Aktiivtakistus R vahelduvvooluahelas. Takistus vahelduvvoolule: R Pinge voolu faasivahekord: faasis =0° 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
Koosinusfunktsioon voolutugevus on maksimaalne alguses Siinusfunktsioon korral algab aja môõtmine hetkel, mil i=0 Vooluallikad ja tarvitid moodustavad vahelduvvooluvõrgu. Vahelduvvooluahela aktiivtakistuseks R nimetatakse takistust, mis on olemas ka alalsvoolu korral. Aktiivtakistusel muundub elektrienergia soojuseks. On faasis , pliit, hõõglamp Induktiivtakistust Xl = wL avaldab vahelduvvoolule juhtmepool, mille induktiivsus on L. Seejuures on w vahelduvoolu ringsagedus. Kino ja teatri hõõglamp Mahtuvustakistus Xc = 1 / wC avaldab vahelduvvoolule kondensaator, mille mahtuvus on C. Külmik, pesumasin, tolmuimeja Näivtakistus ehk impedants Z on vahelduvvoolu takistus , mis arvestab aktiivtakistust R ja induktiiv Xl ning mahtuvustakistuse Xc vahet
GENERAATOR * Generaatoriks nimetatakse seadet, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvlja energiaks. * Mehaaniline generaator sisaldab magnetvlja tekitajat (psi- vi elektromagnetit) ja selle suhtes prlevat juhtmemhist. TAKISTUSED VAHELDUVVOOLU AHELAS * Vahelduvvoolu ahela aktiivtakistuseks R nimetatakse takistust, mis on olemas ka alalisvoolu korral. Aktiivtakistusel muundub elektrienergia soojuseks * Induktiivtakistust X = ?L avaldab vahelduvvoolule juhtmepool, mille induktiivsus on L. Seejuures on ? vahelduvvoolu ringsagedus * Mahtuvustakistust Avaldab vahelduvvoolule kondensaator, mille mahtuvus on C * Aktiivtakistusel on pinge ja voolutugevus samas faasis. Induktiivtakistusel jb voolutugevus faasis maha pingest, mahtuvustakistusel aga pinge voolust. Maha jb energiat mrav suurus VAHELDUVVOOLU VIMSUS * Vahelduvvoolu tugevuse efektiivvrtuseks nimetatakse sellise
278 o z 62.5 74 Graafik: 200 UL 150 UC 100 z I 50 0 20 25 30 35 40 C Kontrollküsimused: *Millistest suurustest oleneb induktiivtakistus? See oleneb f-vahelduvvoolu sagedusest ja L- pooli induktiivsusest. *Mille poolest erineb reaalse pooli takistus alalis- ja vahelduvvoolule? Alalisvoolu puhul arvestatakse oomtakistust ja vahelduvvoolu puhul aga aktiivtakistust. *Millest oleneb reaalse pooli võimsustegur? See oleneb vahelduvvoolu näivtakistusest. *Millistest suurustest oleneb mahtuvustakistus ja milline on selle selle väärtus alalisvoolule? Mahtuvusest C tingitud takistusest vahelduvvoolule z r rL 2 xL xC 2 *Kuidas arvutatakse jadalülituses vooluringi näivtakistus?
U= pinge, voldid. R=lõigu takistus, ohmides) 19. Vahelduvvooluringi kogutaksitust nimetatakse .................................... ja ta koosneb kolmest erinevast takistusest. Nimeta need takistused ja kirjuta nende arvutusvalemid Vahelduvvoolu ahela aktiivtakistuseks R nimetatakse takistust, mis on olemas ka alalisvoolu korral. Aktiivtakistusel muundub elektrienergia soojuseks. Aktiivtakistusel on pinge ja voolutugevus samas faasis. Induktiivtakistust X=ωL avaldab vahelduvvoolule juhtmepool, mille induktiivsus on L. Seejuures on ω vahelduvvoolu ringsagedus. Induktiivtakistusel jääb voolutugevus faasis maha pingest. Mahtuvustakistus avaldab vahelduvvoolule kondensaator, mille mahtuvus on C. mahtuvustakistusel aga pinge voolust. Maha jääb energiat määrav suurus. 20. Mida saab leida Thomsoni valemist? Kirjuta Thomsani valem. Võnkeringis toimuvate elektrovõnkumiste omavõnkeperioodi . f0= 1 2pii ruutjuurLC
7. Millest sõltub aktiivtakistus ? Takistus sõltub juhi materjalis ja mõõtmetest. 8. Millest sõltub induktiivtakistus ? induktiivtakistus sõltub vahelduvvoolu sagedusest. 9. Millest sõltub mahtuvustakistus ? sõltub vahelduvvoolu sagedusest 10. Mis on näivtakistus ? Näivtakistus ehk impedants on vahelduvvoolu takistus, mis arvestab aktiivtakistust ja induktiiv- ning mahtuvustakistuse vahet. 11. Ohmi seadus vahelduvvoolule ? 12. Mis on transformaator? on elektromagnetilisel induktsioonil põhinev staatiline (liikuvosadeta) energiamuundur, mis võimaldab muuta vahelduvvoolu tugevust ja pinget voolusagedust muutmata. 13. Mis on alaldi? alaldi on seade, mis muundab vahelduvvoolu alalisvooluks.
