Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi

Samankaltaiset tiedostot
NIMI: LK: 8b. Sähkön käyttö Tarmo Partanen Ota alakoulun FyssaMoppi. Arvaa, mitä tapahtuu eri töissä etukäteen.

Sähköoppi. Sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset sekä sähkö energiansiirtokeinona.

Sähkö ja magnetismi 2

1. Mitä tarkoittaa resistanssi? Miten resistanssi lasketaan ja mikä on sen yksikkö?

TEHTÄVÄT KYTKENTÄKAAVIO

Fysiikka 9. luokan kurssi

kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

1.1 Magneettinen vuorovaikutus

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

Nimi: Fysiikka. 9. luokan kurssi

Aiheena tänään. Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio. Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

Sähäkästi sähköstä, makeasti magnetismista. Fysiikan ja kemian pedagogiset perusteet, kevät 2012 Kari Sormunen

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

Sähkölä. -näyttelyn oppimateriaalit alakoululaisille

Sähäkästi sähköstä, makeasti magnetismista. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen, kevät 2014

Magneettikenttä ja sähkökenttä

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

Sähkömagneettinen induktio

2. Vastuksen läpi kulkee 50A:n virta, kun siihen vaikuttaa 170V:n jännite. Kuinka suuri resistanssi vastuksessa on?

Sähkölä. -näyttelyn oppimateriaalit yläkoululaisille

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jouko Esko n85748 Juho Jaakkola n Dynaaminen Kenttäteoria GENERAATTORI.

5. Sähkövirta, jännite

Omnia AMMATTIOPISTO Pynnönen

Virrankuljettajat liikkuvat magneettikentässä ja sähkökentässä suoraan, kun F = F eli qv B = qe. Nyt levyn reunojen välinen jännite

Fy06 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7

DEE Sähkötekniikan perusteet

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

Sähköstatiikka ja magnetismi

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

SMG-4500 Tuulivoima. Viidennen luennon aihepiirit YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA

TN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

Sähkömagnetismi II: sähkövirta, jännite, varaus, magneettimomentti. Sähkövirran kvantifiointi

SÄHKÖOPIN SARJA ALAKOULUUN

a P en.pdf KOKEET;

SMG-4500 Tuulivoima. Viidennen luennon aihepiirit YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

Elektroniikka ja sähkötekniikka

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015

Aktiiviset piirikomponentit. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.

RATKAISUT: 19. Magneettikenttä

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

Sähkövirran määrittelylausekkeesta

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)

Muuntajan toiminnasta löytyy tietoja tämän työohjeen teoriaselostuksen lisäksi esimerkiksi viitteistä [1] - [4].

Jännite, virran voimakkuus ja teho

Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus)

ELEKTROMAGNEETTISET VOIMAT SAMANSUUNTAISISSA VIRTA- JOHDOISSA

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

SATE2180 Kenttäteorian perusteet Induktanssi ja magneettipiirit Sähkötekniikka/MV

DEE Tuulivoiman perusteet

Oppilas osaa asettaa omia tavoitteita pienten kokonaisuuksien osalta ja työskennellä niiden saavuttamiseksi. (T2)

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Magnetismi Mitä tiedämme magnetismista?

Magneettinen energia

7. Resistanssi ja Ohmin laki

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015

Potentiaali ja sähkökenttä: pistevaraus. kun asetetaan V( ) = 0

Magnetismi Mitä tiedämme magnetismista?

Hahmottava kokonaisuus TASAVIRTAPIIRIT. Sirkka-Liisa Koskinen Tapio Penttilä Ryhmä: E5

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite

Magneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän

FYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ

Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist

SMG-5250 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) Jari Kangas Tampereen teknillinen yliopisto Elektroniikan laitos

Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)

Magneettikentät. Haarto & Karhunen.

