This study material has been compiled in the framework and by financial support of the Leonardo da Vinci pilot project International Curricula of Mechatronics and Training Materials for Initial Vocational Training, EE/99/1/87301/PI.1.1.A./FPI. The content of the publications is the sole responsibility of its authors and in no way represents the opinions of the Commission or its departments. 2 Sisukord 1 Alalisvool 3 1.1 Vooluring (põhikooli füüsikakursusest) 3 1.2 Elektromotoorjõud (allikapinge), sisepingelang ja pinge 4 1.3 Elektrivool 5 1.4 Voolutihedus 8 1.5 Elektritakistus 8 1.6 Takistuse sõltuvus temperatuurist 10 1.7 Ohmi seadus 12 1
on muutnud inimese eluviisi liikuvamaks, sest elektritehnika on muutunud tänu keemilistele vooluallikatele teisaldatavaks. 6. Mõõtmised alalisvooluahelas. Mittelineaarsed alalisvooluahelad Elektrotehnikas ja elektroonikas on kasutusel ka mitmesugused mittelineaartakistid. Mittelineaartakistitakistus sõltub välismõjuritest · temperatuurist (termotakisti: termistor ja posistor) · pingest (varistor) · valguskiirgusest (fototakisti) · magnetväljatugevusest (Halli andur) · mehaanilisest deformatsioonist (tensotakisti) Pingevoolu tunnusjooneks nimetatakse graafikut, mis iseloomustab voolu sõltuvust pingest = I f ( U ) Lineaartakisti pingevoolu tunnusjoon on sirge (a), mis läbib koordinaatide algpunkti (origo). Võrdluseks on joonisel metallniidiga hõõglambi tunnusjoon (b), mis kaldub alla, ja süsiniidiga hõõglambi tunnusjoon (c), mis kaldub üles.
Nulljuht ja nullpunkt puuduvad. Madalpingeks nim. pinget kuni 1000V. ÜLESANNE: S=20 cm2=0,002m2 d=0,5mm=0,0005m2 Ea=E*Ea=5*10(astmel)- 11 C=EE0 S/d= 2*10 -10 (F) 4.1 Elektrivool ; Elektron ja ioonjuhtivus Elektrivool- nim. laenguga aineosakeste suunatud liikumine. Kui ühendada juhtmeotsad toiteallikaga, mis tekitab juhtmes elektrivälja, hakkavad vabad elektronid välja mõjul ühesuunaliselt liikuma ja tekib elektrivool. Voolu tekkimiseks peavad olema pinge ja kinnine vooluring. Elektrivoolutugevus I=Q/t Metallides esineb elektronjuhtivus, sest liiguvad ainult vabad elektronid, kuna positiivsed ioonid oma asukohast lahkuda ei saa. Voolu suunaks metallides loetakse elektronide liikumise vastassuunda. Elektrohüüdid (hapete, aluste ja soolade vesilahused) on ioonjuhtmed: pos ja neg ioonid liiguvad teineteisele vastassuunaliselt. Voolu suunaks loetakse pos ioonide liikumise suunda. 2.Magneetiline läbitavus
plussilt miinusele). Koostame võrrandisüsteemi ja lahendame selle. *Võrrandisüsteemi lahendamine: Valid 2 võrrandit, eemaldad ühe tundmatu. Valid jälle 2 võrrandit ja eemaldad sama tundmatu, mis ennemgi. Mõlemad võrrandisüsteemide lahendid paned võrrandisüsteemi ja lahendad ära. 3. Siinuselise vahelduvvoolu väärtused a)Hetkväärtus Hetkväärtus on muutuva suuruse väärtus mingil ajahetkel. Tähistatakse väiketähega, näiteks voolu hetkväärtus i, pinge hetkväärtus u. b)Amplituudväärtus Amplituudväärtuseks ehk maksimaalväärtuseks nimetatakse perioodiliselt muutuvat suuruse suurimat hetkväärtust. Tähistatakse koos alaindeksiga m. Im, Um c)Efektiivväärtus Efektiivväärtus on võrdne niisuguse alalisvooluga, mis samas takistis sama aja jooksul eraldab vahelduvvooluga võrdse soojushulga. Ief=Im/ √ 2 =0,707 Im Uef=Um/ √ 2 =0,707 Um d)Keskväärtus Keskväärtus saadakse voolu hetkväärtuste aritmeetilise keskmisena.