Aktiivtakistusel muundub elektrienergia soojuseks. Aktiivtakistusel muutuvad pinge ja voolutugevus käsikäes. Öeldakse, et pinge ja voolutugevus on omavahel faasis. Induktiivtakistus Induktiivtakistust XL = L avaldab vahelduvvoolule juhtmepool, mille induktiivsus on L. Seejuures on vahelduvvoolu ringsagedus. Pool hakkab toimima vooluallikana, mis pidurdab väljastpoolt peale sunnitavat voolu muutumist. Puhtalt induktiivsel takistusel energiat soojusena ei vabane. Voolu kasvu käigus salvestab induktiivpool energiat ning voolu kahanemisel annab ta selle ära
w=2 t aeg [s] w raami pöörlemise sagedus [rad/s] Um= 220 V Vahelduvvoolu efektiivväärtused Efektiivväärtused määravad ära võimsuse, mida vahelduvvool on suuteline edasi viima P = UefIef Uef = Voltmeeter ja ampermeeter mõõdavad vahelduvvoolu ahelas efektiivväärtusi. Takistused vahelduvvoolu ahelas 1. Aktiivtakistus tavaline takistus R [] 2. Mahtuvustakistus takistus, mida avaldab kondensaator vahelduvvoolule Xc = Xc mahtuvustakistus [] w voolu ringsagedus [rad/s] C mahtuvus [F] 3. Induktiivsustakistus takistus, mida avaldab vahelduvvoolule pool e mähis XL = wL XL takistus [] L induktiivsus [H] w ringsagedus [rad/s] 2. Trafo Trafo koosneb rauasüdamikust ja kahest poolis ehk mähisest: Primaarmähis ühendatakse pingeallikaga Sekundaarmähis ühendatakse tarbijaga Tingmärk:
T-periood (s) L- induktiivsus (H) C-mahtuvus (F-farad) 6)Induktiivtakistus (RL võib ka XL)- takistus, mida vahelduvvoolu ahel omab induktiivsuse olemasolu tõttu. RL=L=2fL (omega) -ringisagedus f - tavaline sagedus (Hz) Induktiivtakistuse korral jääb vool pingest maha. Alalisvoolu ahelas indukt. suurendamine ei muuda voolu tugevust, vahelduddooluahelas aga voolutug väheneb. Mida suurem on sagedus, seda väiksem voolutugevus. 7)Mahtuvustakistus (RC) - takistus, mida vahelduvvoolule avaldab ahela takistus. (PEAB OLEMA KONDENSAATOR). SÕLTUB: mahtuvusest ja voolu sagedusest. RC = = ----------------------------------------------------------------- C=C1+C2 ; C= VÕIMSUS: p=IU ; p ; z z-kogutakistus ehk näivtakistus Ohmi seadus vahelduvvoolu ringis: 1) I= ; 2) I= ; 3) I= KUI KONDENSAATORIST EI OLE JUTTU ÜL. ON C=0 !!! 8)Resonants, millal tekib
Faasi pinge - pinge liini ja nulljuhtme vahel 230V
Liini pinge - pinge kahe liinijuhtme vahel 398V
6. 3 faasiline elektriliin koosneb kolmest faasijuhtmest ja ühes nulljuhtmest.
7. Induktiivtakistus - selle tekitavad poolid
Sõltub: 1) vahelduvvoolu sagedusest (võrdeliselt, suurem sagedus = suurem takistus)
2) pooli induktiivsusest (võrdeliselt)
XL = * L
Sirge juhtme korral 0.
Mahtuvustakistus - kondensaatorite takistus vahelduvvoolule (alalisvool
kondensaatorit ei läbi)
Sõltub: 1)vahelduvvoolu sagedusest (pöördvõrdeliselt, suurem sagedus = väiksem
takistus)
2) kondensaatori mahtuvusest (pöördvõrd, väiksem mahtuvus = suurem
takistus)
XC = 1/*c
8. Trafo - seade vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel
Ülekande arv näitab kas pinget tõstetakse või alandatakse.
K = 1 pinge ei muutu 0
näidatud) üheliigilised otsas X,Y,Z võib kokku ühendada. Liinipinge Ue-pinge kahe liini juhtme vahel. Faasipinge U f- pinge null- ja liinijuhtme vahel. U e=3UB; Eestis Uf=220V Ue=380V. Vooluvõrk elamus:(10) Takistused vahelduvvooluringis 1)Aktiivtakistusega vooluring (R) Takistust, millest eraldub soojusenergia nim. aktiivtakistuseks.nt hõõglambi niit, sirgjuhe. Aktiivtakistus(R) avaldab ühesugust toimet nii alalis-kui vahelduvvoolule.(11) Kui u=UMsint, siis i=IMsint, IM=UM/R; Aktiivtakistuse korral on voolutugevus(i) ja pinge(u) faasis,=0 2)Induktiivtakistusega vooluring(XL) takistust, mis on tingitud endainduktsiooni nähtusest nim. induktiivtakistuseks. Induktiivtakistus(XL) avaldab erinevat toimet alalis- javahelduvvoolule.(12) Voolutugevus jääb pingest =/2 võrra maha. Kui u=UMsint, siis i=IMsin(t*/2), IM=UM/XL Induktiivtakistus XL=L, kus =2f, -ringisagedus,L-induktiivsus 3)Mahtuvustakistusega vooluring(Xc)
