Vahelduvvoolu mõisted ja valemid (1)

Lõik failist

Sarnased õppematerjalid

18

doc

Elektromagnetism

2. Faraday katsed Liikuv püsimagnet tekitab voolu lähedalasuvas juhtmes. Vooluga juhtme liikumine tekitab magnetvälja vahendusel voolu naaberjuhtmes Voolu muutus juhtmes tekitab vastava magnetväljamuutuse kaudu voolu naaberjuhtmes 3. Ma g n etvo o g. Jalgratta lambid põlevad seda heledamalt, mida kiiremini pöörleb dünamo võll. See tähendab, mida kiiremini magnetväli muutub, seda suurem elektromotoorjõud. Vaatleme katset. A Kui tekitame vool esimeses poolis, siis tekitab vool ka teises. 1. Muudame poolide vaheline kaugus. Elektromagnetiliste nähtuste kirjeldamiseks vajalik suurus võrdeline magnetinduktsiooniga B 2. Muudame poolide südamiku ristlõikepindalat. Elektromagnetiliste nähtuste kirjeldamiseks vajalik suurus võrdeline pindalaga S, mida läbivad muutuva magnetvälja jõujooned. 3. Muudame poolide vahelist nurka. Elektromagnetiliste nähtuste kirjeldamiseks vajalik suurus võrdeline koosinusega

Füüsika

3

doc

ELEKTROMAGNETVÕNKUMISED

Kordamine 1. Mõisted: Vahelduvvool- elektrivool, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. Reeglina muutub selle juures ka voolu suund Alalisvool- vool, mille suund ja tugevus ajas ei muutu. Voolutugevuse ja pinge hetkväärtus ­ voolutugevuse või pinge väärtus antud ajahetkel. Voolutugevuse ja pinge amplituud väärtus- voolutugevuse või pinge maksimaalne väärtus. Sagedus- võrdsete ajavahemike tagant korduvate võngete või impulsside arv ajaühikus. Periood- aeg, mis kuulub ühe võnke tegemiseks. Faasijuhe- juhe, millel on olemas perioodiliselt muutuv pinge. Nulljuhe- juhe, millel pinge maa suhtes puudub. Maandus-

Füüsika

54

ppt

Elektromagnetiline induktsioon

vastassuunaline (st. takistab kasvu), kui aga välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist, siis on induktsioonvoolu magnetvälivälise magnetväljaga samasuunaline (st. takistab kahanemist) · Miinusmärk induktsiooniseaduses on Lenzi reegli väljendus.  = - t = - t  Endainduktsioon · Induktsiooni elektromotoorjõu muutumisel poolis tekib pooli läbiva magnetvoo muutus · Magnetvoo muutumine kutsub esile muutuva voolu · Muutuv vool kutsub omakorda esile täiendava magnetvoo muutuse · Mis omakorda tekitab täiendava voolu tekkimise poolis. · Seda nähtust nimetatakse endainduktsiooniks.  Endainduktsiooni elektromotoorjõud · Voolutugevuse järsul muutumisel (voouringi sulgemisel või katkestamisel hakkab vooluringis olev pool toimima vooluallikana · Sellise vooluallika elektromotoorjõudu nimetatakse endainduktsiooni elektromotoorjõuks. · Endainduktsiooni elektromotoorjõud üritab takistada teda

Elektrotehnika

2

doc

Vahelduvvoolu mõisted ja valemid

reeglina ja suund muutuvad perioodiliselt. Osakeste liikumine on võnkumine ( triivi kiirus muutub perioodiliselt). f- voolutugevuse perioodiliste muutuste sagedus. T- periood, näitab ajavahemikku, mille tagant voolutugevuse mingi kindel väärtus kordub (i- hetkeväärtus, Im voolutugevuse amplituudväärtus, wt-faas, w- ringsagedus). Faas-f- näitab võnkeseisundit nurga ühikutes. Ringsagedus ­w- näitab ajaühikus faasinurga muutust radiaanides. Takistused vahelduvvoolu allikas: Aktiivtakistus- R- sama takistus mis on olemas alalisvoolu korral. Iseloomustab laengukandjate suunatud liikumisel mõjuvate pidurdusjõudude toimet. Aktiivtakistusel muutuvad pinge ja voolutugevus faasis e nad saavutavad üheaegselt maksimaal- kui ka minimaalväärtuse. Elektrivoolu säilitamiseks peab elektriväli tegema tööd pidurdavate jõudude vastu, eraldub elektrivälja energia soojusena. R=U/I. Induktiivtakistus- XL- on tingitud endainduktsiooni nähtusest