Tarbija võimsus väheneb võimsuskao võrra 26. 4.3.5. Missuguse seaduspärasuse järgi sõltub pinge- ja võimsuskadu juhtmetes 27. voolutugevusest? P = IU = I² R 28. 4.3.6. Miks on pinged Ut1 ja Ut2 erinevad? Sest Ut2 juures tekib pingelang lisaks ka teise liiniosa tõttu. 29. 4.3.7. Missugusel tingimusel on pinged Ut1 ja Ut2 võrdsed? Kui teise liiniosa takistus oleks väga väike. 30. Takistused vahelduvvooluringis ning nende tähised ja ühikud? 1) reostaadi vm Aktiiv (r); 2) Induktiiv (x L); 3) Reaalse pooli näivtakistus (zL), mähistraadi aktiiv(rL); 4) Mahtuvustakistus (xc); 5) vooluringi Näivtakistus (z); 6) vooluringi aktiiv (rvr) 31. Võimsused ja nende ühikud vahelduvvooluringis? Pt on tarbija võimsus W; P vooluallikast võetav võimsus W; P elektriliini kaovõimsus, W. 32. Vahelduvvoolu amplituudväärtus ja tähised? Perioodiliselt muutuva suuruse suurimat hetkväärtust nimetatakse maksimaalväärtuseks
Vahelduvool ALEKSEI LUKASIN Mõiste Vahelduvaks nimetatakse sellist voolu, mille suund ja suurus ajaliselt muutub. Tähistatakse AC või ~. Enamkasutatav on siinuspinge. Vahelduvvoolu eelised: lihtsama konstruktsiooniga mootor ja generaator kerge muundada alalisvooluks kerge muuta pinget trafoga Vahelduvvoolu iseloomustavad suurused Hetkväärtus muutuva suuruse mingi hetke väärtus. Tähistatakse väiketähega: pinge u vool i emj e Maksimaalväärtus suurim hetkväärtus Tähistatakse suure tähega koos indeksiga m: pinge Um vool Im emj Em Vahelduvvoolu iseloomustavad suurused Periood aeg, mille vältel muutuv suurus teeb ühekordselt läbi kõik oma muutused (sekundites) Sagedus perioodide arv sekundis Hz Üks herts tähendab ühte perioodi sekundis. Tööstusliku vahelduvvoolu sageduseks on Eestis ja enamikus Euroopa maades 50 Hz. Kui pikk on tööstussagedusliku voolu periood? Vahelduvvoolu ja -pinge keskväärtus
U 0 70V 100V 70V 0 -70V -100V -70V 0 l = 100 m B = 0,5 T U(V) v = 2m/s 100 45 90 135 180 225 270 315 360 -100 Vahelduvvool · Vahelduvvool on perioodiliselt muutuva suunaga vool · Ajavahemikku, mille jooksul muutumine toimub, nimetatakse perioodiks. Tähis T, ühik 1s · Muutuste arv ajaühikus sagedus. Tähis f, ühik 1Hz(herts) · Voolutugevus mingil ajahetkel t Voolutugevuse hetkväärtus i · Voolutugevuse maksimaalne väärtus - Voolutugevuse amplituudväärtus Im Vahelduvvool FAAS. Väljendatakse kraadides i = Im sint i = 3 sin 100t
pingevõnkumiste faaside vahet(faasinihet) Vahelduvvoolu kirjeldamine Vahelduvvooluks nim elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub harmoonilise võnkumise võrrandi kohaselt. i=IMcost; u=UMcost; e=Mcost; i- voolutugevuse hetkväärtus; IM-voolutugevuse amplituutväärtus s.o. maaksimaalne väärtus; I=IM/2-efektiivväärtus; Efektiivväärtus võrdub sellise alalisvoolu tugevusega, mis eraldab juhis sama suure soojushulga kui vahelduvvool.; =2f-ringsagedus