4§ Elektriväli Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli. Laetud kehad mõjutavad üksteist elektrivälja vahendusel. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale kindla suuruse ja suunaga elektrijõud. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud keha abil. Kui sellele mõjub kindlasuunaline jõud siis on tegemist elektriväljaga. Elektriväli on tugev laetud keha läheduses ning laetud kehast eemal elektriväli nõrgeneb. Mida suurem on laetud keha elektrilaeng, seda tugevam on elektriväli. Paigaloleva laetud keha elektrivälja nimetatekse elektrostaatiliseks väljaks. Paigalseisvate laetud kehade elektrivälja inimene oma meeleorganitega ei tunneta seetõttu ei saa ta oma meelteorganite abil kindlaks teha, kas ta asub elektriväljas. Elektriväli ei koosne aineosakestest. Elektrivälja põhitunnus on vastastikune keha panna liikuma. Mõisted: elektriväli, elektrostaatiline väli
Elektriväli Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli, mis vahendab laetud kehade vastastikmõju. Paigaloleva laetud keha elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks väljaks. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga elektrijõud. Elektriväli levib väga suure kiirusega. Laetud keha ümbritsev elektiväli on seda tugevam, mida suurem on keha elektrilaeng. Elektriväli on tugev laetud keha läheduses, laetud kehast kaugel on elektriväli nõrk. Kes võttis kasutusele elektrivälja mõiste? Inglise füüsik Michael Faraday. Mis ümbritseb laetud keha? Laetud keha ümbritseb elektriväli, mis vahendab laetud kehade vastastikmõju. Kas inimene tunnetab oma meeleorganitega paigalseisva laetud keha elektrivälja? Ei tunneta. Mis on elektrivälja põhitunnuseks?
Kordamisküsimused kontrolltööks ,,Elektrivälja ja aine vastastikmõju" 11 klass 1. Milles seisneb elektrivälja ja aine vastastikmõju? Aines kutsub elektriväli laetud osakeste ümberpaiknemise vastavalt nende laengule (positiivsed laengud elektrivälja suunas, negatiivsed vastassuunaliselt). 2. Milliseid aineid nimetatakse juhtideks, milliseid dielektrikuteks? Juht aine milles vabade laengukandjate arv ei erine oluliselt aatomite ( v molekulide) üldarvust ... lühidalt: aine mis omab vabu laengukandjaid. Juhtides saab nende osakeste liikuma panemisel teel tekitada elektri voolu.
jõu ja laengu suuruse suhtega. Elektrivälja tugevus on vektor, mille suund ühtib positiivsele laengule mõjuva kehale. Elektrivälja jõu jooned on jooned mille puutuja siht, mis tahes puntkis üthib elektrivälja tugevuse Vektori sihiga antud punktis. Elektrivälja, mille väljuv tugevus on igas punktis samasuur ja suund samas suunas nim. homegeenseks elektriväljaks. Elektrivälja jõujoonte omadused: nad ei lõiku, mida tihedamalt paiknevad jõujooned seda tugevamad on elektriväli, ajas muutumatu elektrivälja korral saavad jõu jooned alguse kas pluss laengult või lõpmatustest ja lõpevad kas miinus laengult või lõpmatustest. Kehtib elektrivälja super positsiooni prindsiip. Sumaarne elektrivälja tugevus võrdub liituvate elektriväljade tugevuste summaga. Liita tuleb vektoreid. Potentsiaal sellised jõu väljad, mille poolt tehtud töö sõltub ainult keha alguse ja lõppunkti asukohast on potentsiaalsed väljad
ELEKTROSTAATIKA ELEKTROSTAATIKA..............................................................................................1 1.Elektrilaeng. Elektroskoop................................................................................... 2 2.Coulombi seadus................................................................................................. 2 3.Elektriväli. Elektrivälja tugevus............................................................................ 3 4.Homogeenne elektriväli....................................................................................... 6 5.Töö elektriväljas. Potentsiaalne energia..............................................................7 6.Elektrivälja potentsiaal. ....................................................................................... 9 7.Elektriline pinge. ................................................................................................10 8.Juht elektriväljas.........................................