takistis sama aja jooksul eraldab vahelduvvooluga võrdse soojushulga. Aktiivtakistusega vooluring Kui alalispinge puhul on tegemist lihtsalt ühe takistusega R, siis vahelduvpinge puhul tekib tunne, et Ohmi seadus ei kehtigi. Kui mõõta mähise oomilist takistust ning, teades pinget, arvutada vool ning siis lülitada see mähis pinge alla, näitab ampermeeter vähem. Seda põhjustavad nähtused, mis tekivad seoses voolu suuna muutumisega igal poolperioodil. Seepärast, et eristada takistust vahelduvvoolule takistusest alalisvoolule, mis avaldub valemiga S R= l tähistatakse oomilist takistust vahelduvvooluahelas tähega r ja nimetatakse aktiivtakistuseks. Seejuures r > R. Aktiivtakistuses eraldub energia ainult soojusena. Ainult aktiivtakistust omavateks tarvititeks võib lugeda kõiki neid, kus induktiivsus ja mahtuvus on tühised. Need on hõõglambid, küttekehad, takistid ja reostaadid. 50...60 Hz võrgusageduse või veel madalama sageduse juures on aktiivtakistus r praktiliselt
AASTAL USA KODANIKUKS. TEISE MAAILMASÕJA KÜNNISEL AITAS TA HOIATADA PRESIDENTI FRANKLIN ROOSEVELTI, ET SAKSAMAA VÕIB VÄLJA TÖÖTADA TUUMARELVA, JA SOOVITAS USA-L ENDALGI ALUSTADA SELLESUUNALISI UURINGUID. LAPSEPÕLV • EINSTEIN SÜNDIS WÜRTTEMBERGI KUNINGRIIGIS. TEMA ISA HERMANN OLI ELEKTRIINSENER JA ETTEVÕTJA, KES TOOTIS ALALISVOOLUSEADMEID. KUID 1894 PIDI TEMA ETTEVÕTE TEGEVUSE LÕPETAMA, SEST ALALISVOOL JÄI ALLA VAHELDUVVOOLULE. • EINSTEINIL OLI 2-AASTAT NOOREM ÕDE MARIA, KEDA HÜÜTI MAJAKS. ALBERT JA MAJA OLID OMAVAHEL VÄGA LÄHEDASED KOGU ELU JOOKSUL. • KUIGI EINSTEINI MÕLEMAD VANEMAD OLID JUUDID, EI OLNUD PEREKOND USKLIK. 5-AASTASELT HAKKAS ALBERT KÄIMA KATOLIIKLIKUS ALGKOOLIS, OLLES SELLE AINUS JUUDISOOST ÕPILANE, JA 8-AASTASELT LUITPOLDI GÜMNAASIUMIS, MIS TÄNAPÄEVAL ASUB MÜNCHENIS JA KANNAB ALBERT EINSTEINI GÜMNAASIUMI NIME.
1. Faas sin.(cos) funkts. isel. suurus, mis määrab siinuseliselt (koosinuliselt) muutuva suuruse hälbe mistahes ajahetkel (selle hetkväärtuse). Tähis , ühik 1rad. =t+0 (-ringsagedus, 1 1/s, 0-algfaas, mis määrab võnkuva keha asendi ajahetkel t=0). Mahtuvustakistus füüs. suurus, mis isel. mahtuvuskoormuse omadust piirata voolutugevust, kuid mitte, muuta elektromag.välja energiat teisteks energialiikudeks (soojusenergiaks). Mah.takistust avaldab vahelduvvoolule kond., mis hakkab laadimise käigus toimima vooluallikana, mis takistab laadimist. Mah.takistus on pöördvõrdeline ringsageduse ja kond. mah. korrutisega. XC=1/C. Mah. takistuse korral jääb U I-st /2 võrra. Mah.takistust saab leida: XC=UC/I (UC -kond.katelde vahelisne pinge, I- vahelduvvoolu tug. ef. väärtus). Tähis XC, ühik Si-s 1. Vahelduvvoolugeneraator seade, millega on võimalik tekitada vahelduvoolu (siinuselist sumbumatut elektromag.võnkumist). Põhiosad: staator e
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 /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.
Faas sin.(cos) funkts. isel. suurus, mis määrab siinuseliselt (koosinuliselt) muutuva suuruse hälbe mistahes ajahetkel (selle hetkväärtuse). Tähis , ühik 1rad. =t+0 (-ringsagedus, 1 1/s, 0-algfaas, mis määrab võnkuva keha asendi ajahetkel t=0). Mahtuvustakistus füüs. suurus, mis isel. mahtuvuskoormuse omadust piirata voolutugevust, kuid mitte, muuta elektromag.välja energiat teisteks energialiikudeks (soojusenergiaks). Mah.takistust avaldab vahelduvvoolule kond., mis hakkab laadimise käigus toimima vooluallikana, mis takistab laadimist. Mah.takistus on pöördvõrdeline ringsageduse ja kond. mah. korrutisega. XC=1/C. Mah. takistuse korral jääb U I-st /2 võrra. Mah.takistust saab leida: XC=UC/I (UC -kond.katelde vahelisne pinge, I-vahelduvvoolu tug. ef. väärtus). Tähis XC, ühik Si-s 1.
Referaat PA-11A Juhendajad: Rutt Kukk Tallinn 2012 Lapsepõlv Einstein sündis Württembergi kuningriigis. Tema isa Hermann oli elektriinsener ja ettevõtja, kes tootis alalisvooluseadmeid. Muu hulgas võitis Hermann Einstein 1885 konkursi Oktoberfesti valgustamiseks elektrivalgusega see oli esimene valgustatud Oktoberfest. Kuid 1894 pidi tema ettevõte tegevuse lõpetama, sest alalisvool jäi alla vahelduvvoolule. Einsteinil oli 2½ aastat noorem õde Maria, keda hüüti Majaks. Albert ja Maja olid omavahel väga lähedased kogu elu jooksul. Kuigi Einsteini mõlemad vanemad olid juudid, ei olnud perekond usklik. 5-aastaselt hakkas Albert käima katoliiklikus algkoolis, olles selle ainus juudisoost õpilane, ja 8-aastaselt Luitpoldi gümnaasiumis, mis tänapäeval asub Münchenis ja kannab Albert Einsteini gümnaasiumi nime.
