61. Mis on pööriseline elektriväli? Lähtudes Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusest, tuletage alltoodud valem. 63. Esitage Maxwelli võrrandid integraalkujul. 64. Tuletage laengu võnkumise võrrand võnkeringi jaoks.Lähtuge Ohm'i seadusest suletud ahela kohta. 65. Joonistage ainult aktiivtakistust sisaldava vahelduvvoolu ahela vektordiagramm. On antud pinge. Milline on vool? 66. On antud ahelale rakendatud pinge. Milline on vool selles ahelas? Mis on induktiivtakistus? Joonistage induktiivsust sisaldava ahela vektordiagramm. 67. Milline on vool ahelas? Mis on mahtuvustakistus? Joonistage vastav vektordiagramm. 68. Kujutage alloleva jadaahela vektordiagramm pingete ja voolude kohta. 69. Tuletage vahelduvvoolu ahela hetkvõimsuse valem. 70. Lähtudes vahelduvvoolu hetkvõimsuse valemist, tuletage
Neutraaljuh 39,8 83,64 64,28 53,51 82,50 71,35 211, 244, 630,4 iga 2 2 Neutraaljuh 39,5 82,25 63,48 52,30 82,03 71,43 319, 140 659,9 ita 95 5 4 Vektordiagramm Neutraaljuhiga: I N , mõõdetud=1,3 A I N , vektordiagramm=1,3 A I N ,mõõdetud −I N ,vektordiagramm 1,3 A−1,3 A = ∗100 =0 I N ,vektordiagramm 1,3 A Neutraaljuhita: U Nn,mõõdetud =37 V U Nn, vektordiagramm=36 V U Nn, mõõdetud −U Nn ,vektordiagramm 37 V −36 V = ∗100 ≈ 2,78 U Nn, vektordiagramm 36 V
1.292 B B T S kfe 1.248 1.248 Hinnang: Trafo aseskeem ja vektordiagramm: I’2 r1 ωS1 g0 r2 ωS2 Z2 bL U’2 E '2 r2 I '2 I '2 jS '2 I '2 U '2 Skeemil olev vektordiagramm ei vasta antud katseandmetele, kuid annab ülevaate sellest, kuidas muutuvad voolud ja pinged trafo koormamisel mahtuvusliku vooluga.
Variant 1 1. Gaaside läbilöögimehhanism. 2. Dipoolpolarisatsioon tekkemehhanism ja põhilised seosed. 3. Dielektrikukadude kaonurga tangensi definitsioon ja vektordiagramm. 4. Millised materjalid on pehmemagnetmaterjalid? 5. Millises vahemikus asub dielektrikute mahueritakistus? 6. Dielektrikute elektrijuhtivuse mõiste; elektrijuhtivuse seos laengukandjate kontsentratsiooni ja liikuvusega. 7. Mis on aatomite elektronegatiivsus? 8. Materjalide liigitus magnetiliste omaduste põhjal. 9. Kuidas sõltub metallide eritakistus temperatuurist? Variant 2 1. Vedeldielektrikute läbilöögimehhanism. 2. Kovalentne side
kuju. Mida suurem on harmoonilise järjekorranumber, seda väiksem on mahtuvustakistus sellele harmoonilise ning seda teravamalt avaldub see harmooniline voolukõveras võrreldes pingekõveraga. Seega mahtuvustakistus toob esile voolu kõrgemad harmoonilised ning moonutab voolukõvera kuju. 4) Võimsused Moonutusvõimsus: Vahelduvvoolu mittelineaarsed vooluringid 1) Mittelineaarsed elemendid 2) Ferromagnetilise südamikuga vektordiagramm 3) Aseskeemid – jada ja rööp 4) Ferroresonantsi erinevus lineaarse resonantsi ees. Kuidas tekib jadaühel ja kuidas rööpühenduse resonants. Võrreldes konstantsete parameetritega vooluringi resonantsiolukorda, omab mittelineaarne vooluring resonantsil järgmisi erinevusi: 1) resonantsi olukorda on võimalik saavutada toitepinge muutmisega, 2) ühe ja sama toitepinge korral võib vooluringis esineda kolm erinevat voolu väärtust Resonants jadaühendusel tekib siis kui:
aritmeetilise keskmisena. Voolu keskväärtuste aritmeetilise keskmisena. Voolu keskväärtus poolperioodi kohta väljendub graafiliselt ristküliku kõrgusena, mille alus võrdub poolperioodi pikkusega T/2 ja ristküliku pindala võrdub voolukõvera poolt piiratud pindalaga. 31. Voolu ja pinge efektiivväärtus Vahelduvvoolu efektiivväärtuson võrdne niisuguse alalisvooluga, mis samas takistis sama aja jooksul eraldab vahelduvvooluga võrdse soojushulga. 32. Vektordiagramm Vektordiagramm tuleneb siinuskõvera joonistamise konstruktsioonist. 33. Aktiivtakistusega vooluring Oomilist takistust vahelduvvoolu ahelas tähistatakse tähega r ja nim aktiivtakistuseks. Aktiivtakistust läbiv vool on alati faasis takistile rakendatud pingest. 34.