teisele. Elektrijuhid on metallid, soolade vesilahused. Mittejuhtideks ehk dielektrikuteks nim. aineid ja ainetesegusid, mida mööda elektrilaeng ei saa üle kanduda ühelt kehalt teisele. Mittejuhid on platsmass, kumm, portselan. Dielektrikust valmistatud keha nim. isolaatoriks. Laetud keha ühendamist elektrijuhi abil Maaga nim. maandamiseks. Mõisted: elektroskoop, elektrijuht, mittejuht, dielektrik, isolaator, maandus 4§ Elektriväli Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli. Laetud kehad mõjutavad üksteist elektrivälja vahendusel. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale kindla suuruse ja suunaga elektrijõud. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud keha abil. Kui sellele mõjub kindlasuunaline jõud siis on tegemist elektriväljaga. Elektriväli on tugev laetud keha läheduses ning laetud kehast eemal elektriväli nõrgeneb. Mida
Elektriväli ja selle omadused Elektriväli on elektrilaengute mõju all tekkiv ja üks osa elektrimagnetväljast. Igasugune laeng tekitab ruumis elektrivälja, mille kaudu see laeng mõjub teistele elektrilaengutele. Elektriväli on mateeria eksisteerimise vorm, mille omadusteks on mõjutada laetud kehi ja mis eksisteerib meist sõltumatult. Staatilise välja all mõistetakse liikumatute elektrilaengute ümber olevat välja. Elektrivälja kirus on suurem elektron gaasi kiirusest. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks määrata ruumi punktis ( proovilaeng) Kui punktis on väli olemas , siis proovilaengule mõjub elektrijõud. Proovilaengu suurus peab olema väga väike , võrreldes välja tekitavate laengutega.
Columb'i seadus kirjeldab laetud kehade vastastikmõju. Kehtib laengu jäävuse sedauds: elektriliselt isoleeritud süsteemi koguleng on jääv suurus. Laetud keha iseloomustatakse elektrilaenguga. [q]=1C Columib'i seadus: Kaks punktlaengut mõjutavat teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengutega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. F=k q1q2 / r2 Laetud kehade vastastikmõju toimub elektrivälja vahendusel. Elektriväli ümbritseb laetud kehi ja elektriväli mõjub laetud kehadele. Sellepärast kasutatakse elektrivälja uurimiseks proovilaengut. Elektrivälja iseloomustav füüsikaline suurus elektrivälja tugevus E. Elektrivälja tugevuseks nim laengute mõjuva jõu ja laengu jagatist. E=F/q Elektrivälja tugevus näitab laengule 1C mõjuva jõu suurust. Elektrivälja tugevus 30N/C näitab, et 1C suurusele laengule mõjub jõud 30N. Elektrivälja näitlikuks kujutamiseks kasutatakse jõujooni: 1) mida suurem on jõujoonte
Elementaarosakesed aatomi osakesed, mida tänapäeva teaduse seisukohalt lihtsamateks osakesteks jaotada ei anna Elektroskoop kasutades spetsiaalset riista, elektroskoopi, mis koosneb metallvardast ja osutist, mis võib ümber horisontaaltelje pöörduda, saab teha kindlaks, et elektrilaenguga kehad võivad tõmbuda ja tõukuda Elektriväli materiaalne keskkond, mille kaudu toimub ühe keha mõju teisele. Igal elektrilaengul on ümber elektriväli. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha tema mõju järgi mingile proovilaengule. Elektriväli on mateeria eksisteerimise vorm, ta eksisteerib meist sõltumata. Elektriväljal on kindlad omadused. Kahe laengu vaheline kaugus ei ole vektor, sest laengu suund võib olla ühest laengust teiseni või teisest esimeseni. Elektrostaatika füüsika osa, mis tegeleb liikumatute laengute uurimisega. Põhiseaduseks on kahe liikumatu
7. Kui kahel ühesugusel elektroskoobil on erineva suurusega samaliigilised elektrilaengud, sel juhul on nende ostutite kalded erinevad. Samaliigilise laenguga elektroskoopide ühendumisel jaotub kummalegi elektroskoobile pool neil olnud laengu suurusest. Ühesuuruste eriliigiliste elektrilaengutega kehade ühendamisel nende elektrilaengud kompenseeruvad ehk neutraliseerivad teineteist ja kehad kaotavad laengu. Peatükk 4 . elektriväli 1) Elektrivälja mõiste võttis kasutusele Michael Faraday ja James Clerk Maxwell 2) Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli, mis vahendab laetud kehade vastastikmõju. Paigaloleva laetud keha elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks väljaks. 3) Inimene ei tunneta oma meeleorganitega paigaloleva laetud keha elektrivälja. 4) Elektrivälja põhitunnuseks on see, et elektriväli on tugev laetud keha läheduses, laetud kehast kaugel on elektriväli nõrk.
