T=2LC (L- induktiivsus/H; C-mahtuvus/F) 5
4. Töö käik: 1. Koostada skeemi järgi vooluring. Elektrolüütkondensaatori ühendamisel tuleb arvestada selle polaarsust. Vastupidisel ühendamisel võib kondensaator lõhkeda. Sellepärast näidake kindlasti enne voolu sisselülitamist katseseadet õpetajale. 2. Sulgege lüliti ja registreerige pinge ja voolutugevus. 3. Avage lüliti ja käivitage sel hetkel stopper. Nüüd on vooluallikas takistist lahutatud ja takistit läbib ainult kondensaatori tühjenemisvool. Registreerige voolutugevus iga 15 s järel ja kandke andmed tabelisse. (Kuna on mitukümmend mõõtmist, on targem teha tabel eraldi paberile) t 0 15 30 s I µA Tabeli koostamisel arvestage, et kondensaatori tühjenemine võib kesta 5-10 minutit. Töö on soovitatav organiseerida nii, et üks õpilastest jälgib kogu aeg
5.2 Kondensaatorite rööpühendus Rööpühenduse korral on pinge kõigil kondensaatoritel võrdne, laeng aga üldjuhul erinev 66 Laengud Q1 = C1 U , Q2 = C 2 U , Q3 = C3 U . Rööpkondensaatorite kogulaeng on võrdne üksikute kondensaatorite laengute summaga Q = Q1 + Q2 + Q3 . Pingega läbijagamisel saab C = C1 + C 2 + C3 . Rööpühenduses kondensaatorite kogumahtuvus on võrdne üksikute kondensaatorite mahtuvuste summaga. 5.6 Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant Kui kondensaator, või mõni teine mahtuvust omav juht või tarviti, mille mahtuvus on C, ühendada vooluallikaga, siis tekib laadimisvool iC, mis kestab seni, kuni plaatide potentsiaal võrdsustub allikapingega. Seejärel vool katkeb, sest kondensaatori dielektrik alalisvoolu läbi ei lase. Kui laetud kondensaator nüüd ümberlülitiga lahutada vooluallikast ja ta jääb järjestikku takistiga R, tekib tühjenemisvool iC
5.2 Kondensaatorite rööpühendus Rööpühenduse korral on pinge kõigil kondensaatoritel võrdne, laeng aga üldjuhul erinev 66 Laengud Q1 = C1 U , Q2 = C 2 U , Q3 = C3 U . Rööpkondensaatorite kogulaeng on võrdne üksikute kondensaatorite laengute summaga Q = Q1 + Q2 + Q3 . Pingega läbijagamisel saab C = C1 + C 2 + C3 . Rööpühenduses kondensaatorite kogumahtuvus on võrdne üksikute kondensaatorite mahtuvuste summaga. 5.6 Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant Kui kondensaator, või mõni teine mahtuvust omav juht või tarviti, mille mahtuvus on C, ühendada vooluallikaga, siis tekib laadimisvool iC, mis kestab seni, kuni plaatide potentsiaal võrdsustub allikapingega. Seejärel vool katkeb, sest kondensaatori dielektrik alalisvoolu läbi ei lase. Kui laetud kondensaator nüüd ümberlülitiga lahutada vooluallikast ja ta jääb järjestikku takistiga R, tekib tühjenemisvool iC
Leida keskmine voolutugevus telefonis, kui aku tühjeneb täielikult kahe ööpäeva jooksul. q=1200 mA*H t=48h I=? I=1200 mA*h/48h(h'd taanduvad ära) =25mA ÜL.2.Aku aeglast tüjendamist ja selle järgnevat uut laadimist nim. Elektrotehnikas aku treenimiseks. Fotol kujutatud aku tühjenes treenimise käigus kuni pooleni oma mahutavuse nimiväärtusest, olles 10 tunni joksul ühendatud auto läitule lambi hõõgniidiga. Millne summaarnelaeng läbis hõõhniiti? Kui suur oli keskmine tühjenemisvool? q=37A*h t=10h I=? I=37A*h/10h(h'd taanduvad) =3,7A ÜL.3. Leia kui tugevalt mõjutavad teinetest kaks punktlaengut 20 cm kauguselt 20 nC ja 50 nC. Q1=20nC =20*10-9C=2*10-8C Q2=50nC=50*10-9C=5*10-8c r=20cm=0,2m -1 F=9*109 2*10-8*5*10-8/0,22=2250*10-7=2250-7(N) 9*2*5/0,22=90/0,04=22,50
1. Teha rööpühenduse skeem. Millega võrdub rööpühenduse korral pinge ahela klemmidel? Kirjutada valem. 2. Milline on rööpkondensaatorite kogulaeng? Kirjutada valem. 3. Milline on rööpühenduse korral ahela kogumahtuvus? Kirjutada valem. 4. Millal kasutatakse kondensaatorite rööpühenduse viisi? 42.Kondensaatorite segaühendus. 1. Teha kondensaatorite segaühenduse skeem. 2. Millal kasutatakse kondensaatorite segaühenduse viisi? 43.Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant. 1. Millal tekib laadimisvool? 2. Kui kaua kestab laadimisvool? Miks laadimisvool katkeb? 3. Millal tekib tühjenemisvool? 4. Millest sõltub kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool? 44.Ühefaasiline vahelduvvool. Mõisted vahelduvvoolust. 1. Millist voolu nimetatakse alalisvooluks? Kuidas alalisvoolu saadakse? 2. Millist voolu nimetatakse vahelduvvooluks? Kuidas vahelduvvoolu saadakse? 3. Millist voolu nimetatakse pulseerivvooluks? Kuidas pulseerivvoolu saadakse? 4