Füüsika

2

docx

Vahelduvvool

vastastikmõjust, U ja I vahel faasivahet pole Induktiivtakistus ­ põhjuseks induktiivpool, põhjuseks endainduktsioon, põhimõttliselt lisavooluallikas, mis takistab voolu muutumist, soojust ei eraldu, voolu kasvu korral pool salvestab energiat, kahanedes annab võrku tagasi, I jääb Ust T:4 võrra maha XL=w*L Mahtuvustakistus ­ põhjuseks kondensaator, ühel plaadil tekib laeng, mis indutseerib laengu ka teisele plaadile, vahelduvvoolu tõttu plaadi laeng muutub ja muutub ka indutseeritud laeng, teisel pool tekib vool, püüab voolu muutumist takistada, soojust ei eraldu, U jääb Ist T:4 võrra maha XC=1:(wC) näiv e kogutakistus Z=sqrt(R2+(XL++XC)2) 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

Füüsika

34

doc

Elektrotehnika vastused

esinevate pingelangude algebralise summaga. E1+E2=U1+U2+U3+U4 4. Takistus. Juhtivus. Takistite ühendusviisid ja skeemide teisendamine. Takistuseks ehk elektritakistuseks nimetatakse juhi omadust avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju. Takistuse mõõtühikoks on oom. Takistusühik 1 oom on sellise juhi takistus, mille otstele rakendatud pinge 1 volt korral läbib juhti vool tugevusega 1 amper. Alalisvoolu korral on juhi takistus arvutatav valemiga: kus l on juhi pikkus meetrites, A juhi ristlõike pindala ruutmeetrites ja materjali eritakistus oommeetrites (·m).  Elektrijuhtivus on elektriahelat või objekti iseloomustav suurus. Vastavalt lineaarsetele elektriahelatele kehtivale Ohm'i seadusele on juhtivus G võrdeline vooluga I ja pöördvõrdeline pingelanguga U : G = I / U Juhtivus G on takistuse R pöördsuurus: G = 1 / R .

Elektrotehnika ja elektroonika

27

doc

Kontrollküsimused

7.Elektromotoorjõud (allikapinge), sisepingelang ja pinge. 1. Mida on vaja elektromotoorjõu tekitamiseks? 2. Mida nimetatakse elektromotoorjõuks (emj.)? 3. Kuidas emj. tähistatakse, mis ühikutes mõõdetakse? 4. Millal on emj. üks volt?Kuidas pinget tähistatakse, mis ühikutes mõõdetakse? 5. Mida tehakse kestva voolu saamiseks vooluahelas? 6. Kuidas mõõdetakse emj. ja kuidas pinget toiteallika klemmidelt? 7. Millal saavad emj. ja pinge olla võrdsed (või ei saa)? 8. Kas vool saab olla ilma pingeta? Tuua näide. 9. Kas pinge saab olla ilma vooluta? Tuua näide. 10. kV = ... V; 11. 1 mV = ... V; 12. 1µV = ... V 8.Elektrivool. 1. Kuidas liigitatakse ained sõltuvalt nende võimest juhtida elektrivoolu? Selgitada. 2. Millised ained on elektrivoolu juhid? Tuua näiteid. 3. Millised ained on elektriisoleer materjalid? Tuua näiteid. 4. Kuidas toimub alumiinium- ja vaskjuhtmete omavaheline ühendamine? 5

Elektrotehnika

4

doc

Faraday, vool...

nähtust, kus suletud juhtivas kontuuris tekib induktsioonivool magnetvoo muutumisel kontuuri askohas(2) Elektormagneetilise induktsiooni nähtuse avastas 1831a Faraday, kes tegi järgmise katse:(3) Faraday muretses endale vajalikud asjad ära, pani need kokku ja hakkas katsetama ühe teadlasega. Lülitades voolu sisse läksid teise tuppa vaatama... Induktsioonivoolu suunda määratakse Lenzi reegli abil.(4) Magneti põhjapooluse lähendamisel tekib juhtmekeerus vool, mille magnetväli on vastassuunaline B, joonisel seega üles, see on ka kontuuri normaali suund. Vastavalt kruvi reeglile saame voolu suuna- kruvi liikumise suund ühtib normaali suunaga, kruvipea pöörlemise suund näitab voolu suunda. Lenzi reegel: Induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetväli takistab induktsioonivoolu esilekutsuva magnetvälja muutumist. i=-/t Induktsiooni emj on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Endainduktsioon.Induktiivsus.

Füüsika

Kommentaarid (1)