Kompaktne luminofoorlamp (CFL), tuntud ka kui kompaktlamp või säästulamp. Kompaktluminofoorlampe hakati esmakordselt turustama 1980. aastatel ning need on tuntud pika tööea ja suure tõhususe poolest. On kahte tüüpi kompaktlampidest: integreeritud ja integreerimata lampidega. Kompaktlampidest on kaks peamist komponenti: gaasiga täidetud toru (nimetatakse ka sibulaks või põletiks) ja magnetilist või elektroonilist ballasti. Kompaktlampidest toodetakse nii vahelduvvoolule (AC) kui ka alalisvoolule (DC). Kompaktluminofoorlambid kasutavad võrreldes tavaliste hõõglampidega sama valgusvoo tekitamiseks 6580 % vähem energiat. Kompaktluminofoorlampe on saadaval ka koos väliskestaga, mis varjab gaasiga täidetud torusid ja muudab need veelgi sarnasemaks hõõglampidega. CFL-lampide tööiga on sõltuvalt lambi tüübist ja kasutamisest 6 00015 000 tundi. Hõõglampide tööiga on ainult ligikaudu 1 000 tundi. Kompaktluminofoorlampe
Kõik energia alased arvutused teostatakse efektiivväärtustega. Vahelduvvoolu mõõteriistade enamus näitab efektiivväärtust. Ülesanne Eesti madalpinge võrkude pinge on 230V. Kui suur on selle maksimaal- ja hetkväärtused? Aktiivtakistus Alalisvoolule avaldab mõju juhtme ,,oomtakistus" . Vahelduvoolu muutuva sageduse tõttu tekkib juhtmes pinnaefekt. Pinnaefekti tõttu suureneb juhtme takistus. Juhtme takistust vahelduvvoolule nimetatakse aktiivtakistuseks. Tähistatakse r. r>R Sagedustel kuni 70 Hz on aktiivtakistus praktiliselt võrdne oomtakistusega. Aktiivtakistus Aktiivtakistuses eraldub energia ainult soojusena. Aktiivtakistusega tarvitid, mille induktiivsus ja mahtuvus on tühised: hõõgpirn, küttekehad, juhtmed, takistid, reostaadid jm. Aktiivtakistusega vooluringis on Ohmi seadus kujul: .
pidurdusjõudude toimet. Tahkes aines on need jõud tingitud eelkõige laengukandjate vastastikmõjust võnkuvate ioonidega. Elektrivolu säilitamiseks teeb elektriväli pidurdavate jõudude vastu tööd, mille käigus elektrienergia vabaneb soojusena. Aktiivtakistusel muundub elektrienergia soojuseks. Aktiivtakistusel muutuvad pinge ja voolutugevus käsikäes. Öeldakse, et pinge ja voolutugevus on omavahel faasis. Induktiivtakistus Induktiivtakistust XL = L avaldab vahelduvvoolule juhtmepool, mille induktiivsus on L. Seejuures on vahelduvvoolu ringsagedus. Pool hakkab toimima vooluallikana, mis pidurdab väljastpoolt peale sunnitavat voolu muutumist. Puhtalt induktiivsel takistusel energiat soojusena ei vabane. Voolu kasvu käigus salvestab induktiivpool energiat ning voolu kahanemisel annab ta selle ära vooluringi teistele osadele. Voolutugevus jõuab nii oma maksimaal- kui ka minimaalväärtuseni
Tühjendamisaeg 0,3...3 h 0,3...30 s 10 ...10 s Erienergia, Wh/kg 10...100 1...10 Wh/kg <0,1 Wh/kg Laadimistsükleid 1000 >500 000 >500 000 Erivõimsus, W/kg <1000 <10 000 <100 000 Tsükli kasutegur 0,7...0,85 0,85...0,98 >0,95 2500 faradise ehk 2,5 kilofaradise ülikondensaatori mõõtmed on 161x61x61 mm, mass 725 g, takistus alalisvoolule 1 m, 100 Hz vahelduvvoolule 0,6 m, nimipinge 2,5 V, nimivool 625 A (see on tühjenemis- vool 5 s vältel kuni 0,5 voldini), töötemperatuur 40 C...60 C. Kasutamist piirab esialgu väga suur hind ja väike pinge (kuni 5 V). Tööiga väheneb temperatuuri tõusuga praktiliselt kaks korda iga 10º C kohta üle 25º C. 5.5 Kondensaatorite ühendamine 5.5.1 Kondensaatorite jadaühendus Jadaühenduse korral on laengud kõigi kondensaatorite elektroodidel suuruselt võrdsed,
Tühjendamisaeg 0,3...3 h 0,3...30 s 10 ...10 s Erienergia, Wh/kg 10...100 1...10 Wh/kg <0,1 Wh/kg Laadimistsükleid 1000 >500 000 >500 000 Erivõimsus, W/kg <1000 <10 000 <100 000 Tsükli kasutegur 0,7...0,85 0,85...0,98 >0,95 2500 faradise ehk 2,5 kilofaradise ülikondensaatori mõõtmed on 161x61x61 mm, mass 725 g, takistus alalisvoolule 1 mΩ, 100 Hz vahelduvvoolule 0,6 mΩ, nimipinge 2,5 V, nimivool 625 A (see on tühjenemis- vool 5 s vältel kuni 0,5 voldini), töötemperatuur –40 C...60 C. Kasutamist piirab esialgu väga suur hind ja väike pinge (kuni 5 V). Tööiga väheneb temperatuuri tõusuga praktiliselt kaks korda iga 10º C kohta üle 25º C. 5.5 Kondensaatorite ühendamine 5.5.1 Kondensaatorite jadaühendus Jadaühenduse korral on laengud kõigi kondensaatorite elektroodidel suuruselt võrdsed,