Elektriväljad meie ümber/sees Sass Kaarama Avinurme Gümnaasium 11.klass Mis on elektriväli ??? Elektriväli on jõud, mis mõjub ühikulise laenguga kehale ja töö, mida see jõud ära suudab teha. Sellised jõud on kõikjal meie ümber. Elektriväli meie ümber. Meie ümber olevatest elektriväljadest on igapäevased elektrienergia ülekandmiseks kasutatavad liinid. Maa ja suurte liinide vahele võib jääda kuni miljon volti. Kui inimene satub kõrgepingeliinide alla ei ole tal soovitatud käia väga pika sammuga kuna iga sammu astumisel olenevalt tema suurusest tekib jalgade kauguse vahele pinge, mis võib tekitada inimesele südamehäireid. Elektriväli meie ümber. Elusorganismidest on kõige suurema elektrivälja omaja
Elektriväli Kehade vahelist vastasmõju võivad vahendada mingid teised kehad (nt kaks keha, mis on omavahel ühendatud nööriga). Kui kehade vahelise vastasmõju vahendaja pole materiaalne (pole nähtav ega tunnetatav), siis on tegu mõju vahendava väljaga. On olemas nt magnetväli ja gravitatsiooniväli. Kahe või enama laetud keha vahelist vastasmõju vahendab elektriväli. Elektrivälja inimene oma meeleorganitega ei tunneta. Elektrivälja olemasolu üle võib otsustada ainult tema toimete järgi. Elektriväli mõjub ainult laetud kehadele. Elektriväli ümbritseb kõiki laetud kehasid. See tekib keha laadumise korral momentaalselt ja levib ruumis väga suure kiirusega (300000000 m/s). Ühe laetud keha poolt tekitatud elektriväljas mõjub teisele laetud kehale elektrijõud. Elektrijõu mõjul hakkavad laetud kehad liikuma.
Füüsika 9. klassile Elekter ja elektriväli Staatiline elekter Staatiline elekter tekib, kui kahte keha omavahel hõõruda. Hõõrumise tagajärjel saavad kehad laengu. Laengud Samaliigilised laengud tõukuvad, eriliigilised tõmbuvad: + ja + tõukuvad (pluss ja pluss) -Ja tõukuvad (miinus ja miinus) + ja - tõmbuvad (pluss ja miinus) Elektrijõud sõltub: · Laengu suurustest · Kehade kaugusest · Keha massist Elektroskoop seade, millega laengu olemasolu kindlaks teha.
laengute suurusega ja pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga F= k* q1 * q2 / s2 F-jõud(N) q1,q2- laengud(C) s-vahekaugus(m) 8) Aine dielektriline läbitavus näitab, kui mitu korda on jõud vaakumis suurem antud aines E= F0/F E aine F0-jõud vaakumis (N) F- jõud aines (N) 9) Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub sellel väljal ühikulisele elektrilaengule E=F/q E- elektriväli (N/C) F- jõud (N) q- Laeng (C) 10) Homogeenne elektriväli on elektriväli, mille jõujooned on võrdsetel kaugustel paiknevad võrdete pikkustega paralleelsed sirged, mille vahekaugus aja jooksul ei muutu + joonis! 11) Mittehomogeenne elektriväli on elektriväli, mille jõujooned on mittevõrdsete pikkustega mittevõrdsetel kaugustel paiknevad mitteparalleelsed sirged, mille vahekaugus aja jooksul muutub +joonis!! 12) Elektrivälja potentsiaal näitab, kui suur on selles punktis ühikulise positiivse elektrilaenguga keha potentsiaalne energia
Võrdlus – Elektriväli ja magnetväli Definitsioon: Elektriväli – elektrilaengute mõjul tekkiv ja neid mõjutav väli. Magnetväli – laetud osakeste liikumisel tekkiv jõuväli. Elektriväli Magnetväli Keha omadus on elektrilaeng. Tähis – Q Keha omadus on voolutugevus. Tähis I, või q, ühik kulon (1C) ühik amper korda meeter (1A*m) Põhiseadus on Coulumb’i* seadus Põhiseadus on Ampere’i* seadus Välja kirjeldab elektrivälja tugevus (E- Välja kirjeldab magnetinduktsioon (B- vektor)* vektor)* Punktlaeng* Sirgvool*
Väike Meelde tuletus · Mis on elektrijuht? Aine või ainete segu, milles on palju vabasid laengukandjaid · Mis on vooluallikas? Seade, mis tekitab juhis elektrivälja ja säilitab seda pika aja vältel · Mis juhtub, kui ühendada juht vooluallikaga? Juhis tekib elektriväli Vabad laengukandjad hakkavad elektrijõudude mõjul suunatult liikuma · Kuidas leida mehaanilise töö suurust? A=Fs (töö = liikumist põhjustav jõud x läbitud teepikkus) Pinge · Elektrivälja võimet teha tööd laetud osakeste ümberpaigutamisel elektriväljas kirjeldab elektrivälja pinge. · A=Fxs · Mida suurem on kogulaeng, seda suurem on töö · Vaadates vooluringi, siis milliste osade vahel on kõige kõrgem pinge?