välja suunas, kuid seda takistab molekulide pidev soojusvõnkumine. Dipoolpolarisatsioon on võimalik ainult siis, kui molekulaarjõud ei tõkesta dipoolide orienteerumist el.väljas. Dipoolsete molekulide orienteerumine el.väljas on seotud sisehõõrdumisega ja energiakadudega, mille tagajärjelt dielektrikus eraldub soojus. Kui el.välja ei ole, siis ei ole ka summaarset momenti. Dielektrikukadude kaonurga tangensi definitsioon ja vektordiagramm Millised materjalid on pehmemagnetmaterjalid? Pehmemagnetmaterjale iseloomustab kitsas hüstereesisilmus, suur magnetiline läbitavus µ ja ümbermagneetimiskaod on väikesed. Millises vahemikus asub dielektrikute mahueritakistus? 109...1020 cm Dielektrikute elektrijuhtivuse mõiste; elektrijuhtivuse seos laengukandjate kontsentratsiooni ja liikuvusega Dielektrikute elektrijuhtivus on väga väike. Oma iseloomult võib see olla kas elektronjuhtivus või ioonjuhtivus
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:
magnetväli. 2) Tsirkulatsiooniteoreem ehk üldistatud koguvooluseadus. See võrrand näitab, et magnetvälja põhjustab liikuv laeng või muutuv elektriväli. 3) Gauss'i teoreem elektrivälja jaoks. 4) Gauss'i teoreem magnetinduktsiooni vektori jaoks. Tähistab fakti, et magnetlaenguid ei eksisteeri. 64. Tuletage laengu võnkumise võrrand võnkeringi jaoks.Lähtuge Ohm'i seadusest suletud ahela kohta. 65. Joonistage ainult aktiivtakistust sisaldava vahelduvvoolu ahela vektordiagramm. On antud pinge. Milline on vool? Rakendame ahelale generaatorist vahelduvpinge. Lihtsuse mõttes siinuselist. Vool ja pinge on samas faasis. 66. On antud ahelale rakendatud pinge. Milline on vool selles ahelas? Mis on induktiivtakistus? Joonistage induktiivsust sisaldava ahela vektordiagramm. Kogu väline pinge on rakendatud induktiivsusele. Induktiivtakistus on reaktiivse iseloomuga. Vool jääb pingest faasinurga võrra maha, kuid on sünkroonne pingega. 67. Milline on vool
magnetväli. 2) Tsirkulatsiooniteoreem ehk üldistatud koguvooluseadus. See võrrand näitab, et magnetvälja põhjustab liikuv laeng või muutuv elektriväli. 3) Gauss'i teoreem elektrivälja jaoks. 4) Gauss'i teoreem magnetinduktsiooni vektori jaoks. Tähistab fakti, et magnetlaenguid ei eksisteeri. 64. Tuletage laengu võnkumise võrrand võnkeringi jaoks.Lähtuge Ohm'i seadusest suletud ahela kohta. 65. Joonistage ainult aktiivtakistust sisaldava vahelduvvoolu ahela vektordiagramm. On antud pinge. Milline on vool? Rakendame ahelale generaatorist vahelduvpinge. Lihtsuse mõttes siinuselist. Vool ja pinge on samas faasis. 66. On antud ahelale rakendatud pinge. Milline on vool selles ahelas? Mis on induktiivtakistus? Joonistage induktiivsust sisaldava ahela vektordiagramm. Kogu väline pinge on rakendatud induktiivsusele. Induktiivtakistus on reaktiivse iseloomuga. Vool jääb pingest faasinurga võrra maha, kuid on sünkroonne pingega. 67. Milline on vool
