Juhtide rööpühendus

Прочитайте текст вголос

Kui suur on pinge rööbiti ühendatud juhtide otstel?
Kuidas on voolutugevus vooluringi hargnemata osas seotud voolutugevustega vooluringi harudes?
Millega võrdub rööbiti ühendatud juhtide kogutakistus?

Juhtide rööpühendus

Juhtide teiseks ühendusviisiks on nende rööp- ehk paralleelühendus.

Joonisel kujutatud vooluringis on kaks lampi ühendatud rööbiti. Lambid põlevad normaalse heledusega. Kuna mõlemad lambid on ühendatud vooluallika klemmidega, on pinge nende hõõgniitide otstel sama väärtusega kui vooluallika klemmidel.

Kaks rööbiti ühendatud lampi põlevad mõlemad normaalse heledusega.

Pinge rööbiti ühendatud juhtide otstel on sama väärtusega.

Tähistades pinge vooluallika klemmidel tähega U ja lampide hõõgniitide otstel vastavalt U₁ ning U₂, võib panna kirja seose:

U = U₁ = U₂.

Rööbiti ühendatud elektritarvitid töötavad üksteisest sõltumatult. Elektrivoolu katkestamisel ühes seadmes ei katke vool teistes seadmetes. Kui näiteks üks lamp põleb läbi, töötab teine edasi. Et pinge kõigi rööbiti ühendatud juhtide otstel on sama väärtusega, saab vooluringi ühendada erinevaid elektriseadmeid, mis kõik on arvestatud samale pingele. Just sellepärast ühendataksegi olmes ja tööstuses elektritarvitid põhiliselt rööbiti.

1. Kui suur on pinge iga rööbiti ühendatud juhi otstel?

Joonisel on vooluringi elektriskeem, milles kaks lampi on ühendatud rööbiti. Punktis A hargneb vooluring kaheks haruks, mis ühinevad uuesti punktis B. Vooluringi harudes on voolutugevus tähistatud vastavalt I₁ ja I₂. Juhtmetes, mis ühendavad vooluallika positiivset poolust punktiga A ja punkti B vooluallika negatiivse poolusega, on voolutugevuse tähiseks I. Elektrivoolu suund on skeemil märgitud noolekestega.

Vooluringi elektriskeem, kus kaks lampi on ühendatud rööbiti

Sellist vooluringi võib kujutleda jõena, mille keskel on väike saareke. Enne saart voolab vesi ühtses jõesängis. Saare juures jaguneb jõgi kahte harru, mis ühinevad pärast uuesti. On selge, et saarest möödub kogu jões voolav vesi. Nii enne kui ka pärast saart läbib jõesängi ristlõiget ajaühikus sama kogus vett. Nii on ka juhtmetes, mis ühendavad vooluallika pooluseid punktidega A ja B, voolutugevus võrdne voolutugevuste summaga vooluringi harudes. Kui see nii ei oleks, peaksid vooluringi hargnemispunktidesse kuhjuma laenguga osakesed. Et seda ei juhtu, on voolutugevus vooluringi hargnemata osas võrdne voolutugevuste summaga rööbiti ühendatud juhtides:

I = I₁ + I₂.

2. Kui suur on voolutugevus vooluringi hargnemata osas, võrreldes voolutugevustega vooluringi harudes?

Elektrivool kulgeb samaaegselt mõlemas rööbiti ühendatud juhis. Kahte kõrvuti olevat juhti võib kujutleda ühe juhina, mille ristlõikepindala on suurem kummagi juhi ristlõikepindalast. Kui kõrvuti olevad juhid on ühesugused, on kahe juhi ristlõikepindala kaks korda suurem ühe juhi ristlõikepindalast. Eelnevast on teada, et mida suurem on juhi ristlõikepindala, seda väiksem on juhi takistus. Seda arvestades on kahe rööbiti ühendatud ühesuguse juhi kogutakistus kaks korda väiksem ühe juhi takistusest. Tähistades juhi takistuse R_i ja juhtide kogutakistuse R, saame

$R = \frac{R_{i}}{2}$ .

Kui rööbiti on ühendatud aga n ühesuuruse takistusega juhti, saab nende kogutakistuse arvutada valemiga

$R = \frac{R_{i}}{n}$ .

3. Kui suur on rööbiti ühendatud sama takistusega juhtide kogutakistus, võrreldes üksikjuhi takistusega?

Valemist on lihtne näha, et rööbiti ühendatud juhtide kogutakistus on väiksem üksikjuhi takistusest. Kui kahe rööbiti ühendatud juhi takistused on erineva väärtusega, siis nende kogutakistus arvutatakse valemiga

$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}$ ,

kus R₁ ja R₂ on tähistatud juhtide takistused. Rööbiti ühendatud juhtide kogutakistuse pöördväärtus on võrdne juhtide takistuste pöördväärtuste summaga.