Oletame et mingil põhjusel suurenes teise transi kollektori vool sellest tulenevalt väheneb kollektori pinge ja temaga ühendatud kondensaator hakkab nüüd tühjenema. Tühjenemisvool kulgeb positiivselt polaarilt läbi transistori VT2 läbi toiteallika läbi takistuse Rb1 negatiivsele plaadile. See juures tühjenemis vool läbides takistuse Rb1 tekitab seal pinge langu mille minus on suunatud VT1 baasile
kondensaatorid laetakse plussiga kollektorile, miinusega baasile. Kui transistori voolud oleksid rangelt konstantsed, siis jääks lülitus taolise olukorda lõpmata kauaks. Tegelikult tingituna laengu kandjate ebaühtlasest liikumisest on kollektorvoolus alati mingied kõikumisi, mida nim. ka omemüraks. Oletame, et omamürade toimel esimese transistori vool hetkeks suureneb. Voolu suurenemine aga vähendab kollektori pinget. Järelikult peab kondensaator C1 nüüd tühjenema. Tühjenemisvool kulgeb läbi VT1e, läbi toiteallika ja RB2e. Läbides takistust RB2 tekib seal pingelang, mille miinus on suunatud VT2 baasile st.VT2 baas muutub negatiivsemaks. Kui aga baasi pinge muutub negatiivsemaks, siis transistori vool väheneb. Kui aga transistori vool väheneb, siis suureneb tema kollektori pinge, ning kondensaator C 2 hakkab täienevalt laaduma. Laadimisvool kulgeb toiteallika plussilt läbi kondensaatori VT1 baasile ja sealt läbi emiteri toite miinusesse
See tähendab C2 laadimisvoolu arvel suureneb VT1 baasivool baasivoolu suurenemine põhjustab omakorda kolektorvoolu suurenemist, see omakorda kolektrpinge vähenemist ning C1 jätkab tühjenemist VT2 baas muutub veelgi negatiivsemaks ja nii edasi tekib laviini taoline protsess, mille tulemusena VT1 küllastatakse ja VT2 suletakse. Tekkinud lülituse asend ei saa kesta lõpmata kaua kuna VT2 on suletud tühjenemisvoolust põhjustatud pingelangust takistusel RB2 tühjenemisvool väheneb aga eksponent funksiooni kohaselt ja vastavalt sellele väheneb ka negatiivne pinge VT2 baasil. Täpsemalt toimub siin kondensaatori ümberlaadimise protsess sest tühjenemisvoolu ahelas on pingeallikas E selle toimel püüab kondensaator ümber laaduda pingeni +E. kui pinge VT2 baasil saavutab +0,5 V siis avaneb VT2, tekib kolektor vool Ic2, VT2 kolektorpinge väheneb ja nüüd hakkab tühjenema C2. Tekib uus laviini taoline protsess,
5. Elektrimahtuvus 62 5.1 Elektrilaeng ja elektriväli põhikooli füüsikakursusest) 62 5.2 Mahtuvuse mõiste 62 5.3 Kondensaator 63 5.4 Ülikondensaator 64 5.5 Kondensaatorite ühendamine 65 5.6 Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant 67 5.7 Elektrivälja energia 69 6 Vahelduvvool 70 6.1 Vahelduvvoolu mõiste 70 6.2 Vahelduvvoolu periood ja sagedus 71 6.3 Siinuselise elektromotoorjõu saamine 72 6.4 Faasinurk ja faasinihe 74 6
kollektor voolude kõikumisi mürade toimel siis jääks taoline lülitus stabiilsesse olekusse ükskõik kui kauaks. Tegelikult aga esinevad laengu kandjate soojuslikust liikumisest tingitud voolu kõikumised keskväärtuse ümber ja need voolukõikumised vallandavadki võnkeprotsessi. Oletame et mingil põhjusel suurenes teise transi kollektori vool sellest tulenevalt väheneb kollektori pinge ja temaga ühendatud kondensaator hakkab nüüd tühjenema. Tühjenemisvool kulgeb positiivselt polaarilt läbi transistori VT2 läbi toiteallika läbi takistuse Rb1 negatiivsele plaadile. See juures tühjenemis vool läbides takistuse Rb1 tekitab seal pinge langu mille minus on suunatud VT1 baasile. Kui baas muutub negatiivsemaks siis põhjustab see kollektorvoolu vähenemise ja kollektorpinge tõusu. Kui aga kollektorpinge suureneb siis hakkab laaduma täiendavalt kondensaator C1 see laadimisvool suurendab VT2
Kui baasi vool puudub, on türistor suletud, sest tema takistus on suur. Kui baasile anda väikese pingega impulss hakkavad keskmistes kihtides p-n laviinitaoliselt suurenema laengukandjate arv ja türistor avaneb. Türistor on vanemates radarites kasutatud elektronlambi analoog. Kui türistor on suletud laadub liin pingeni E. Üheaegselt laadub kondensaator C1 läbi resistori R1. Türistori baasile antav sünkroniseeriv impulss avab türistori, teda läbiv kondensaatori C1 tühjenemisvool vähendab türistori takistust ja toimub koguva liini tühjenemine impulsstrafo T primaarmähisele. Sekundaarmähiselt saadav formeeriv negatiivne pingeimpulss antakse magnetroni anoodile. Formeeriva impulsi pikkus sõltub koguva liini induktiivsusest ja mahtuvusest. 2 LC Magnetrongeneraator Radari saatja põhiosaks on võimas ülikõrgsagedusgeneraator, mis genereerib ümbritseva keskkonna sondeerimiseks vajalikud ülikõrgsageduslikud impulsid.