Ka ei ole väljund tunnusjooned nii paralleelsed kui ühisebaasiga tunnusjooned ja see osutab väiksemale lineaarsusele. Sisend ja väljund tunnusjoontel on võimalik graafiliselt määrata transistori kui neliklemmi sisend- ja väljundtakistusi. Seejuures tuleb eristada takistusi alalis- ja vahelduvvoolule. Transistoris toimivad voolud on enamasti segavoolud, mis sisaldavad nii alalis- kui ka vahelduvkomponenti ja transistoride takistus nendele komponentidele on erinevad. Sisendtakistus alalisvoolule on määratud alaliskomponendi pinge ja voolu suhtega. Talkistus
Sisuliselt tähendab keskväärtusest rääkimine sinusoidi poolperioodi asendamist ristkülikuga, mille kõrgus on 0,637 amplituudväärtusest. 35. 5.3.1. Millistest suurustest oleneb induktiivtakistus? xL=2fL=L, kus f vahelduvvoolu sagedus, L pooli induktsiivsus (oleneb keerdude arvust, mõõtmetest, kujust ja südamikust H), vahelduvvoolu nurksagedus rad/s 36. 5.3.2. Mille poolest erineb reaalse pooli takistus alalis- ja vahelduvvoolule? Alalisvoolu puhul arvestatakse oomtakistust ja vahelduvvoolu puhul aga aktiivtakistust. 37. ??? 5.3.3. Millest oleneb reaalse pooli võimsustegur? cos=rvr(vooluringi aktiivtakistus)/z(vooluringi näivtakistus) rvr=r(aktiiv)+rL(pooli mähistraadi aktiivtakistus) 38. 5.3.4. Millistest suurustest oleneb mahtuvustakistus ja milline on selle väärtus alalisvoolule? xc=1/2fC, kus C on kondensaatori mahtuvus F 39. 5.3.5. Kuidas arvutatakse jadalülituses vooluringi näivtakistus
)? 9. Mida kujutab endast endainduktsioon? Millega võib endainduktsiooni võrrelda? 10.Mida nimetatakse paispooliks ehk drosseliks? 11.Kumma pooli induktiivsus on suurem, kas südamikuta poolil või südamikuga poolil? 12.Kui mõõta mähise oomilist takistust ning teades pinget arvutada vool, ning lülitada see mähis pinge alla ampermeeter näitab kas (kas rohkem, vähem või sama palju kui arvutasime) 13.Millist takistust avaldab paispool e. drossel vahelduvvoolule? Põhjenda. 14.Millist takistust avaldab paispool e. drossel alalisvoolule? Põhjenda. 15.Mida nimetatakse endainduktsiooni elektromotoorjõuks? 16.Miks voolu väljalülitamisel vool ei katke hetkeliselt vaid eksponentsiaalselt? 17.Miks ei saavuta vool pika juhtme või pooli ühendamisel vooluallikaga oma nimiväärtust hetkeliselt, vaid teatud ajavahemiku vältel? 18.Kus praktikas endainduktsiooni nähet kasutatakse? Kus
....................................................................................8/9 2 PÕHIMÕISTED Telekommunikatsiooni mudel Kodeerimine Kodeerimine on informatsiooni esitusvormi muutmine kindla reeglistiku alusel. Numbritest koostatud koode nimetatakse arvkoodideks ehk digitaalkoodideks. Moduleerimine Sides tähendab moduleerimine informatsiooni lisamist elektroonilisele või optilisele signaalikandjale. Moduleerida võib nii alalisvoolu seda sisse ja välja lülitades kui ka vahelduvvoolule ja valgusele. Alalisvoolu moduleerimise näiteks on traditsioonilises telegraafis kasutatav Morse koodi edastamine morsevõtme abil. Enamik tänapäevaseid raadio- ja telekommunikatsiooniseadmeid kasutab vahelduvvoolu moduleerimist teatud kindlas sagedusribas. Levinumad modulatsioonimeetodid on järgmised: amplituudmodulatsioon (AM), kasutatakse näit. raadiosaadete edastamiseks pikk-, kesk- ja lühilainealal
ka = = Im = 2 =1,41. I Im 6.8 Aktiivtakistusega vooluring Kui alalispinge puhul on tegemist lihtsalt ühe takistusega R, siis vahelduvpinge puhul tekib tunne, et Ohmi seadus ei kehtigi. Kui mõõta mähise oomilist takistust ning, teades pinget, arvutada vool ning siis lülitada see mähis pinge alla, näitab ampermeeter vähem. Seda põhjustavad nähtused, mis tekivad seoses voolu suuna muutumisega igal poolperioodil. Seepärast, et eristada takistust vahelduvvoolule takistusest alalisvoolule, mis avaldub valemiga l R= S tähistatakse oomilist takistust vahelduvvooluahelas tähega r ja nimetatakse aktiivtakistuseks. Seejuures r > R. Aktiivtakistuses eraldub energia ainult soojusena. Ainult aktiivtakistust omavateks tarvititeks võib lugeda kõiki neid, kus induktiivsus ja mahtuvus on tühised. Need on hõõglambid, küttekehad, takistid ja reostaadid. 50...60 Hz võrgusageduse või veel madalama sageduse juures on aktiivtakistus r