4. Millega võrdub rööbiti ühendatud erineva takistusega juhtide kogutakistus?

Ще на цю тему

Kasulik teada!

Rööbiti ühendatud juhtide kogutakistuse võib tuletada matemaatiliselt. Lähtume seosest I = I₁ + I₂, milles asendame voolutugevuse pinge ja takistuse jagatisega $\frac{U}{R} = \frac{U}{R_{1}} + \frac{U}{R_{2}}$ .

Kuna kõigi rööbiti ühendatud juhtide otstel on pinge sama suurusega, võime seose jagada läbi pinge väärtusega ja saamegi juhtide kogutakistuseks $\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}$ .

Ще на цю тему

Rööbiti ühendatud elektritarvitid kodus

Прочитайте текст вголос

Korteri elektrivõrgus on kõik elektritarvitid ühendatud rööbiti. Kui korraga töötavad mitmed suure võimsusega elektriseadmed, võib voolutugevus elektrivõrgu hargnemata osas ületada projekteeritud ehk maksimaalse lubatud väärtuse. Selle tulemusena võivad elektrijuhtmed märgatavalt soojeneda, millega võib kaasneda isegi tulekahju. Ettenähtust suurema voolutugevuse korral hakkab tavaliselt tööle kaitse, mis katkestab elektrivoolu. Seetõttu võibki kodus elektrivool mõnikord katkeda, kui üheaegselt töötavad näiteks pesumasin, tolmuimeja, elektriradiaator, triikraud või mõned muud suure võimsusega elektriseadmed.

Lühtris on kõik lambid ühendatud rööbiti.

Ще на цю тему

Pean meeles

Pinge rööbiti ühendatud juhtide otstel on sama väärtusega.

U = U₁ = U₂.

Voolutugevus vooluringi hargnemata osas on võrdne voolutugevuste summaga rööbiti ühendatud juhtides.

I = I₁ + I₂.

Rööbiti ühendatud n ühesuuruse takistusega juhi kogutakistus on n korda väiksem üksikjuhi takistusest.

$R = \frac{R_{i}}{n}$ .

Rööbiti ühendatud juhtide kogutakistuse pöördväärtus on võrdne juhtide takistuste pöördväärtuste summaga.

$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}$ .

Ще на цю тему

Näidisülesanded

1. Laevalgustis põleb neli elektrilampi. Iga lambi takistus on tööolukorras 880 Ω. Pinge elektrivõrgus on 230 V. Kui suur on voolutugevus valgusti ühendusjuhtmes?

Andmed

Lahendus

R_i = 880 Ω

U = 230 V

n = 4

I = ?

Ohmi seaduse kohaselt on voolutugevus vooluringi hargnemata osas ehk valgusti ühendusjuhtmes võrdne pinge ja lampide kogutakistuse jagatisega: $I = \frac{U}{R}$ .

Lampide kogutakistuse arvutame valemist

$R = \frac{R_{i}}{n}; R = \frac{880 Ω}{4} = 220 Ω.$

Voolutugevus valgusti ühendusjuhtmes on seega $I = \frac{230 V}{220 Ω} = 1,05 A.$

Vastus. Voolutugevus valgusti ühendusjuhtmes on 1,05 A.

2. Vooluringi on ühendatud rööbiti kaks juhti takistustega 12 Ω ja 6 Ω. Pinge vooluallika klemmidel on 12 V. Kui suur on juhtide kogutakistus, voolutugevus kummaski juhis ja voolutugevus vooluringi hargnemata osas?

Andmed

Lahendus

R₁ = 12 Ω

R₂ = 6 Ω

U = 12 V

R = ?

I = ?

I₁ = ?

I₂ = ?

Arvutame Ohmi seaduse abil voolutugevuse kummaski juhis. Kuna pinge rööbiti ühendatud juhtide otstel on võrdne vooluallika klemmipingega, siis

$I_{1} = \frac{12 V}{12 Ω} = 1 A$ , $I_{2} = \frac{12 V}{6 Ω} = 2 A .$

I = I₁ + I₂; I = 1 A + 2 A = 3 A.

Juhtide kogutakistuse võib arvutada kahel viisil.