A=F*s*cosa. Juht elektriväljas, pinge näitab elektriliste jõudude poolt ühik laengu vahelist kaugust. Aine dielektriline läbitavus näitab mitu korda antud aine nõrgendab laengute vahelist mõju võrreldes vaakumiga. E= F0/F E-aine dielektriline ümberpaigutamisel tehtavat tööd. U=A/q U-pinge (v-volt) A-töö (j-dzaul) q-laeng(c). NB! Pinge on alati kahe punkti vahel. U=A/q=Ep 1- läbitavus F0- laengute vaheline mõjujõud vaakumis (N) F- aines(N). Elektriväli on elektrilise vastastikmõju vahendaja. Iga laeng tekitab enda ümber välja mida teised laengud tunnevad. Elektriväli levib vaakumis ja metallides valguskiirusena. Koosneb osakestest(footonid ehk valgusfondid). Aine ja väli on mateeria Ep2//q=Ep1/q-Ep2/q=f1-f2. Pinge on potentsiaalide vahe U= f 1-f2. Elektriline induktsioon st + laengud kogunevad ühte otsa ja teise otsa. nn eksisteerimise vormid. Coulombi valemiga
Maxwell 1887.a. elektromagnetlainete avastamine saksa füüsik H. Hertz Muutuvate magnet- ja elektriväljade levimisprotsess ruumis on elektromagnetlaine. Elektromagnetlained tekivad elektrilaengute kiirendusega liikumisel. Elektromagnetlainete levimiskiirus on umbes 300 000 km/s Elektromagnetväli ja elektromagnetlained Elektri- ja magnetväli on ühtse elektromagnetvälja kaks piirjuhtu. Elektriväli levib ruumis magnetvälja vahendusel ja magnetväli omakorda elektrivälja abil. Elektriväli ja magnetväli on elektromagnetlaines omavahel risti. Nad on ka risti laine levimissuunaga. Elektronmagnetväli Elektronmagnetväli elektomagnetilist vastastikmõju vahendav ühtne väli, mille piirjuhuks on elektriväli ja magnetväli
Enamus elektriseerimisi on põhjustanud elektronide üleminekust ühest kehast teisse. See võib toimuda löögi tagajärjel, puutel jne. Ka suure keha laeng saab olla +-ne elementaarlaeng. Elektrostaatika põhiseadused: 1)laengu jäävuse seadus- elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv 2)Coulombi seadus: kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. Valem: F=kq 1 q2/Er2 Elektriväli: on laenguid ümbritsev mateeria, millel pole massi, värvust, lõhna jne. Kuid teatud hulk energiat, mille arvel võib väli teha tööd- nihutada teisi laenguid. Täpsemaks kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid: 1)elektrivälja tugevus E-jõud, millega väli mõjutaks ühte kulonit antud punktis. Vastav definti.valem: E=F/q, siit tuleb E ühik: 1N/c. 2)välja suund-ühtib pluss laengule mõjuva suunaga E ja F on
Samanimeliselt laetud kehad tõukuvad. Positiivset laengut tähistatakse + märgiga. Negatiivset laengut tähistatakse märgiga. Elektrijõud võib olla tõmbejõud või tõukejõud. Elektrijõuks nimetatakse jõudu, mis tekib laetud kehade vahel. Juhid: Aine, mille sees on olemas vabad laengukandjad (elektronid ja laetud aatomid-ioonid). Sarnasus: Mõlemad on ained ja koosnevad aineosakestest. Mittejuhid: Aine, mille sees ei ole vabasid laengukandjaid. Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli, mis vahendab laetud kehade vastastikmõju. Paigaloleva laetud keha elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks. Kui laetud kehadele mõjub elektrijõud, siis see keha asub kindlasti mingi teise laetud keha elektriväljas. Elektriväli levib vaakumis 300,000km/s. Elektriväli on tugevam laetud keha läheduses, laetud kehast kaugel on elektriväli nõrgem. Kõikidel elektronidel on samad laengud. Elektronid asuvad elektronkihtidel. Elektronil on negatiivne laeng.