näitab ajaühikus läbitavat faasinurka radiaanides;f-sagedus(Meil f=50Hz);T periood, 1võnke sooritamiseks kulunud aeg(6) Kolmefaasiline vool Kolmefaasilise voolu generaator koosneb rootorist, milleks on pöörlev elektromagnet ja staatorist, mis koosnevad 2-st mähisest, mis on ruumis nihutatud 2/3 võrra. rootori pöörlemisel nurkkiirusega indutseeritakse kõigis mäistest emj, mis muutub harmooniliselt sagedusega , kuid mähiste
defineeritud elektrostaatilise jõu F kaudu, mis mõjub sellesse punkti asetatud positiivsele F E= q0 q0 proovilaengule Suund on määratud positiivse laengule mõjuva suurusega. Elektrivälja jõujooned- võimaldavad visualiseerida elektrivälja suurust ja suunda. Elektrivälja vektor välja suvalises punktis on seda punkti läbiva jõujoone puutujavektor. Jõujoone tihedus mistahes välja piirkonnas on võrdeline elektrivälja suurusega antud piirkonnas Jõujooned alagavad positiivsest laengust ja lõppevad negatiivses laengutel. Elektrivälja superpositsiooniprintsiip- kui antud punktis tekitavad elektrivälja mitmed laengud, siis kogu elektrivälja tugevus on võrdne potentsiaalide summaga. E= E1 + E2 +...+ Ei=Ei
Lehed on pöörisvoolu vältimiseks. Kasutatakse auto süütepoolis ning elekrienergia ülekandmisel. Primaarmähis Mähis, millele rakendatakse võrgupinge. Sekundaarmähis Mähis, millest võetakse pinge. Laudsüdamik Vajalik, et magnetvälja võimalikult väikeste kadudega ühelt mähiselt teisele üle kanda. Põhimõte Primaarmähisesse antakse vahelduvpinge, see tekitab seal vahelduvvoolu ning vahelduvvool tekitab omakorda samas taktis muutuva välja. Sama magnetväli muutub ka sekundaarmähises. See magnetväli tekitab sekundaarmähises induktsiooni elektromotoorjõu ning ühendab sinna tarbija saame elektrivoolu. Kasutegur on väga kõrge! Valemid: U1/U2=N1/N2=I1/I2=K 1 primaarahel 2 sekundaarahel K trafo ülekandetegur K < 0 pinge tõuseb K > 0 pinge alaneb Impulsimoment L=m*v*r
fii on nurk R ja Z vahel kui XL=XC siis tegu on ressonantsiga e võimsus on maksimaalne P=efektiivväärtus P=Pm:2 P=Im*Um:2=Im*Um: (2*2)=I*U I=Im: 2 Amplituudväärtus on 2 korda suurem effektiivväärtusest Vahelduvvoolu efektiivväärtus on võrdne alalisvoolu tugevusega, kui takistilt eraldub sama võimsus Reaktiivvõimsus võimsuse neg osa, eelduseks faasinihe (induktiiv või mahtuvustakistus) Võimsuse üldvalem P=U*I*cos fii fii=nurk I ja U vahel · Vahelduvvool elektrivool, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. · Alasivoolu korral on laengukandjate suunatud liikumine kulgliikumine, vahelduvvoolu puhul võnkliikumine. · Võnkumiste faas määrab ära võnkuva süsteemi seisundi. · i=Im x sin(wt+f0) võnkumistefaas · Vahelduvvooluvõrk koosneb elektrijaamadest, tarbijatest ja jaotussüsteemist. · Faasijuhe juhe, millel on nulljuhtmes perioodiliselt muutuv pinge e. signaal.