siirdel seda laiem on vaesunud ala. Mida laiem on vaesunud ala, seda kitsam on kanal ja seda väiksem vool läbi voolab. 1.13. Mis on türistor? Vahendid voolu sisse-väljalülitamiseks, kasutusel jõuelektroonikas (energeetikas). Vool katkeb toitepinge mahavõtmisel.Keskmine np-siire vastupingel on ~0,7V. Joonisel on trinistor. Kui midagi juurde mõelda same väljalülitatavad türistorid, mis on keerukamad. On olemas ka türistorid vahelduvvoolule. 1.14. Fotoresistor Fotoresistor (takistisse paistab valgus ja takistus sõltub valguse intensiivsusest (pimedus 0, valgus 1)) Tavaline takistus, kuid korpusel on aken, kust tuleb valgus. Pimedas on R suur. Aeglase toimega. 1.15. Fotodiood Fotodiood korpuses on auk, ees on kvarts või klaas, dioodi pn siirdeni saavad liikuda footonid
alalisvoolule. mootoritega; mootorite vahetamine on otstarbekas, kui nende keskmine Juhi aktiivtakistuseks nimetatakse tema takistust vahelduvvoolule. koormus on väiksem kui 45% nimikoormusest; Aktiivtakistus on oomilisest suurem pinnaefekti tõttu. Pinnaefekti mõju sõltub 2) mootorite tühijooksu piiramine; ( asünkroonmootoreid sisse ja välja sagedusest. lülitades)
Laserite abil saab luua veelgi peenema struktuuriga kiipe. Praegu suudetakse luua transistore, mis mahuksid ära grafiidiaatomisse. Esimese elektronarvuti ENIAC (1945) protsessoris oli 18000 elektronlampi. Nüüd mahuks sama võimsusega protsessor 0,5mm2 suurusele ränikristallile. Kokkuvõte. Siirdekiht p ja n tüüpi pooljuhi vahel, pn-siire juhib voolu ainult suunas p-poolelt n-poolele, mis muudab siirde alaldavaks vahelduvvoolule. Siirdekihile vastav pooljuhtseade on diood. Transistor on pooljuhtseade elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. Kaasaja elektroonika põhielement on kiip e. terviklülitus,milles mõne ruutsentimeetrisele pinnale on koondatud miljoneid transistore koos abiseadmetega, mis toimivad koos tervikliku seadmena. Valguse teke. Mehaanikast: liigutades keha, mis puudutab veepinda, tekitame vee pinnalaineid. Samamoodi
postiga jne. Kodeerimine selles tähenduses ei sea eesmärgiks mitte informatsiooni salastamist, vaid selle teisendamist salvestamiseks või edastamiseks sobivale kujule, kuigi sageli on kodeeritud informatsioon ühtlasi ka inimesele loetamatu Moduleerimine - Sides tähendab moduleerimine informatsiooni lisamist elektroonilisele või optilisele signaalikandjale. Moduleerida võib nii alalisvoolu seda sisse ja välja lülitades kui ka vahelduvvoolule ja valgusele. Alalisvoolu moduleerimise näiteks on traditsioonilises telegraafis kasutatav Morse koodi edastamine morsevõtme abil. Enamik tänapäevaseid raadio- ja telekommunikatsiooniseadmeid kasutab vahelduvvoolu moduleerimist teatud kindlas sagedusribas. Levinumad modulatsioonimeetodid on järgmised: · amplituudmodulatsioon (AM), kasutatakse näit. raadiosaadete edastamiseks pikk-, kesk- ja lühilainealal
elektron-ioonjuhtivus, näiteks plasmas. Neid liigitatakse. Laengukandjate loomuse järgi eristatakse. 3. Missuguseid suuruseid seob Ohm'i seadus omavahel? - Ohmi seadus määrab kindlaks pinge U, voolutugevuse I ja takistuse R vahelise seose 4. Mida nimetatakse takistuseks? -Takistuseks nimetatakse on elektrotehnikas füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhi omadust avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju. 5. Näivtakistus on elektriahela kahepunkti vahel mõjuv takistus vahelduvvoolule. 6. Aktiivtakistus - ehk resistants on elektritakistus vooluahelas, milles puudub induktiivne ja mahtuvuslik komponent. 7. Reaktiivtakistus - ehk reaktants on näivtakistuse komponent, mis iseloomustab perioodilist (võnkuvat) energiavahetust elektriahela elementide vahel. 8. Eritakistus - ehk elektrieritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab teatud kindlast materjalist elektrijuhi võimet avaldada teda läbivale voolule takistust 9. Mis on elektrivälja tugevus ja pinge?