ja q on laengu suurus. elektriline potentsiaal on füüsikaline suurus, mis võrdub mingisse elektrostaatilise välja punkti asetatud elektrilaengu potentsiaalse energia ja laengu suuruse suhtega Pinge tähis= U U=q1(potentsiaal) - q2(potentsiaal) Pinge on elektrivälja kahe punkti potsentsiaalide vahe. Näitab kui suure töö teeb elektriväli laengu liigutamisel Elektromotoor- jõud on maksimaalne pinge Tähis: E Elektromotoorjõud võrdub pingega ainult juhul kui toiteallikas ei ole voolu VAJALIKUD VALEMID = = = W / q p = Ed E- elektriväli, d- vahemaa U = 1 - 2 A= q x U A- töö ÜLESANDED 1.Kui palju tööd teeb elektriväli laengu 2 µC ümberpaigutamisel punktist, mille potentsiaal on -100 V, punkti, mille potentsiaal on 400 V? 2
negatiivselt laetud plaat. ELEKTRIVÄLJA POTENTSIAAL *Potentsiaal näitab, kui suur on selles punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia. *Punktlaengu elektrivälja potentsiaal on võrdeline laengu suurusega ja pöördvõrdeline kaugusega sellest laengust. *Kehade liikumine ei sõltu potentsiaalide nulltasemest. Ekvipotentsiaalpind ühesugust potentsiaali omavate elektrivälja punktide hulk. *Seal, kus ekvipotentsiaalpindade vahekaugus on väike, on elektriväli tugev. *Potentsiaal muutub kõige kiiremini liikumisel piki elektrivälja jõujoont. *Liikumisel jõujoonega ristuvas suunas jääb potentsiaal konstantseks. ELEKTRILINE PINGE elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. *Kahe punkti vaheline pinge näitab kui suure töö teeb elektriväli positiivset ühikulist laengut omava keha viimisel ühest kohast teise. *Pinge on 1V kui laengu 1C viimisel ühest punktist teise teeb elektriväli tööd 1J. *Elektrivälja tugevus
Aatomist mööduv elektron läbi aatomi ning teda mõjutab tuuma tõmbejõud, mis liidab elektroni aatomi elektronkattesse. Täiendav elektroni negatiivne laeng paigutab ülejäänud elektronid elektronkattes veidi ümber ja kõik Z + 1 elektroni korralduvad ümber uutele energeetilistele tasemetele. Elementaarlaeng - Elementaarlaeng on prootoni (positiivne) või elektroni (negatiivne) elektrilaeng. Elementaarlaeng on universaalne füüsikaline konstant ja tema tähis on e. Elektriväli - Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja mis mõjutab ruumis paiknevaid teisi elektrilaenguid. Elektrivälja levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega vaakumis. Elektriväli on elektromagnetvälja piirjuht. Elektrivälja tekitab ka muutuv magnetväli. Magnetväli - Magnetväljaks nimetatakse liikuvate laetud kehade vahel mõjuva jõu välja. Magnetvälja tekitab elektrivälja muutumine.