magnetvoog, mis magnetahela kaudu aheldub staatorimähise magnetvooga. Selle tulemusena haarab staatori pöörlev magnetväli rootori endaga kaasa. Staatorivälja N poolused tõmbuvad rootori S poolustega ja vastupidi. Ning rootor hakkab pöörlema staatorivälja sünkroonkiirusel. Rootori ergutamiseks elektromagnetite abil tuleb ergutusvool juhtida pöörlevasse rootorisse läbi rootoril asuvate kontaktrõngaste. Püsimagnetite kasutamisel sellist vajadust pole. Sünkroonmootori lihtsustatud vektordiagramm ja momendi-nurgatunnusjoon on näidatud joonisel 4.14 Vektordiagrammil näidatud staatorimähise elektromotoorjõu ja võrgupinge vektorite vaheline nurk on ühtlasi masina koormusnurk, millest sõltub masina poolt tekitatav moment. Koormusnurga suurenemisel üle /2 hakkab moment vähenema. See nurk on masina stabiilsuspiiriks. Suurel koormusel ei suuda mootor enam tasakaalustada koormusmomenti ning mootor langeb sünkronismist välja. Selleks, et normaaltalitluses oleks mootoril teatav
U CA U A B U C U B U B A Joonis 3-10 Isoleeritud neutraaliga elektrivõrgu pingete vektordiagramm Normaaltalitluse neutraali nihe UNt on leitav võrranditest I A = I CA = j C A ( U A + U Nt ) I B = I CB = j C B ( U B + U Nt ) , (3.30) I C = I CC = j CC ( U C + U Nt ) kus - nurksagedus. Avaldistest (3.29) ja (3.30) saab pärast teisendusi kirjutada [3.1] U A j C A + U B j C B + U C j CC C A + a2 C B + aCC
Variant 2 ning ka orgaanilistes tahketes dielektrikutes. 1. Vedeldielektrikute läbilöögimehhanism. 2. Dielektrikukadude kaonurga tangensi Vedeldielektrikute läbilöök sõltub suuresti lisandite konsentratsioonist selles. Eristatakse definitsioon ja vektordiagramm. sillakeste, puhta elektrilise läbilöögi ja soojusliku Dielektrikukadude kaonurga tangens on võrdne: läbilöögi teooriaid: 1. Rööpaseskeemi korral: dielektriku · Sillakesed moodustuvad juhtivatest või polarisatsioonikadusid iseloomustavat
öeldes e2 jääb e1st faasilt maha. Faasinihkenurka pinge ja voolu vahel tähistatakse (kreeka väiketäht fii). See võib olla mõõdetud nii amplituudi- kui nullväärtuste vahel. Üldisemalt = 1 2 faasinihkenurk 1 esimese, pinge siinuskõvera algfaas 2 teise, voolu siinuskõvera algfaas Kui sama sagedusega siinuskõverad on võrdse algfaasiga, siis öeldakse, et nad on faasis. Kui algfaaside vahe on ±, siis öeldakse, et nad on vastufaasis. 6.5 Vektordiagramm Siinussuurus on määratud, kui on teada ta amplituudväärtus, sagedus ja algfaas. Graafiliselt kujutatakse siinussuurusi kas sinusoidina, nagu eelpool, või pöörleva vektorina. Sinusoidi joonestamine on tülikam. Pealegi kaob ülevaatlikkus, kui sinusoide on palju. Seepärast kasutavad elektrikud enamasti vektordiagrammi, mis on sinusoididest lihtsam ja ülevaatlikum. Milline on seos sinusoidi ja vektori vahel? Sinusoid