Sähkön perusteet. Elektroniikka ja sähköoppi. Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd

Kuva 8.1 Suoran virrallisen johtimen magneettikenttä (A on tarkastelupiste). /1/

Fysiikan laboratoriotyöt 3 Sähkömotorinen voima

Menetelmäohjeet. Muuttuvan magneettikentän tutkiminen

/TW/TTu. Keksinnön tausta

FYSP104 / K2 RESISTANSSIN MITTAAMINEN

Sähköstatiikka ja magnetismi Sähkömagneetinen induktio

VALAISINKYTKENNÄT, ERILAISET KYTKIMET

Erään piirikomponentin napajännite on nolla, eikä sen läpi kulje virtaa ajanhetkellä 0 jännitteen ja virran arvot ovat. 500t.

Elektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä

Fysiikka 7 muistiinpanot

Pienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä.

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

Tehtävä 1. a) sähkövirta = varausta per sekunti, I = dq dt = 1, A = 1, C s protonin varaus on 1, C

Magneettikenttä. Magneettikenttä on magneettisen vuorovaikutuksen vaikutusalue. Kenttäviivat: Kenttäviivojen tiheys kuvaa magneettikentän voimakkuutta

VASTUSMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

SATE2180 Kenttäteorian perusteet Faradayn laki ja sähkömagneettinen induktio Sähkötekniikka/MV

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

Transkriptio:

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi 3. Selitä: a. Suljettu virtapiiri Suljettu virtapiiri on sähkövirran reitti, jonka muodostavat johdot, paristot ja komponentit. Suljetussa virtapiirissä kulkee sähkövirta ja sähkölaite toimii. b. Johde Johde on aine, joka johtaa sähkövirtaa. c. Eriste Eriste on aine, joka ei johda sähkövirtaa.

4. Lamppu on osana virtapiiriä ja valaisee. a. Mistä lampun kirkkaus riippuu? Lampun läpi kulkevan sähkövirran suuruudesta. b. Miten lampun kirkkautta voi kasvattaa? Nostamalla lampun napojen välistä jännitetä, jolloin lampussa kulkeva sähkövirta kasvaa. 5. Selitä. a. Sarjaan kytkentä. Sähkölaitteet kytketään sarjaan siten, että sama sähkövirta kulkee kunkin sarjassa olevan sähkölaitteen läpi. b. Rinnan kytkentä. Sähkölaitteet kytketään rinnan siten, että piirissä kulkeva sähkövirta jakautuu piirissä oleville laitteille. c. Miten jännitemittari kytketään virtapiiriin, jossa on paristo ja lamppu. Jännitemittari kytketään rinnan lampun kanssa.

d. Miten virtamittari kytketään virtapiiriin, jossa on paristo ja lamppu. Virtamittari kytketään sarjaan lampun kanssa. Muista! Kytke lamppu aina ensin virtamittarin 10A kytkentään.

6. 9,0V 18V

7. Kerro, kuinka kuvan lampun resistanssi voidaan määrittää. Mitä suureita täytyy mitata, mitä lasketaan? Resistanssi saadaan kun jaetaan jännite U lampun läpi kulkevalla sähkövirralla I. Piiristä on mitattava siinä kulkeva sähkövirta ja lampun napojen välinen jännite. 8. Vastuksessa on 0,20A sähkövirta, kun vastuksen napojen välinen jännite on 1,6V. Laske vastuksen resistanssi.

9. Sähkölaitetta suunniteltaessa haluttiin 220Ω vastukseen 5mA:n sähkövirta. Kuinka suuri jännite tarvitaan tällöin vastuksen napoihin? 10. c. Kuinka suuri sähkövirta on vastuksessa R A, kun sen napojen välinen jännite on 4,0V?

d. Piirrä tutkimukseen käytetyn kytkennän kytkentäkaavio. 11. Laske vastussysteemien resistanssit, kun 10Ω, 20Ω ja 30Ω:n vastukset on kytketty(ohje: s. 192 alareuna) a) Sarjaan b) Rinnan

12. Tutustu ensin sivun 197 esimerkkiin 1. Laske Petterin pesukoneen teho, kun kone on kytketty sähköverkkoon(230v) ja koneessa kulkee 9,5 A sähkövirta. 13.