- aine dielektriline läbitavus (-). Keha võib lugeda punktlaenguks siis, kui tema kaugus teistest kehades on suurem tema läbimõõdust. Kerade puhul keskpunktide kaugus. Ühtlaselt laetud sfääri sees olevate punktlaengutele mõjuvate jõudude summa on 0. näiteb, mitu korda väheneb kahe laetud osakese vaheline mõju antud aines võrreldes vaakumiga. F0/F, kus F0- laengute vaheline mõjujõud vaakumis, F- -- II--aines. ELEKTRIVÄLI. Üks laeng tunnetab teist tänu elektriväljale. Elektriväli on laetud osakeste vahelise mõju vahendaja. Elektriväli levib vaakumis valguskiirusega. Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub paiknevale ühingu laengule. E F/q, kus E- elektrivälja tugevus (v/m), F- jõud (N), q laeng (c). Elektrivälja jõu jooned on jooned, mille puutuja siht mistahes punktis ühtib elektrivälja tugevuse vektori sihiga. Elektrivälja jõujoonte omadused: Nad saavad alguse kas plusslaengust või lõpmatusest
N 5. Millal on väljatugevus 1 ? C N Väljatugevus on 1 kohta, kui välja punktis mõjub laengule 1C jõud 1N. C 6. Elektrivälja mingis punktis väljatugevuse arvutamine, valemis esinevate tähtede tähendused ja ühikud. q E= 4 0 r 2 7. Mis on homogeenne elektriväli? Joonista välja E-vektorid. (küsimuse 8 all) Homogeenne elektriväli on elektriväli, mille tugevus on igas ruumipunktis nii suuruselt kui suunalt ühesugune. Ligikaudu võib homogeenseks nimetada kahe erinimeliselt laetud metallplaadi vahelist elektrivälja. Homogeense elektrivälja jõujooned on üksteisega paralleelsed sirged. 8. Mis on elektriväli, tema graafiline kujutamine positiivse, negatiivse ja mitme laengu vastasmõju korral. E vektori suuna määramine.
1. Mis on kahe punktlaengu vahelise elektrilise vastastikmõju vahendajaks? Elektriväli 2. Mis tekitavad elektrivälja? Sõnasta elektrivälja omadused (4 tk) Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli, mis mõjutab teisi ruumis paiknevaid elektrilaenguid. Elektriväli levib ruumis lõpliku kiirusega ( 300 000 km/s ) Elektriväli on materjaalne objekt - ta eksisteerib alati elektrilaengute ümber Elektriväli mõjutab teisi temas asuvaid laenguid elektriliste jõududega Ühes ja samas ruumipunktis võib olla samaaegselt mitu välja 3. Kuidas määratakse elektrivälja tugevuse suurus? Kuidas suund? F E= , E suund ühtib positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga. q Elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud väljapunktis asuvale ühikulisele punktlaengule. Sama laenguga osakesed vähendavad üksteise väljatugevust. 4
Punktlaenguteks nim laetud kehi, mille mõõtmed võib jätta arvestamata, võrreldes nende vahekaugustega. Tõukejõudu loetakse posit., tõmbejõudu negat. Dielektriline läbitavus-füüs. suurus, mis näitab mitu korda on elektriline jõud vaakumis suurem jõust antud aines.Tähis- valem- Väli-on ideaalsuse vorm, mille vahendusel üks keha mõjutab teist. Välja olemasolu näitab jõu tekkimisse võimalikkust. Elektriväli-elektriliselt laetud keha poolt tekitatud väli. Aine & väli on mateeria vormid. Nende ühised jooned: 1.võivad teineteist muundada. 2.on olemas vähimad proportsioonid(ainel-algosakesed,väli-kvandid) Nende erinevused: 1.erinevad aineosakesed ei saa olla samas ruumipunktis, väljad saavad. 2.aine- osakestel on olemas kindlad mõõtmed,väljadel pole, nt elektriväli väheneb minnes laetud kehast kaugemale. Elektrostaatiline elektriväli-väli, mis tekib paigalseisvate laetud kehade ümber.
Elektriväli Elektriväli Kaasaegne ettekujutus väljast: Vastasdikmõju toimib läbi ruumis levivavälja. Elektrostaatikas vaatleme statsionarset välja.Elektrivälja olemasolu selgub jõust, mis mõjub välja paigutatud laengule.Samal ajal, selgub ka asjaolu, et välja paigutatud keha omab laengut.Elektriväljatugevus on välja jõukarakteristik. Elektrivälja tähis E Valem. Elektrivälja tugevus Elektriväli, elekdrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja mis mõjutab ruumis paiknevaid teisi elektrilaenguid. Elektrivälja levimiskiirus, võrdne valguse kiirusega vaakumis. Elektrjväli on elektromagnetvälja piirjuht. Elektrivälja tekitab ka muutuv magnetväli. Sel juhul on tegemist päöriselektriväljaga. Potensiaalide vahe Positivselt laetud keha elektrivälias olev positiivne laeng tõugatakse kehast eemale.