magneetilise takistuse (ehk reluktantsi) muutumusel rootori asendist. Sünkroonmootor arendab momenti ainult sünkroontalituses. Seepärast on omaette probleemiks sünkroonmootori käivitamine otsevõrgulülituse puhul, milleks kasutatakse asünkroonkäivitusmähist. Sünkroonmootori kiiruse reguleerimine toimub samuti nagu asünkroonmootori puhul toitepinge sageduse reguleerimine. Joonis 3. Käivitusmähise momenditunnusjoon Sünkroonmootori lihtsustatud vektordiagramm ja momendi-nurgatunnusjoon on näidatud joonisel 3. Vektordiagrammil näidatud staatorimähise elektromotoorjõu ja võrgupinge vektorite vaheline nurk on ühtlasi masina koormusnurk, millest sõltub masina poolt tekitatav moment. Koormusnurga suurenemisel üle /2 hakkab moment vähenema. See nurk on mootori stabiilsuspiiriks. Suurel koormusel ei suuda mootor enam tasakaalustada koormusmomenti ning mootor langeb sünkronismist välja. Selleks et normaaltalituses
q+ q´ =0 ⇒q=cos ( ω0 t+ φ ) LC Joonistage ainult aktiivtakistust sisaldava vahelduvvoolu ahela vektrodiagramm. On antud pinge. Minnine on vool? U=U m cos ωt Rakendame ahelale generaatorist vahelduvpinge. Lihtuses mõttes siinuselise. U=U m cos ωt Vektordiagramm: U Um I= = cos ωt=I m cos ωt R R Vool ja pinge on samas faasis. On antud ahelale rakendatud pinge. Milline on vool selles ahelas? Mis on induktiivtakistus? Joonistage induktiivust sisaldava ahela vektordiagramm. U=U m cos ωt
Trafodel on pööratavuse omadus, mis seisneb selles, et sama trafot saab kasutada kõrg ja madalpinge trafona. Trafo konsttruksioon Trafo nimivõimsus kiloamprites, liinipinged, liinivoolud, sagedus hertsides, faaside arv, mähiste ühendusskeem ja lülitusrühm, lühispinge, jahutamise moodus, talitus: kestev või lühiajaline. valmistaja tehas, mass, väljalaske aeg ja pass. 3.) TRAFO elektrimotoorjõudude võrrandid / 4.)Trafo vektordiagramm · · · · U 1 = - E1 + I 1 rT 1 + j I 1 X LT 1 · · · · E 1 = U 2 + I 2 rT 2 + j I 2 xT 2 · · I = I 0 - I ´2 I ´2 = I 2 2 1 Ideaaljuhul kui trafo takistust ei oma, siis trafot pingestades tekib vool, milline jääb pingest 90 kraadi maha. Vooluga kaasneb magnetvoog, mis indutseerib elektromotoorjõud. Kusjuures E=U1, kui takistust pole. Kui trafol on takistus ja ei ole tegemist ideaaljuhuga siis
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
R U cos = ; Z = R 2 + X L2 ; Z = ; U = U R2 + U L2 . Z I 23 U Z UL XL I UR R Vektordiagramm Takistuskolmnurk Teha järeldused: 1. Mõõtmistulemuste põhjal kontrollida, kas sellises vahelduvvooluahelas kehtib seadus, et pingelangus ahelas on võrdne üksikute ahelaosade pingelangude summaga. Selgita? 2. Mõõtmistulemuste põhjal kontrollida, kas induktiivpool avaldab vooluringile takistust? 3. Mida tähendavad ülalloetletud tähed? LABORATOORNE TÖÖ NR. 16 Eesmärk: vahelduvvooluahela uurimine (ahel aktiiv- ja mahtuvusliku
