sähkötekniikkaa 13.11.2012

 

Ohmin laki

- Ohmin laki kuvaa virran, jännitteen ja resistanssin keskinäistä riippuvuutta. Sen avulla voidaan selvittää virtapiirin suureita matemaattisesti. Ohmin laki auttaa myös ymmärtämään useita hyvinkin arkipäiväisiä sähkötekniikan ilmiöitä. Ohmin laki kirjoitetaan muotoon U=RI.              I=U/R               R=U/I

 

Sähkötehon kaava

- Sähköteho kuvaa sekunnissa kulutettua tai tuotettua energiamäärää. Sähkötehon tunnnus on P ja yksikkö on watti W. Watti on johdettu yksikkö energian yksiköstä joulesta, 1 W=1 J/s.

- Sähkötehon tulee usein vastaan kun puhutaan jonkin laitteen sähkönkulutuksesta.

Esimerkkejä joidenkin laitteiden sähkötehoista

Auton ajovalonpolttimi = 55 W

Auton parkkipolttimo = 5 W

Jarruvalopolttimo = 25 W

 

- Teho=P

P=UI

U=P/I
I=P/U

   

 Laskuja

T1

Laske virtapiirin teho kun jännite on 12V ja virta 22,5A

P=12Vx22,5A

p= 270 W

T2 

1,1 kw sähkömoottori pyörii 200A virralla, mikä on jännite?

U=1100W/200A

U=5,5 V

T3

Virtapiirin virta on 21 A , jännite on 12 V, mikä on resistanssi?

R= 12V/21A

R= 0.57Ω

T4

Laturilta mitataan 52 A virta, latausjännite on 14,3 V, mikä on latausvirtapiirin resistanssi ja teho?

R= 14,3V/52A

R= 0,275Ω

P= 14,3Vx52A

P= 744 W

T5 

Takalasinlämmittimen teho on 240 W, lämmittimeltä mitattu jännite on 12 V, mikä on virtapiirin resistanssi?

I= 240W/12V

I= 20A

R= 12V/20A

R= 0,6Ω  

T6 

Generaattorin maksimiteho on 3 KW, virtapiirin resistanssi 3 ohmia, jännite 12 V, mikä on virta?  

I= 12V/3Ω

I= 4A    


Virtalähteiden sarjaan- ja rinnankytkentä
 - Kaksi 12 voltin jännitelähdettä (akkua) kytketty sarjaan. Mitataan jännite sarjaankytkennästä, tulos 24 V. Kun yhden pariston tai akun jännite on tarvittavaa jännitettä pienempi, voidaan virtalähteen jännitettä lisätä kytkemällä useimpia pareja tai kennoja sarjaan. Sarjaan kytkennässä liitetään virtalähteiden erimerkkiset navat toisiinsa kuten alla olevassa kuvassa.

Sarjaankytkentä
 

 Rinnankytkentä





   

Rinnankytkennässä mitataan jännite, jännite on 12V. Virtalähteet kytketään rinnan kytkemällä samanmerkkiset navat toisiinsa. Rinnankytkettäviä virtalähteitä voi olla kuinka monta tahansa, mutta niiden jännitteiden pitää olla yhtä suuret. Rinnan kytkettäessä kokonaisjännite ei muutu. Jännite pysyy muuttamattomana, mutta kuormitettavuus lisääntyy. Rinnan kytkettäessä esimerkiksi kaksi kapasiteetiltaan 60 ampeeritunnun akkua jännitteenlähteen kapasiteetiksi tulee 120 ampeerituntia.