Samanimelised laengud tõukuvad ja erinimelised laengud tõmbuvad ( magnet ) - Sellest järeldub, et elektrilaenguid on kahte liiki. ELEKTIRJÕUD on jõud millega üks laetud keha mõjutab teist laetud keha. ( sõltub - laengu suurusest ja vahemaast ) Elektrilaeng on füüsikaline suurus. Elektrilaeng on keha, mis on elektriliselt laetud. Suurus, mis näitab, kui tugevasti laetud kehad osalevad vastastikmõjus. Kehad võivad elektriseeruda hõõrudes või kokkupuutel laetud kehaga. Elektriväli - Elektriväli levib väga suure kiirusega ( C väärtusega ) ( valguskiirusel, e ~300 000km/s ) Sõltub vahemaast ja laengu suurusest. Elektrostaatiline väli on paigaloleva laetud keha elektriväli. Elektrivälja põhitunnus - Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga elektrijõud. Et kindlaks teha, kas ruumis on elektriväli kasutatakse teist laetud keha Elektroskoop - Seade, mis näitab, kas kehal on elektrilaeng. Ei näita laengu suurust.
suhtega, nimetatakse elektrivälja tugevuseks. 12)Mida nimetatakse elektrivälja jõujoonteks? Elektrivälja jõujoonteks nimetatakse jooni, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib välja tugevuse vektori sihika. JÕujooni kasutatakse elektriväljade piklikuks kujutamiseks ja neid ei ole reaalselt olemas elektrivälja jõujooned on kujutletavad jooned. 13)Teha kolm joonist elektrivälja jõujoonte kohta. Üksiku positiivse Üksiku negatiivse punktlaengu elektriväli punktlaengu elektriväli Samanimeliste punktlaengute Erinimeliste punktlaengute Elektriväli Elektriväli
ELEKTRIVÄLJAD MEIE ELUS Elektriväli tekib laetud osakeste ümber ja ka avaldab mõju laetud osakestele. Elektrivälja kohtame kõikjal enda ümber, ka puhtas õhus leidub alati laetud osakesi. Mõeldes elektriväljale, meenuvad kohe elektriliinid. Inimene rakendab seal osavalt pingeid elektrienergia ülekandel. Maa ja suurte elektrienergia ülekandeliinide vahele võib jääda kuni miljon volti. Kõrgepingeliinide all käimine on inimeste tervisele(südametööle) ohtlik.
Enamus elektriseerimisi on põhjustatud elektronide üleminekust ühest kohast teise, see võib tekkida kokkupuutel, löögi tagajärjel, hõõrdumisel. Ka suure keha laeng saab olla täisarvuline +- ne. Elektrostaatika põhiseadused: 1) Laengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv. 2) Coulombi seadus: kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. Elektriväli on laenguid ümbritsev mateeria, millel pole massi, värvust, lõhna... jne, kuid on teatud hulk energiat, mille arvel võib väli teha tööd: nihutada teisi laengud. Täpsemaks kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid: 1) Elektrivälja tugevus E- jõud, millega väli mõjutaks ühte kulonit antud punktis. Vastav def. valem E=F/q, siit tuleb E ühik: 1N/C. 2) Välja suund- ühtib + laengule mõjuva jõu suurusega. 3) Välja kuju- näidatakse joonistel jõujoontega
q ühe osakese laeng (C) n osakeste kontsentratsioon s juhi ristlõike pindala v osakeste liikumiskiirus 5. Elektrivoolu olemasolu tingimused: - peavad olemas olema vabad laengud - laetud osakestele peab mõjuma jõud - laetud osakestele mõjub elektriväli jõuga (juhis tuleb tekitada elektriväli, vooluallika ülesanne on tekitada ja säilitada juhis elektriväli) (Kui lülitile vajutada siis levib elektriväli valgusekiirusega ning paneb laengu kogu voolu ringis peaaegu ühtlaselt liikuma.) 6. Voolutugevus vooluringi osas on võrdeline pingega selle otstel ja pöördvõrdeline juhi takistusega. I voolutugevus (A)