Vahelduvvool Saamine Litsaim generaator koosneb magnetpooluste vahel pöörlevast raamist, mille otstele on kontaktrõngad, rõngaste vastu surutud harjade kaudu juhitakse vool tarbijani. Kui raam teeb ühe täispöörde, siis teevad vabad laengud ühe võnke. Standardne vahelduvpinge: pinge max (amplituud) väärtus Um= 311V pinge hetkväärtus u muutub pidevalt -311V....311V pinge keskväärtus Uk=0 pinge efektiivväärtus U= Um/(ruutjuur)2= 220V -311 kuni +311 siinuseliselt muutuv vahelduvpinge paneb hõõglambi sama heledalt põlema kui 220V alalispinge e. soojustoimed on võrdsed. Eelised *transformeeritav (trafode abil) *lihtsamad, odavamad, töökindlamad masinad *toodetakse 3 faasiliselt (energia parem jaotumine) Vahelduvpinge tekitab tarbijas vahelduvvoolu. Im- max väärtus i- hetkeväärtus I- efektiivväärtus
U IR = R R Takistuses muundub soojuseks aktiivvõimsus: U2 P = U R × I R = I R2 × R = R [W] cos = 1 R Mahtuvus C vahelduvvooluahelas 1 Takistus vahelduvvoolule: X C = 2fC Kondensaator juhib vahelduvvoolu, sest toimub pidevalt tema laadimine - tühjenemine, laadimine vastassuunas - tühjenemine jne. UC IC = XC Pinge-voolu faasivahekord: vool on pingest =90° ees. cos = 0 Et pinge mahtuvusel tekiks, on vaja teda esmalt laadida! Reaktiivvõimsus: kondensaator laadub (+ võimsuse graafikul) ja tühjeneb (-) tagastades sama koguse energiat) Q = U C × I C = I C2 × X C [VAR] Induktiivsus L vahelduvvooluahelas Takistus vahelduvvoolule: X L = 2fL Pooli takistus vahelduvvoolule pole tühine traadi takistus, sest pooli induktiivsusest tingituna tekib vastuelektromotoorne jõud, mis takistab voolu suurenemist. UL IL = XL
Juhi induktiivsus L näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis voolu ühikulisel muutumisel ajaühiku jooksul 5. VAHELDUVVO OL JA S ELLE KIRJELDAMINE Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub (suund ka muutub). Euroopa riikides on valitud voolutugevuse perioodiliste muutuste sageduseks 50 herzi ning perioodiks 20 millisekundit. Laengukandjate suunatud liikumine on vahelduvvoolu korral võnkumine. Voolutugevuse hetkväärtus i sõltub laiatarbelise vahelduvvoolu korral ajast t kujul i= Im cos t või i= Im sin t. Voolutugevuse suurimat võimalikku väärtust Im nimetatakse amplituudväärtuseks. Faas t näitab võnkeseisundit nurga ühikutes. Ringsagedus näitab ajaühikus läbitavat faasinurka radiaanides. Uurida saab elektronostsillograafiga seade kiirete elektriliste protsesside uurimiseks. 6. VAHELDUVVO OLU TEKKIMINE. GENERAAT O R
Elektrivälja tugevuse vektori definitsioon- elektrivälja tugevus suvalises punktis on defineeritud elektrostaatilise jõu kaudu, mis mõjub sellesse punkti asetatud positiivsele proovilaengule Suund on määratud positiivse laengule mõjuva suurusega. Elektrivälja jõujooned- võimaldavad visualiseerida elektrivälja suurust ja suunda. Elektrivälja vektor välja suvalises punktis on seda punkti läbiva jõujoone https://cdn.fbsbx.com/v/t59.2708-21/11418134_10005305299...=7195bbc5cfbee92b2ba4ef98da5f1103&oe=5A5D45D5&dl=1 14.01.2018, 18F47 . 1 15 puutujavektor. Jõujoone tihedus mistahes välja piirkonnas on võrdeline elektrivälja suurusega antud piirkonnas Jõujooned
- nurkkiirus Sagedus näitab võngete või pöörete arvu ajaühikus. Ühik 1 Hz. = n/t =1/T Ringsagedus () näitab ajaühikus läbitavat faasinurka radiaanides.Ühik rad/s. =2f Siinuse või koosinuse argumenti t nimetatakse faasiks. Faas näitab, millises seisundis võnkuv süsteem parajasti on. Faasi tähistatakse tähega ja väljendadakse radiaanides või nurgakraadides. Perioodiliselt muutuvaks suuruseks on voolutugevuse väärtus antud ajahetkel ehk hetkväärtus. i= Im cos t i=Im sin t e= Em cos t u=Um cos e= Em cos t Generaator on seade, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvälja energiaks. Kaks põhiosa on paigalseisev osa ehk staator ja pöörlev osa ehk rootor. Generaatoris pöörleb elektromanget ja juhtmed suubuvad staatori uuretesse. Mehaanilise igas keerus tekib sinusoidaalselt muutuv elektromotoorjõud. e= Em cos t amplituudväärtus Em= BS
22. Takistite kolmnurk ja tähtühenduse teisendamine + ül 23. Liitahelate arvutamine kontuurvoolumeetodil + ül 24. Elektromagnetilise induktsiooni mõiste 25. Eneseinduktsioon 26. Vastastikune induktsioon 27. Induktiivsus poolide jada- ja rööpühendusel 28. Siinuselise elektromotoorjõu saamine 29. Faas, algfaas ja faasinihe 30. Voolu ja pinge keskväärtus 31. Voolu ja pinge efektiivväärtus 32. Vektordiagramm + ül 33. Aktiivtakistusega vooluring + ül 34. Induktiivtakistusega vooluring + ül 35. Mahtuvustakistusega vooluring + ül 36. Võimsused vahelduvvooluringis + ül 37. Aktiiv ja induktiivtakistusega vooluring + ül 38. Aktiiv ja mahtuvustakistusega vooluring + ül 39. Aktiiv, induktiiv- ja mahtuvustakistusega vooluring + ül 40. Pingeresonants + ül 41. Kahe haruga vooluring + ül 42. Rööpühenduse arvutus juhtivuse meetodil + ül Elektrotehnika eksam 1. Coulombi seadus + ül.