Vektordiagrammi põhimõtet selgitab joonis. Vektordiagramm tuleneb siinuskõvera joonistamise konstruktsioonist. Tehnikas kasutatakse siinuselt vahelduvvooli. Siinuselise elektromotoorjõu saamine Siinuselektromotoorjõudu võib saada, kui homogeenses magnetväljas konstanse nurkkiirusega pöörata juhtmekeerdu ümber telje, mis on risti magnetjõujoonte suunaga. 12.Aktiivtakistusega vooluring Aktiivtakistuseks r nimetatkase juhtme takistust vahelduvvoolule. Aktiivtakistis eraldub energia ainult soojusena. Praktiliselt võib puhtaktiivtakistiteks pidada kõiki induktiivsuse ja mahtuvuse tühise mõjuga elektriseadmeid nagu hõõglambid, sirgjuhtmed, elektrisoojendite kütteelemndid. Takistid ja reastaadid. Madala sageduse puhul (50 Hz) on aktiivtakistus r praktilisels võrdne juhtme alalisvoolu takistusega R. Kõrgsageduste puhul aktiivtakistus pinnaefekti tõttu mõnevõrra suureneb, sest juhtmes
Suhet I=I1k/I1n nimetatakse käivitusvoolu kordsuseks. Võrdsed ja vastassuunalised pinged U =Uc kompresseeruvad vastastikku ning vooluahelal on aktiivtakistuse Algkäivitusmomendi (s=1) Mk ja nimimomendi Mn suhet nimetatakse käivitusmomendi kordsuseks: L iseloom. Aktiivtakistuseks ® nim juhtme takistudst vahelduvvoolule. Energia eraldub ainult soojusena. k=Mk/Mn, mis lühisrootoriga asünkroonmootoritel ei tohi standardite kohaselt olla alla 0,7...1,8. Madala sageduse puhul on aktiivtakistus praktiliselt võrdne juhtme alalisvoolu takistusega. Kõrgsagedusete Käivitusmeetodi valikul tuleb lähtuda järgmistest nõuetest: 1) mootor peab käivitusel arendama küllaldast puhul aktiivtakistus pinnaefekti tõttu suureneb
saame z-parameetrite süsteem on vähe levinud, kuna praktikas on väga raske saada olukorda I2 = 0 transistori suure väljundtakistuse tõttu. y-parameetrite süsteemis loetakse sisend- ja väljundvoolud sõltuvaiks sisend-ja väljundpingetest ja seega: On ilmne, et käesoleval juhul kujutavad y-parameetrid mingeid juhtivusi ja nad on juhtivuse dimensiooniga. Nende määramiseks tuleb kasutada vahelduvvoolule lühistatud sisendit ja väljundit (U1= 0 ja U2 = 0). Sellistes reziimides mõõdetud pinge- ja voolumuutuste kaudu avalduvad y-parameetrid järgmiselt: s.o. transistori sisendjuhtivus lühistatud väljundi korral; s.o. vastuülekandejuhtivus, mis iseloomustab väljundpinge mõju sisendvoolule lühistatud sisendi korral; s.o päriülekandejuhtivus ühtivus, mis iseloomustab sisendpinge mõju väljundvoolule lühistatud väljundi korral; s.o
Tühjendamisaeg 0,3...3 h 0,3...30 s 10 ...10 s Erienergia, Wh/kg 10...100 1...10 Wh/kg <0,1 Wh/kg Laadimistsükleid 1000 >500 000 >500 000 Erivõimsus, W/kg <1000 <10 000 <100 000 Tsükli kasutegur 0,7...0,85 0,85...0,98 >0,95 2500 faradise ehk 2,5 kilofaradise ülikondensaatori mõõtmed on 161x61x61 mm, mass 725 g, takistus alalisvoolule 1 m, 100 Hz vahelduvvoolule 0,6 m, nimipinge 2,5 V, nimivool 625 A (see on tühjenemis- vool 5 s vältel kuni 0,5 voldini), töötemperatuur 40 C...60 C. Kasutamist piirab esialgu väga suur hind ja väike pinge (kuni 5 V). Tööiga väheneb temperatuuri tõusuga praktiliselt kaks korda iga 10º C kohta üle 25º C. 5.5 Kondensaatorite ühendamine 5.5.1 Kondensaatorite jadaühendus Jadaühenduse korral on laengud kõigi kondensaatorite elektroodidel suuruselt võrdsed,
· Anooditsoon uitvoolud siirduvad torustikust pinnasesse, intensiivnekorrosioon. Uitvoolude mõju vähendamine, kaitse: · Hea elektrijuhtivuse tagamine relsside ühenduskohtades, · Killustiku või kruusa kasutamine kraavide täiteks, vältida vett siduvaid materjale, · Pinnavete ärajuhtimine, · Torustike ja kaablite asetamine vastavatesse kanalitesse, mis isoleerida maapinnast, · Ülemike vahelduvvoolule raudteetranspordis, · Torustike sektsioneerimine elektrijuhtivus viiakse minimaalseks, isoleeritakse liited dielektrikutega, · Elektrodrenaaz uitvoolude ärajuhtimine ohtlikest tsoonidest, ühendatakse metalltorustik ja trammi relss omavahel keskkonnast eraldatud juhtme abil, · Katood-, anoodkaitse. Korrosioon on kiire kui potentsiaalide erinevus on suur, elektriline takistus väike. Korrosiooni sisetegurid: · Metalli või sulami koostis,
Qki kiirgussoojusülekanne 1 m pikkuselt latilt, W/m. Eeldame, et latt on muutumatu ristlõikepindalaga ja homogeensest materjalist. Püsitalitluse arvutamisel lähtume sellest, et võrrandi parema poole esimene liidetav on kestval muutumatul voolul null ( d 0 , s.t temperatuur on muutumatu). Nendel tingimustel võrrand (6.2) lihtsustub kujule I 2 ra Qko Qki . (6.3) Võrrandis (6.3) on ra lati takistus vahelduvvoolule. See takistus on sama lati alalisvoolutakistusest suurem pinnaefekti ja lähedusefekti tõttu. Esimene neist on seotud voolu koondumisega vahelduvvoolul juhi pinna lähedusse ja teine voolu koondumisega kahe rööbitise juhi lähimatesse või kaugeimatesse kihtidesse sõltuvalt sellest, kas voolud neis juhtides on samasuunalised või vastassuunalised. Teine efekt on kõrgepingeseadmetes väheoluline, kuna isolatsiooninõuetest lähtuvalt on juhtide vahekaugus piisavalt suur.