Seda tekitab siinuseline elektromotoorjõud, mis saadakse vahelduvvoolugeneraatoris. 11.Siinusfunktsioonide kujutamine vektoritena. Vektordiagrammid. Siinusfunktsiooniks nimetatakse funktsiooni kujul Siinusfunktsiooni graafikuks on sinusoid. Siinussuurs on määratud, kui on teada ta amplituudiväärtus, periood (või sagedus) ja algfaas. Algfaasinurgaks ehk algfaasiks nimetatakse elektrilist nurka, mis on möödunud perioodi algusest vaatluse alghetkeni. Vektordiagramm Sinusoidide joonestamine on tülikas.. Seepärast kasutatakse elektrotehnikas vektordiagramme, mis on lihtsamad ja ülevaatlikumad kui sinusoidid. Vektordiagrammi põhimõtet selgitab joonis. Vektordiagramm tuleneb siinuskõvera joonistamise konstruktsioonist. Tehnikas kasutatakse siinuselt vahelduvvooli. Siinuselise elektromotoorjõu saamine Siinuselektromotoorjõudu võib saada, kui homogeenses magnetväljas konstanse nurkkiirusega
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 6.5 Vektordiagramm 75 6.6 Siinussuuruste liitmine 77 6.7 Voolu ja pinge keskväärtus ja efektiivväärtus 78 6.8 Aktiivtakistusega vooluring 80 6.9 Induktiivtakistusega vooluring 82 6.10 Mahtuvusega vooluring 85 6.11 Aktiiv- ja induktiivtakistus vahelduvvooluringis 87 6
Kahjuks pole aga lühisrootoriga asünkroonmootoril eraldi kanalit aheldusvoo stabiliseerimiseks ning seetõttu tuleb momendi juhtimiseks kasutada spetsiaalseid juhtimissüsteeme. Mootori momendi, kiiruse ja rootori asendi juhtimiseks kasutatakse elektrilisi muundureid ja mikrokontrollereid, et varustada mootorit toitepingega ja juhtsignaalidaga, tagades samas soovitud staatilised ja dünaamilised omadused mootori võlliga ühendatud erinevates töömasinates. Mootori vektordiagramm. Joonisel 5.2 toodud vektordiagramm kirjeldab mootoris toimuvaid protsesse mingil ajahetkel. Ühefaasilisi ruumivektoreid vaadeldakse siin erinevate faaside vektorite geomeetrilise summana. Nende amplituud on 1,5 korda suurem kui faaside vektoritel ja nurgad vastavad faasinihetele. Rakendatud toitepinge U1 tekitab staatorivoolu I1. Vektor E1 kujutab staatori elektromotoorjõudu vastavalt pingele U1. Magneetimisvoolu kujutab vektor I12, mis tekitab kasuliku aheldusvoo 12.
10 ...10 m. Tahkedielektriku mahujuhtivus on, sarnaselt vedelikega, põhjustatud lisandite ja ka dielektriku enda vabade ioonide liikumisest. Isoleermaterjali- dena kasutatavate neutraalsete tahkete dielektrikute 13 16 eritakistus on tavaliselt vahemikus 10 ...10 m, Sele 3.3. Ideaalse kondensaatori ja -takistiga 9 13 polaarsetel 10 ...10 m. asendatud dielektriku vektordiagramm Tahkete dielektrikute pinnajuhtivus on suurel vahelduvpingel. määral seotud saasta ja niiskusega dielektriku pinnal. Eriti kiiresti väheneb pinnaeritakistus, kui ümbritseva keskkonna niiskus ületab 70...80 %. Lisaks eelpooltoodule võib tehnilistes dielekt- Suurima pinnatakistusega on mittemärguvad mater- rikutes olla veel mitmeid üsna suurte kadude alli- jalid (näiteks polüeteen, polüstürool). Tahkete kaid
annaabi.ee 