(e.isolaatoriteks), juhtideks ja pooljuhtideks. N: õhk, vaakum. Keskkonna suhteline dielektriline läbitavus . Näitab mitu korda on laengute vaheline jõud antud keskkonnas(vaakumis) väiksem kui vaakumis. = Fvaakumis/F N: vaakumis 1,õhus 1.0003,dest vesi 81. Elektriväli Elektriväli on üks mateeria eksisteerimisvorme. Tema põhiomaduseks on mõjutada laetud kehi jõuga.Elektriväli esineb laetud kehade ümber. Elektriväli levib lõpliku kiirusega V=C=3*108m/s. Elektrivälja tugevuse vektor Elektrivälja tugevus antud punktis võrdub sellesse punkti asetatud proovilaengule mõjuva jõu ja selle proovilaengu suhtega. Elektrivälja tugevuse vektori suund on määratav posit laengule mõjuva jõu suunaga. Vektor E on suunatud piki laengut ja antud väljapunkti läbivat sirget + laengust eemale ja - laengu poole. Elektrivälja tugevus E=F/q0 ühik (N/C); V/m Reostaat on muudetava takistusega takisti R=*l/S -eritakistus Elektrivälja jõujooned
Voolutugevuse muutumisel poolis muutub ka magnetvoog pooli keerdudes. Poolis tekib endainduktsiooni elektromotoorjõud, mis takistab talle väljaspoolt peale surutavat voolutugevuse muutust. Juhtmepool avaldab vahelduvvoolule takistust. Selle takistuse tulemusena energia soojusena ei eraldu. Pinge ja voolutugevus liiguvad küll perioodiliselt sama sagedusega, aga voolutugevus jääb faasis maha /2 radiaani e 90*. Valem w*L. Mahtuvustakistus-Tekib kui mingi takisti mahtuvus hakkab takistama välist muutust. XC- valem: XC= 1/wC; pinge jääb voolust maha 90*. Mahtuvustakistus sõltub mahtuvusest ja ringsagedusest. Hakkab toimuma endainduktsioon- takistab voolu. Alalisvoolu mahtuvustakistus on lõpmata suur. Kolmefaasiline vool- e kõnekeeles tööstusvool. Liinijuhtmes on 3 faasijuhet ja 1 nulljuhe. Saadakse kolmefaasilise generaatoriga, mis koosneb kolmest induktiivmähisest e staator. Mähised paiknevad rootori ümber 120* nurga all
võlli asendi 3) andur annab signaali, kui liikuv osa on jõudnud vajalikku asendisse. Juhtseadmed: 1) releed, kontaktorid, stabiliseerimis ja reguleerimis järgivsüsteem, programmjuhtimine 2) programmloogika kontroller-olekutrajektoori kujundamine, hägusloogiline juhtimine 46. Miks on sagedusjuhtimisel sageduse vähendamisel vaja vähendada ka mootori toitepinget, sageduse suurendamisel aga pinget ei suurendata? Vool sõltub pingest ja takistusest. Kui sagedus suureneb, siis ka takistus suureneb, seetõttu sageduse vähendamisel on vaja ka vähendada mootori toitepinget. Sageduse suurendamisel aga pinget ei suurendata, kuna seadmel ei ole lubatud kasutada suuremat pinget, kui nimipinge, seetõttu tuleb leppida sellega, et vool väheneb. 47. Kas õppimine soodustab leiutamist? Leiutamist ei saa õppida, kuid õppimine ning teatud tarkuste omandamine aitab kindlasti
Töö eesmärk: Töö eesmärgiks on tutvumine induktiiv-, aktiiv- ja mahtuvustakistuse mõistega ja olemusega vahelduvvooluringis, nende jadalülitusega ja pingeresonantsi nähtusega. Skeemid ja tabelid: Joonis 1. Takistuse mõõtmine vahelduvvooluga Tabel 1. Takistite parameetrid Takisti Mõõdetud Arvutused Liik Alalis- Vahelduvvool Z r xL xC L C vool co s R U I P F V A W Aktiiv- 95.2 15 1.5 23 95 94.1 12.3 27. 0.039 115.4 0.9 7
