Vooluring
Eelmisest peatükist said sa teada, et aines, kus elektrilaengud on pandud kindlasuunaliselt liikuma, on tekkinud elektrivool. Selleks, et elektrivool saaks seadmeid tööle panna, on vaja juhtmeid, mida pidi elektrivool liigub, ja ka lüliteid. Need tuleb omavahel ühendada suletud ahelana, nii nagu ringmängus hoiame üksteisel kätest kinni.
Suletud elektriahelat, kus juhtmete kaudu on omavahel ühendatud vooluallikas, elektriseade ja lüliti nimetatakse vooluringiks.
Vooluallikaks võib olla näiteks patarei, elektriseadmeks lamp või muu seade.
Lüliti ühendab ja katkestab elektriahela, niimoodi saame seadmeid sisse ja välja lülitada.
Kui lüliti on suletud, siis saavad elektrilaengud lüliti kaudu liikuda vooluallikast elektriseadmeteni ja need tööle panna.
Kui lüliti avada, siis elektrivool ei pääse seadmetesse ja need lõpetavad töötamise.
Uuri simulatsiooni vooluringi kohta ja proovi ise erinevaid vooluringe kokku panna:
https://phet.colorado.edu/en/simulations/circuit-construction-kit-dc?locale=et
1. Pange vasakpoolse foto järgi kokku lihtne vooluring, lüliti avatud asendis.
Sulgege lüliti. Mida märkate?
2. Teil on juba valmis vooluring.
Lisaks läheb nüüd vaja erinevast materjalist esemeid, näiteks joonlaudasid, pliiatseid, münte, kirjaklambreid, kustukummi.
Võtke lüliti vooluringist välja. Kahe juhtme otsad jäävad nüüd lahtiseks.
Ühendage juhtmete otsad erinevast materjalist esemetega. (Jälgige, et juhtmete otsad omavahel kokku ei puutuks!)
Mida märkate, kui ühendasite juhtmete vahele erinevast materjalist esemeid? Milliste materjalide puhul läheb lamp põlema, milliste puhul ei lähe? Kirjutage katse tulemused tabelisse õigesse tulpa.
Lamp põleb | Lamp ei põle |
Elektrijuhid ja isolaatorid
Katse tulemusel märkasite, et materjale on kahte sorti.
Elektrit juhtivad materjalid kaetakse tihti elektrit mitte juhtiva materjaliga (isolatsiooniga), mis kaitseb meid elektrilöögi eest.
Kui materjal hoiab elektrilaenguid kinni ega lase seal elektrivoolul tekkida, siis sellist materjali nimetatakse mitteelektrijuhiks ehk isolaatoriks.
Mitteelektrijuhtideks on näiteks klaas, teatud liiki kumm, plastik, aga ka kuiv õhk.
Kui materjal võimaldab elektrilaengutel hästi liikuda ja selles tekib kergesti elektrivool, siis sellist materjali nimetatakse elektrijuhiks.
Parimad elektrijuhid on metallid (näiteks kuld, vask, raud, hõbe), kuid heaks elektrijuhiks võib olla näiteks ka soolane vesi.
- münt
- roostevabast terasest segisti
- keraamiline kraanikauss
- käsisae tera
- nael
- toidukile
- metallist kahvel
- liiv
- vesi
- joogiklaas
- võti
- kuldsõrmus
- puuvillane niit
- puitlusikas
- plastikkarp
- villane sall
Sidrun annab voolu
Lihtsa vooluringi võid oma klassis või kodus ka ise valmis meisterdada, kasutades vooluallikana sidruneid. Selle ehitamiseks küsi kindlasti abi oma õpetajalt või vanematelt.
Sul läheb vaja ühte LED-pirni, juhtmeid, kahest erinevast metallist naelu (tsingist ja vasest) ning sidruneid.
1. Torka tsink- ja vasknael mõlemad sidrunisse 2 cm sügavusele nii, et nendevaheline kaugus oleks umbes 3 cm.
2. Ühenda tsinknael ühe juhtme kaudu LED-pirni ühe metallkontaktiga.
3. Ühenda vasknael teise juhtme kaudu LED-pirni teise metallkontaktiga.
4. Õnnestumise korral süttib LED-pirn põlema.
5. Võid katsetada sidruni asemel näiteks õuna, kartuli või mõne muu puu- või köögiviljaga. Nii katsetades saad võrrelda, missuguse puu- või köögiviljaga õnnestus LED-pirn põlema saada kõige heledamalt.
Vool soojendab ja valgustab
Igasugune materjal, isegi metall, takistab alati teatud määral elektrilaengute liikumist.
Kui materjali takistus on suur, siis peavad laengud liikumiseks palju vaeva nägema. Kindlasti oled ise liikudes ja vaeva nähes tundnud, et nii saab sooja. Sama juhtub ka elektrilaengutega, kui nad suure takistuse tõttu palju tööd teevad.
Elektriseadmete teatud osades on meelega tekitatud suur takistus, seal muutub osa elektrienergiast mõneks muuks meile vajalikuks energialiigiks.
Näiteks elektripliidi kütteplaadi ja lambipirni hõõgtraadi takistused on suured, nii et seal muutub elektrienergia soojus- või valgusenergiaks.
Elekter on ohtlik
Elektrioht on märkamatu – lõhnatu, maitsetu, värvitu, tunnetamatu.
Seepärast on väga oluline nähtamatut elektriohtu märkama õppida.
Elektriseadmetega peab olema väga ettevaatlik ja järgima ohutusnõudeid!
Ära puutu tundmatut või katkist juhet! Lahtised või katkised juhtmed on üliohtlikud!
Kui näed elektriseadmete või juhtmete juures sädelust, siis anna sellest kohe teada täiskasvanutele.
Rikkis seadmetest ja katkistest elektrijuhtmetest võib saada väga tugeva elektrilöögi, mille tagajärjel võib inimene isegi surra. Samuti võib katkistest juhtmetest saada alguse tulekahju.
Pea meeles, et pistik tõmmatakse pesast välja pistikust kinni hoides, mitte juhtmest tirides.
Juhe võib pistiku küljest lahti rebeneda ja katkisest kohast võib saada elektrilöögi.
Vesi ja elekter ei sobi kokku! Väga ohtlik on katsuda elektriseadmeid märja käega.
Mitte mingil juhul ei tohi elektriseadmeid kasutada vannis või duši all olles!
Kui elektriseadmest tuleb suitsu või see lausa põleb, siis ei tohi seda mitte mingil juhul veega kustutada – vee kaudu vool levib ja kustutaja saab elektrilöögi.
Hoia eemale elektriohu märgiga tähistatud kohtadest!
Sinu kodu läheduses on kindlasti mõni elektrivõrgu alajaam, mille küljes näed kollast elektriohumärki. See tähendab, et alajaama läheduses ei tohi viibida ega sinna siseneda, kuna seal on väga ohtlik.
Samuti tuleb eemale hoida teistest kollase ohumärgiga tähistatud kohtadest – näiteks elektrikilpidest, mastidest ja elektriliinidest. Elektriliinide all ei tohi mängida.
Ära paranda ise elektriseadmeid.
Uuri lähemalt elektriga seotud ohte:
Ära torka midagi pistikupesasse.
Eriti ohtlik on metallesemete sattumine pistikupesasse
Ära lõika elektrijuhtmeid ega kraabi nende peal olevat isolatsiooni.