14. Hermanni unohtaa edellisen tehtävän valaisimen päälle lämmönjakohuoneeseen vuodeksi. Kuinka kallis lasku hermania odottaa, kun sähkö maksaa 10 snt/kwh?(esimerkki 2. sivu 198) 15. Luettele sähkölaitteiden komponentteja ja kerro kuinka ne toimivat(s. 206 taulukko). Katso sivun 206 taulukko ja tekstit. 16. Piirrä kestomagneetti. Piirrä magneettiin pohjois ja eteläkohtio. Piirrä magneetin kenttäviivat, joista näkyy magneettikentän suunta. Katso sivun 212 oikean alareunan kuva. 17. Selitä rautakappaleen magnetoituminen alkeismagneettimallin avulla. Katsa sivun 213 alareuna. 18. a) Kerro miten sähkömagneetti eroaa kestomagneetista. Sähkömagneetin voimakkuutta voidaan säätää säätämällä käämissä kulkevaa sähkövirtaa. Sähkömagneetin napaisuutta voidaan vaihtaa vaihtamalla käämissä kulkevan sähkövirran suunta. Sähkömagneetti voidaan laittaa päälle ja sammuttaa. b) Kerro ainakin kaksi sähkömagneetin käyttökohdetta. Rele ja kaiutin. c) Kirjaa ylös sähkömagneetin voimakkuuteen vaikuttavat asiat.

Käämin kierrosten lukumäärä, mitä enemmän kierroksia, sen voimakkaampi magneetti. Rautasydän vahvistaa sähkömagneettia. Käämissä kulkeva sähkövirta. Mitä suurempi sähkövirta, sitä voimakkaampi magneetti. 19. Selitä lyhyesti seuraavien sähkölaitteiden toimintaperiaate a) sähkömoottori Sähkömoottorissa käämi on sijoitetu U-muotoisen kestomagneetin napojen väliin. Kun käämiin kytketään sähkövirta, saa käämistä tulee sähkömagneetti. Kestomagneetin ja sähkömagneetin välinen voima saa käämin pyörimään. b) rele Releen toiminta perustuu sähkömagneettiin. Kun releessä olevaan käämiin kytketään sähkövirta, vetää magneettinen vetovoima käämin rautakärjen kiinni ja koneen virtapiiri sulkeutuu. Kun käämin virta katkaistaan, käämissä oleva jousi vetää rautakärjen takaisin ja koneen virtapiiri avautuu. c) kaiutin Toiminta perustuu kestomagneetin ja sähkömagneetin vuorovaikutukseen. Sähkömagneettina toimiva käämi on liimattu kiinni kalvoon, joka pääsee värähtelemään. Äänen voimakkuuden ja taajuuden mukaan muuttuva käämiiin ohjattu sähkövirta saa äänen kuulumaan kaiuttimesta. 20. Määrittele käsite sähkömagneettinen induktio. Kun magneetti liikkuu sähköjohdon lähellä, johtoon indusoituu sähkövirta. 21. Mitkä neljä asiaa vaikuttavat käämin virtapiiriin synnyttävän sähkövirran suuruuteen? Kierrosten lukumäärä käämissä. Enemmän, suurempi sähkövirta. Rautasydän käämissä vahvistaa induktiota ja syntyy suurempi sähkövirta. Mitä nopeammin magneetti liikkuu, sitä voimakkaampi sähkövirta. Mitä voimakkaampi magneetti, sitä suurempi indusoitunut sähkövirta. 22. Selitä, miksi verkkovirta on vaihtovirtaa eikä tasavirtaa. Verkkovirta syntyy generaattorissa, jossa on magneettikentässä pyörivä käämi. Käämin suunnan muuttuessa magneettikenttä ensin kasvaa, sitten pienenee, vaihtaa suuntaa, kasvaa ja taas pienenee. Syntyy säännöllisesti suuntaansa muuttava sähkövirta eli vaihtovirta. 23. Kerro kaksi esimerkkiä sähkömagneettisen induktion hyödyntämisestä. Sähkökitaran kieleen indusoituu vaihtovirta kielen alla olevien magneettien vaikutuksesta. Induktiojarruja käytetän junien rautapyörissä.

Generaattori käyttää hyödykseen sähkömagneettista induktiota.