1. Siinuskõveraid iseloomustavad suurused on, voolu hetkväärtus i = Imsin(t+0) kus Im on voolu ampliduut vääryus ja on ringsagedus antud hetkel, 0 algfaas ehk algfaasinurk on elektriline nurk (psi), mis on möödunud perioodi algusest vaatluse alghetkeni, mida tähistab teljestiku nullpunkt. 2. Siinusvoolu hetkväärtus, efektiivsus ja ampliduutväärtus. Siinusvoolu hetkväärtus - i = Imsin(t+0), kus Im on voolu ampliduut vääryus ja on ringsagedus antud hetkel, 0 algfaas ja t on aeg. Muuruva suuruse väärtus mingil hetkel nim. hetkväärtuseks ja seda tähistatakse tähistatakse väiketähega. Siinusvoolu efektiivsus on võrdne niisuguse alalisvooluga, mis samas takistis sama aja jooksul eraldab vahelduvvooluga võrdse soojushulge. Efektiivväärtus kujutab siinussuuruse korral ruutkeskmist väärtust amplituudväärtusest :
konstant Elektrivälja iseloomustavat suurust E nim elektrivälja tugevuseks antud punktis. Elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud väljapunktis asuvale ühikulisele punktlaengule.Punktlaengu väljatugevus on võrdeline laengu (q) suurusega ning pöördvõrdeline laengu ja antud väljapunkti vahelise kauguse (r) ruuduga. Vektor ( E ) on suunatud piki laengut ja antud väljapunkti läbivat sirget (+) laengust eemale ja (-) laengu poole.Laengute süsteemi väljatugevus on võrdne nende väljatugevuste vektorsummaga mida tekitavad kõik süsteemi kuuluvad laengud üksikult. q= +/- Ne 1 q r E= 2 0 = 0,885 10 -11 ( F / m) 4H 0 r r Väljatugevuse jooned, Gaussi teoreem-Väljatugevuse jooned on jooned, mille puutujad langevad
Vahelduvvoolu iseloom. Hetkväärtused ( i , u ) Amplituudväärtused ( Im , Um ) Effektiivväärtused ( I , U ) Tavalisel vahelduvvoolul vahetuvad i ja u harmooniliselt võnkevõrrandi järgi: i=Im*sin/cos(wt+fii) KÕIK NURGAR RADIAANIDES w=oomega vahelduvvoolu võrk koosneb el. Jaamadest, tarbijatest ja jaotussüsteemist. Tarbijad ühendatakse rööbiti juhtmed: faasijuhe (nulli või maa suhtes perioodiliselt muutuv pinge) nulljuhe (pinge maa suhtes puudub) maandus (ühend. Maaga, et maandada korpuseid) mehhaaniline generaator mehhaaniline energia muundub el. energiaks. Vooluga raam muutuvas magnetväljas, tekib induktsiooni emj Faraday seadus määratakse induktsiooni emj Em=B*S*w Kolmfaasilis voolu ühendusviisid: Kolnurkühendus neutraali pole, pinge nurkade vahel 400V Tähtühendus neutraalis pinget pole, faasipinge 230V, liinipinge 400V, koormus peaks f
välja energiat teosteks en.liikideks. Voolu muutumisel hakkab pool endaind. tõttu toimima vooluallikana, mis pidurdab voolu muutumist. see põhjustab ind.takistuse. Ind.takistus sõltub ringsagedusest ja pooli induktiivsusest. X L= L=UL/I. Ind.takistuse korral jääb I U-st maha /2 võrra. Trafo seade U ja I muutmiseks jääval sagedusel. Koosneb: primaarpool (ühendatud muundatava vahelduvpingeallikaga), sekundaarpool, raudsüdamik. Töö põhineb EMI nähtusel, kuna prim.pooli läbib vahelduvvool, tekitab see muutuva mag.välja, mis indutseerib EMI sek.poolis (ka prim.poolis esineb takistav EMI nähtus). Kehtib seos: U 1/U2=n1/n2=k (ülekandearv) k<1 U tõstev, k>1 U madaldav (PU1>U2). Raudplekkidest südamik on vajalik mag.voo tugevdamiseks. Plekid on üksteisest eraldatud, et suurendada südamiku takistust, muidu tekiksid südamikus tugevad pöörisvoolud. Aktiivtakistus füüs. suurus, mis isel. akt.koormuse omadust muundada elektromag.välja en. pöördumatult teissteks en