Siin vaadeldakse transistori ÜE-lülituse lihtsat aseskeemi ja tuletatakse valem lülituse pingevõimendusteguri arvutamiseks. h11E ja h21E on nn hübriidparameetrid (transistori kui neliklemmi parameetrid h- parameetrite süsteemis). Need võetakse transistori spetsifikatsioonist või vajaduse korral mõõdetakse. h11E on transistori sisendtakistus ja h21E tema vooluülekandetegur (tuntud ka kui b » IK / IB). RK» tähistab koormustakistust vahelduvvoolule; see võrdub kollektortakisti RK ja koormustakistuse Rt paralleelühenduse takistusega (tähistatakse kui RK|| Rt). Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 9 Tabel 6.1. ÜE-lülituse ligikaudsed arvutusvalemid ja orienteerivad väärtused [3] Pingevõimendustegur Ku = Uvälj / Usis = h21eRC / h11e kuni 104
U välj JOONIS 3.12. LC filtri toime on märksa tugevam. Tema oomiline takistus on väga väike ja seetõttu on alaliskomponendi pingelang väga väike ja nii võime öelda, et alaliskomponent LC filtris ei sumbu. Ta sisaldab kaks energiat salvestavat elementi, induktiivsuse ja mahtuvuse, millesse mõlemasse salvestub energia pulseeriva pinge tõusul ja mis annavad salvestatud energia tarbijasse pulseeriva pinge langedes. LC filtri aseskeem vahelduvvoolule (joon.3.12c) aga näitab, et kui induktiivpooli induktiivsus on piisavalt suur, siis tekib vahelduvkomponendile induktiivsusel küllalt suur pingelang ning seetõttu sumbub vahelduvkomponent LC filtris väga tugevalt. Väga sageli kasutatakse mitmeastmelisi filtreid (joon.3.13.), kus suurema silumisteguri saamiseks lülitatakse mitu filtrit järjestikku. Mitmeastmelistel filtritel üldine silumistegur q = q q ...q
LC filtri toime on märksa tugevam. Tema oomiline takistus on väga väike ja seetõttu on alaliskomponendi pingelang väga väike ja nii võime öelda, et alaliskomponent LC filtris ei sumbu. Ta sisaldab kaks energiat salvestavat elementi, induktiivsuse ja mahtuvuse, millesse mõlemasse salvestub energia pulseeriva pinge tõusul ja mis annavad salvestatud energia tarbijasse pulseeriva pinge langedes. LC filtri aseskeem vahelduvvoolule (joon.3.12c) aga näitab, et kui induktiivpooli induktiivsus on piisavalt suur, siis tekib vahelduvkomponendile induktiivsusel küllalt suur pingelang ning seetõttu sumbub vahelduvkomponent LC filtris väga tugevalt. Väga sageli kasutatakse mitmeastmelisi filtreid (joon.3.13.), kus suurema silumisteguri saamiseks lülitatakse mitu filtrit järjestikku. Mitmeastmelistel filtritel üldine silumistegur q = q1q2...qn,
Türistori väljalülitamine (kui ta töötab alalisvoolu ahelates) - ainult toitepinge mahavõtmisega! 38 Triood türistor (Trinistor) tüüritav seadis. Itü > Itü > Itü Tüürvoolu sisseandmine vähendab UÜ pinge suurust. 39 Türistori töö vahelduvpinge regulaatori skeemis: Nõrgavoolulise türistori (2 10A) ristlõige ja struktuuriskeem. Sümmeetrilised türistorid vahelduvvoolule; Diood-türistor Diak; triood-türistor Triak. 40 Sümmeetrilist türistirit saab kasutada: 1) regulaatorina; 2) lülitena. Suletav türistor GTO Saab väljalülitada tüürelektroodi kaudu. Keeruline, n n mitme- katoodiline struktuur. Sisselülitamine positiivse vooluimpulsiga; Väljalülitamine negatiivse vooluimpulsiga. Andes negatiivse vooluimpulsi teise ekvivalentse transistori baasivool
sisend- väljundaahelad on sisetatud valgusvoo abil. Lülitselementideks on vahelduvvoolu korral kas sümmistor. Vastulülitatud türistoride paar või dioodsild koos türistoriga. Dioodsilla kasutamisel saab läbi ühe türistoriga, juhtelektroonika lihtsustub Alalisvoolu lülitite puhul on ainsaks võimaluks suurevõimsuslikud transistorid Kontaktivabu lüliteid valmistatakse vooludele 2 kuni 80A alalisvoolu lülitustele pingetele 60, 200 ja 350 V, vahelduvvoolule 650 ja 850 V kujundatud on nad kas ühe, kahe või kolmefaasilistena, kontaktivabadel lülititel on ka puudusi: 1. Suuremad lülituskaod U sest pooljuhtelementidel on sisselülitatud reziimis pingelang kuni 2 V tarbija tööreziimi see nimetamisväärselt ei mõjuta kuid lülitis endas tekitab märgatav soojuse hajumine, mis tõttu paigutatakse võimsamad kontaktivad lülitid radiaatoritele.
vahelduvvool. 14 3.3. Vahelduvvool Vahelduvvooluks (AC, alternating current) nimetatakse sellist voolu, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutub. Vahelduvvoolu piltlikustamiseks kasutatakse muutuvate suuruste kõverate muutumist ajateljel. Vahelduvvoolu kuju võib olla väga erinev (saehammas, siinus, kolmnurk), kuid käesolevas raamatus keskendutakse ainult siinuselisele vahelduvvoolule (vt. Joonis 3.4). Joonis 3.4. Vahelduvpinge muutus faasiteljel Alalisvoolu puhul kehtivad pinge, voolu, võimsuse ja töö seosed kehtivad ka vahelduvvoolu puhul. Siinuseline vahelduvvool on kirjeldatav võrrandiga u U sin m kus u on voolu hetkväärtus, Um voolu amplituudväärtus ning sin α faasinihe, kusjuures sama valem kehtib ka voolu puhul
annaabi.ee 