1. Avaldame juhtide kogutakistuse Ohmi seadusest $I = \frac{U}{R}$ :

$R = \frac{U}{I};$ $R = \frac{12 V}{3 A} = 4 Ω .$

2. Kasutame kogutakistuse arvutamise valemit: $\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}$ ;

$\frac{1}{R} = \frac{1}{12 Ω} + \frac{1}{6 Ω} = \frac{1 + 2}{12 Ω} = \frac{3}{12 Ω} .$

Juhtide kogutakistuseks saame $R = \frac{12 Ω}{3} = 4 Ω .$

Vastus. Rööbiti ühendatud juhtide kogutakistus on 4 Ω, voolutugevus juhis takistusega 12 Ω on 1 A, voolutugevus juhis takistusega 6 Ω on 2 A, voolutugevus vooluringi hargnemata osas on 3 A.

Ще на цю тему

Küsimused

Kaks taskulambipatareiga rööbiti ühendatud ühesugust taskulambipirni põlevad sama heledalt kui üks patareiga ühendatud taskulambipirn. Miks?
Elektrivõrku, kus pinge on 220 V, tahetakse lülitada neli ühesugust lampi, mis on ette nähtud pingele 110 V. Kuidas tuleb lambid ühendada, et need põleksid normaalse heledusega? Joonista elektriskeem.
Vooluring koosneb vooluallikast, kolmest rööbiti ühendatud lambist, kahest lülitist ja juhtmetest. Joonista elektriskeem, kus ühe lüliti abil saab üheaegselt põlema lülitada ainult kaks lampi, teise lüliti abil aga kolmanda lambi.
Mõtle välja katse, kus kontrollid käesolevas õppetükis esitatud seoste õigsust kahe rööbiti ühendatud juhi korral. Joonista katseseadme elektriskeem.

sama suur kui lambis
3 korda suurem kui lambis
3 korda väiksem kui lambis

Milline on pinge juhtide otstel?

kõigi juhtide otstel ühesuurune
võrdeline juhtme takistusega
pöördvõrdeline juhtme takistusega

Millises juhis on voolutugevus kõige suurem, millises kõige väiksem?

Voolutugevus on kõige suurem takistusega juhtmes ja kõige väiksem takistusega juhtmes

suureneb
väheneb
ei muutu

Ще на цю тему

Ülesanded

Toa laevalgustis põleb 3 lampi, toas töötavad ka tolmuimeja, teler ja soojaõhupuhur. Voolutugevus igas lambis on 0,27 A, tolmuimeja mootoris 6 A, teleri ühendusjuhtmes 0,4 A ja soojaõhupuhuri ühendusjuhtmes 4,5 A. Kui suur on voolutugevus juhtmes, mis ühendab tuba korteri elektrikilbiga?
Kolm juhti, igaüks takistusega 1,5 kΩ on ühendatud rööbiti. Kui suur on juhtide kogutakistus?
Kaks juhti takistustega 5 Ω ja 15 Ω on ühendatud rööbiti. Kui suur on nende kogutakistus?
Vooluringi on ühendatud rööbiti kaks juhti A ja B takistustega 200 Ω (A) ja 500 Ω (B). Pinge vooluallika klemmidel on 100 V. Kui suur on juhtide kogutakistus, voolutugevus kummaski juhis ja vooluringi hargnemata osas?
Vooluringi on ühendatud rööbiti kaks juhti. Pinge vooluallika klemmidel on 10 V. Voolutugevus ühes juhis on 1 A. Kui suur on teise juhi takistus, kui voolutugevus vooluringi hargnemata osas on 3 A?
Kolm juhti takistustega 30 Ω, 60 Ω ja 120 Ω on ühendatud rööbiti. Voolutugevus kuuekümne-oomise takistusega juhis on 0,1 A. Kui suur on voolutugevus vooluringi hargnemata osas?
Vooluring koosneb vooluallikast ja kolmest ühesuurusest takistist takistusega 10 Ω. Kaks takistit on ühendatud jadamisi, kolmas nendega rööbiti (joonis 1). Pinge vooluallika klemmidel on 60 V. Kui suur on voolutugevus vooluringi hargnemata osas ja vooluringi kogutakistus?

Joonis 1

Joonis 2

Vooluring koosneb vooluallikast ja kolmest ühesuurusest takistist takistusega 10 Ω. Kaks takistit on ühendatud rööbiti, kolmas nendega jadamisi (joonis 2). Pinge vooluallika klemmidel on 60 V. Kui suur on voolutugevus vooluringi hargnemata osas ja vooluringi kogutakistus?

Ще на цю тему

Послугу здійснює Star Cloud OÜ

Приєднайтесь до Opiq

Прогрес в Opiq

	Роботи
	Параграф опрацьовано

Juhtide rööpühendus

Ще на цю тему