Vahelduvvoolu mõisted ja valemid (0)

Vahelduvvool
Vahelduvvoolu generaator - Kui juhtmekeeru üks ots on ühendatud generaatori ühe kindla klemmiga K ja teine klemmiga L, siis juhtmemähise liikumisel läbi vertikaalasendi muutub väljundpinge polaarsus. a-b liigub üles ja paremale, e-d liigub alla ja vasakule, selle tulemusena muutub esialgne positiivne laeng K klemmil negatiivseka ja negatiivne laeng L klemmil positiivseks. K ja L klemmi vahel tekib sinusoidne vahelduvpinge .
Vahelduvvool on elektrivool , mille voolutugevus ja 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. 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 π/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. Rootoriks on püsi- või elektromagnet. Kui rootor keerlema panna, tekitab see magnetvoo. Kui mõnes mähises on magnetvoo muutus suurim, tekib seal elektromotoorjõu suurim e amplituudväärtus. Kuna mähiste vahel on 120* nurk, siis on ka tekivate pingete sinusoidgraafikud 120* nihkes üksteise suhtes. Tähtühendus- Mähiste üheliigilised otsad ühendatakse generaatori neutraali N ja sealt tõmmatakse nulljuhe. Kasulik: Saab tööle rakendada suure võimsusega masinaid. Saab ka 3 täiesti iseseisvat vooluvõrku nt terve 3 korruselise maja jaoks. Uf- faasipinge e pinge nulljuhtme ja faasijuhtma vahel. Ul- liinipinge hetkväärtus e pinge kahe faasijuhtma vahel. Ul=*u*f.
Traformaator- trafo - seade, millega saab muuta voolutugevust ja pinget vastavas vahekorras. Trafo koosneb primaarmähisest ja sekundaarmähisest, mis on keritud ühele metallsüdamikule. Kehtib seos, et primaar - ja sekundaarmähise pingete suhe on võrdne nende mähiste keerdude suhetega ja pöördvõrdeline voolutugevusega e N1/N2=U1/U2=I2/I1. Sellest seosest tuleneb ka põhjus, miks trafot nii palju kasutatakse igapäevaelus. Kui trafos on palju keerde, siis saab sellega tõsta pinget ja järelikult langeb voolutugevus, mis aitab oluliselt vähendada elektrienergia kadu soojusenergiana. Kui vahelduvvool jõuab aga tarbijani , siis U-d taas langetatakse ja voolutugevust tõstetakse- sedasi toimib jaotosvõrk.
Võnkeringiga viidakse sagedus soovitava raadiojaamaga samaks, mis võimaldab signaali w=1/√LC e takitab resonantsi. Raadio häälestamisel muudetakse antenni ahelas paikneva võnkeringi kondensaatori mahtuvust ja seega ka võnkeringi omavänkesagedust. Nii tekitatakse resonants vajaliku saatejaama sagedusel. Tulemuseks on just selle jaama poolt lähetavate võnkumiste võimandemine raadiovastuvõtjas.
Asünkroonmootor- vahelduvvoolu jõul töötav elektrimootor , mille pöörlemissagedus pole sünkroonne elektrivoolu sagedusega. Põhiosadeks on paigalseisev staator ja pöörlev rootor. Sünkroonnsel pöörlemisel on rootori ja stsstori väli üksteise suhtes paigal. Magnetvoog ei muutu ja induktsioonivool ei teki. Kiiruste erinevust nim libisemiseks. Standartse asünkroonmootori nimilibistus on mõni protsent, kusjuures suurema nimilibistusega on väiksemad mootorid. Mootori režiimis töötamisel on standardmähise ülesandeks magnetvälja tekitamine. Nendel mootoritel on sõltuvalt variandist kaks, neli, kuus jne poolust.
Valemid:
i=Im*sin wt=Im*sin 2πft
u=Um*sin wt=Um*sin 2πft
k=N1/N2=U1/U2=I2/I1
T=1/f
XC=1/wC
w=2πf
I=U/R
N=U*I
I=U/XC
R=w*L
Xc=1/wC
Um=u*√2
w- ringsagedus
c- mahtuvus-F
f- sagedus –Hz
XC-mahtuvustakistus-oom