Õpiobjekti stsenaarium Õpiobjekti nimi Vooluresonants Õpiväljund Õppinud inimene selgitab, kuidas leida rööpühenduses olevate komponentide voolutugevust ning mis asi on vooluresonants. Õpiobjekti sisu Siin kohal ei arvesta pooli juhtmetraadi aktiivtakistust. Väljaselgitamaks koguvoolu, joonestatakse vektordiagramm. Alustatakse vabalt valitud asendis vektorist U, mis on kõigis harudes ühine. Samas faasis pingega on aktiivvool Ia vektor. Induktiivvoolu IL vektor jääb pingest 90o maha, mis on vastupidise suunaga mahtuvusvoolu Ic vektoriga, mis on pingest 90o ees. Ühendades vektorite alguspunkti lõpppunktiga, saamegi koguvoolu I vektori, mis on pingest nurga mahajääv. NB! Vooluvektorite mõõtkava peab olema ühine. Valemid voolude leidmiseks: Faasinurk leitakse valemitega: Aktiivvool = 1. cos = või Induktiivvool =
T trafo X reaktiivtakistus VD diood x,y tasandi teljed VS türistor z vahemuutuja VT transistor Z näivtakistus Z koormus W energia A pindala W(s) ülekandefunktsioon a kiirendus w keerdude arv B induktsioon tüürnurk C mahtuvus , staatori teljed cos võimsustegur eelnemisnurk d,q rootori teljed kommutatsiooninurk F jõud viga f sagedus kasutegur I vool elektriline nurk i ülekandesuhe ülereguleerimine J inertsmoment hõõre k tegur
RL ir RL Joonis 4.12. Koormuse pinge ja voolu reguleerimine: a) reostaadiga, b) lülitiga Koormuse RL pinge ja voolu reguleerimisel reostaadiga R jaguneb toiteallikast tarbitav vool regulaatori ja koormusvooluks i1 = ir + i2. Kui reguleerida koormuse pinget pooleni (q = 0,5) toiteallika pingest, on regulaatori poolt tarbitav võimsus võrdne koormusele langeva võimsusega, s.t. pool tarbitavast energiast läheb kaduma regulaatoris. Preg = q R i12 + (1 − q ) R i r2 = q R (i r + i 2 )2 + (1 − q ) R i r2 = R L i 22 . (4.1) Sama võimsusbilanss kehtib ka siis, kui regulaatorina kasutatakse pidevtalitluses transistori. Järelikult, võimsuse (s.t. pinge ja voolu) pidevatoimeline reguleerimine sobib vaid juhul kui
......................................................................... 11 3. Üldprintsiibid...................................................................................................................... 13 3.1. Elektriajami mõiste ........................................................................................................... 13 3.2. Alalisvool .......................................................................................................................... 13 3.3. Vahelduvvool .................................................................................................................... 15 3.4. Mittelineaarsed elemendid vahelduvvooluahelas .............................................................. 16 3.5. Arvutusülesanne ................................................................................................................ 17 3.6. Kolmefaasiline vahelduvvool ...........................................................................................
