Prindi raamatPrindi raamat

RC, RL, RCL jadaahelad vahelduvvoolus

Õpikeskkond: TalTech Moodle
Kursus: RAA0920 Elektrotehnika ja elektroonika alused (A. Hõbesaar)
Raamat: RC, RL, RCL jadaahelad vahelduvvoolus
Printija: Külaliskasutaja
Kuupäev: teisipäev, 3. veebruar 2026, 15.47 PM

Sisukord

1. Pool vahelduvvooluahelas

Vaatleme kuidas käitub pool induktiivsusega L vahenduvvooluahelas. Vaatame skeemi, mis on näidatud joonisel.

Vahelduvvvolu korral tekitatakse muutuv magnetväli, mis omakorda tekitab elektromotoorjõu poolis, ehk  (seda nimetatakse eneseinduktsiooni nähtuseks).


- voolu muutumine ajas

L - pooli induktiivsus. Ühik 1 H (henri)

- eneseinduktsioon. Ühik 1 V (volt)

Märk "-" tähendab seda, et muutuva voolu korral poolis indutseeritakse vastassuunaline pinge.

Graafikul kujutame voolu muutmise ajast. Joonistame ainult poolperioodi.

Kolmnurgad graafikul tähendavad voolu muutumist ajas, ehk väärtust. Joonisel on näha, et voolu i suurenemisel, suhe väheneb, ja vastupidi. Siit saab teha sellise järelduse:

Vahelduvvoolu korral pinge poolil on voolust 90o
eest.


Vektorite abil saab seda kujutada järgmiselt:


2. Kondensaator vahelduvvooluahelas

Vaatleme kuidas käitub kondensaator mahtuvusega C vahenduvvooluahelas. Vaatame skeemi, mis on näidatud joonisel.

Voolu ja pinge seos kondensaatori puhul on väljendattav järgmiselt:

, kus

- pinge muutumise kiirus

C - kondensaatori mahtuvus. Ühik 1F (farad)

Pinge muutumise kiiruse saab ka graafiliselt väljendada.


Joonisel on näha, et kui pinge U kasvab, siis väheneb . Seega väheneb i.

Seega pinge kondensaatoril vahelduvvoolu korral jääb faasilt voolust maha 90o

Vektoritega saab seda kujutada järgmiselt.


3. Vahelduvvoolu RLC - jadaahelad

Olgu on jadamisi ühendatud takisti R, kondensaator mahtuvusega C ja pool induktiivsusega L. Kuna on tegemist vahelduvvooluga, siis skeemis on järgmiseda takistused:

  • Mahtuvustakistus - see on kondensaatori takistus:
  • Induktiivtakistus - see on pooli takistus:
  • Reaktiivtakistus - see on mahtuvustakistus ja induktiivtakistus koos
  • Aktiivtakistus - see on takistus R



Voolutugevus skeemis on üks ja sama, kuid toitepinge on võrdne:

Voolu ja pinge leidmiseks kasutatakse potentsialllangude ja voolu vektordiagrammid ning takistuskolmnurka.

Selle raamatu esimesest ja teisest peatükkidest saime aru, et:

  • Pingelang poolil on voolust 90o eest
  • Pingelang kondensaatoril jääb faasilt voolust maha 90o võrra.
  • Aktiivtakisti pinge ja vool on faasi järgi ühtivad.
Potentsiaalilangu (ehk pingelangu) diagramm näeb välja järgmiselt:


Kõigepealt joonistatakse voolutugevuse vektor i, siis UR vektor, mis ühtib i vektoriga. Vektori UR lõpust joonistatakse vektor UL, kuna ta on voolust ees. Viimase vektori lõpppunktist alla joonistatakse vektor UC kuna ta jääb voolust maha. Viimase vektori lõpppunkt ühendame vektori UR alguspunktiga. Saame vektori U kätte, see on kogupinge.

Takistuse kolmnurk joonistatakse analoogiliselt. Noolekesi enam ei joonistata.



Z - on ahela kogutakistus

Faasinurk on leitav järgmiselt:


4. Videomaterjalid

23.03 päevaõppes salvestatud videotund