1.Alalisvooluringi seadused.Voouring koosneb: 1) toiteallikas; 2) tarbija e koormus: 3) ühendusjuhtmed. Faasirootoriga asünkr. Lühisrootoriga, kahe- ja ühefaasilised asünkroonmootorid. Graafilist kujutist nim skeemiks. Vooluring kus vool on ühe ja sama väärtuseks nim haruks. 3 või enama haru Asünkroonmootori ehitus: staator(koosneb välisest teraskerest, millesse on pressitud uuretega kalvaanilist ühenduskohta nim sõlmeks. Kui pinge ja vooluvaheline sõltuvus on lineaarne siis nim staatorisüdamik, mis koostatakse stantsitud terasplekist), rootor(koosneb terasplekkidest on mähitud) lineaarseteks vooluringiks
tramm, trollibuss. Elektrienergia saadakse nende jaoks aga vahelduvvooluvõrgust alaldusalajaamade kaudu. Alalisvooluga töötavad ka elektrokeemilised ja galvaanikaseadmed. 6)Mida iseloomustab ahela võimsuste bilanss? Seadme kogu töövõimet, mis elektriseadmes muutub teiseks energiaks. Energia muutub näiteks küttekehas soojuseks, elektrilambis valguseks ja soojuseks, eletromootoris mehaaniliseks energiaks. 7)Mis on kondensaator, pool, mahtuvus, induktiivsus? Tingimused. Kondensaator on kahest või enamast elektroodist ja nendevahelisest dielektrikukihist koosnev seadis. 3)Mis on jadaahel? Omadused. Kui mitu tarvitit või takistit on ühendatud teineteise järel ilma hargnemiseta, nimetatakse seda järjestikehk jadaühenduseks. 4)Mis on rööpahel?Omadused. Kui mitu takistit või tarvitit on ühendatud kahe punkti vahele, nimetatakse seda takistite paralleel- ehk rööpühenduseks.
∗⃗ r 212 ⃗ F12= r 12 Joonis: ε ≥ 1 on suhteline dielektriline läbitavus, vaakumis ε =1 Elektrivälja tugevus. Valem, ühik, suund. Jõujoon. Superpositsiooniprintsiip elektrivälja jaoks. ⃗ F V Valem: ⃗ E= Mõõteühik Si süsteemis: 1 q0 m Elektrivälja jõujoon on joon, mille igas punktis elektriväljatugevuse vektor on puutujaks. Jõujooned lähtuvad positiivsest laengust ja lõpevad negatiivsetel laengutel. Superpositsiooniprintsiip: Punktlaengute süsteemi poolt tekitatud elektriväljatugevus on üksikute laengute poolt tekitatud elektriväljatugevuste vektoriaalne summa antud ruumipunktis Punktlaengu elektrivälja tugevuse valemi tuletus lähtudes Coulomb’ seadusest k∗1 ∗q0∗q1 ε Coulumbi valem: 2
Elektri küssad 1. Milliseid eeliseid annab elektrotehnika tundmine insenerile? Hea spetsialist peaks oma kitsa ala kõrvalt tundma ka teiste teaduste põhiolemust. Kuna tänapäeval ei saa elektrita hakkama ühelgi elualal, siis peaksid insenerid kindlasti tundma elektrotehnika põhimõisteid, terminoloogiat ja elektrienergia ning elektriseadmete rakendamise võimalusi, et siis neid teadmisi kasutades oma erialal edukam olla. 2. Milliseid eeliseid annab elektroonika tundmine insenerile? Mehaanikainsenerid puutuvad palju kokku igasuguste masinatega, mis kasutavad elektrienergiat. Tootmises ja masinaehituses oleks ilma elektrotehnikaalaste teadmisteta üsna raske midagi ära teha. Tihti võimaldab elektrotehnika põhimõtete tundmine näiteks tootmises teha optimaalsemaid valikuid ja raha kokku hoida. 3. Kes peaks olema õppimisprotsessis aktiivsem pool õppija või õpetaja? Mõlemad peaksid olema aktiivsed. Õppejõud peaks olema oma ala a
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