1C (Kulon) on laeng, mis läbib 1 sek jooksul juhu ristlõiget kui juhis on voolutugevus 1 A. Punktlaeng laetud keha mille mõõtmed ei ole olulised antud tingimustes. Lähimõju ja kaugmõju teooriad Lähimõju teooria kohaselt mõjutavad laengud üksteist mingi vahelüli (niit,juht) kaudu, milles mõju kandub edasi ühest punktist teise. (faraday,maxwell) Kaugmõju teooria järgi toimub mõju edasikandumine vahetult läbi tühjuse. Coulomb,Ampere Elektriväli iga elektrilaengu ümber on alati tema elektriväli. Elektrivälja kaudu toimubki ühe laetud keha mõju teisele. Elektriväli on mateeria vorm. Elektrivälja iseloomustamiseks kasutatakse elektriväljatugevust. Elektrivälja tugevus füüsikaline suurus mis võrdub antud välja punkti asetatud laengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. E=F/q 1N/C või 1V/m Superpositsiooni printsiip Kui antud väljapunktis tekitavad elektrivälja mitu elektrilaegut,
osakesi mida ei saa tänapäeva teaduse seisukohast lihtsamateks osakesteks jaotada. (elektron, prooton, neutron). Laengut mis tekib klaaspulka siidiga hõõrudes nim. + laenguks. Laengut mis tekib eboniidist pulga hõõrumisel karusnahaga - laenguks. EHK on olemas 2 sorti elektrilaenguid. Prootoni laeng on pos. Neutroni laeng neutraalne ja elektroni laeng neg. ELEKTROSKOOP. Samamärgiliste laengutega kehad tõukuvad ja erimärgilistega kehad tõmbuvad. Iga elektrilaengu ümber on oma elektriväli. Ühe keha mõju teisele kehale toimub läbi selle materiaalse keskkonna kaudu mida nim elektriväljaks. (Väli, mis mõjutab ruumis olevaid teisi elektrivälju). Elektriväli on mateeria eksisteerimisvorm, mis eksisteerib sõltumata meist. Väljal on kindlad omadused. Füüsika osa, mis tegeleb liikumatute elektrilaengute uurimistega nim. elektrostaatikaks. (kahe liikumatu keha vastasikuse mõju) ((by Coulomb, prantsuse füüsik))
Ainult kolm metalli koobalt, raud ja nikkel on võimelised muutuma püsivalt magnetiseerituks, kui magnet on lähedale asetatud ja siis eemaldatud. Seda omadust kutsutakse ferromagnetismiks. Magnetväljaks nimetatakse liikuva laetud keha poolt tekitatavat välja. Paigalseisev laeng kutsub esile elektivälja, liikuv laen aga täiendavalt ka magnetvälja. Magnetvälja olemasolu täpselt niisama suhteline, kui liikumine. Laengu liikumine vaatleja suhtes tähendab aga seda, et laengu elektriväli vaatleja asukohas muutub. Elektrivälja muutumine tekitab magnetvälja. Siit võiks järeldada, et mingit erilist magnetvälja polegi olemas. On vaid elektrivälja muutumisega kaasnevad nähtused, mida on saanud kombeks nimetada magnetväljaks. Elektromagnetism on elektromagnetvälja füüsika. Elektromagnetväli on väli, mis avaldab mõju
Alalisvool Elektrivool laetud osakeste suunatud liikumine elektrivälja jõudude mõjul. Voolu tekkimise tingimused: 1) aines peavad olema vabad laengukandjad, st tegu peab olema juhiga 2) aines peab olema tekitatud elektriväli (elektrivälja tekitamine on iga vooluallika ülesanne). Metall Positiivsed ioonid paiknevad kristallvõrena. Elektronide kogumit nim. elektrongaasiks, mis täidab ioonide vahelise ruumi. Elektronide liikumine on täiesti kaootiline ja sõltub metalli temperatuurist. Toatemperatuuril liiguvad elektronid ~10 5 m/s. Metall (postiivsed ioonid ja
Laengute vastastikmõju: Iseloomustatakse elektrijõu abil. Samaliigilise elektrilaenguga kehad tõukuvad ja eriliigilise elektrilaenguga kehad tõmbuvad. Juhid ja mittejuhid: Elektrijuhid on ained, milles on suur hulk vabu laengukandjaid ehk nad juhivad elektrit (Nt: Metallid; Vesilahused; Ioniseeritud gaas.) Mittejuhtides ehk dielektrikutes pole vabu laengukandjaid ja järelikult nad ka elektrit edasi ei juhi (Nt: puit; Plastmass; keraamika; Kumm; Paber) Elektriväli: Eriline mateeria vorm, mis ei koosne osakestest. Elektriväli on kõige lihtsam. Teda ei saa koostisosadeks jaotada. Elektriväljal on energiat. Elektrivälja tekitaja on laetud keha; Elektriväli avaldab mõju laetud kehadele. Elektrivälja tugevus: Sõltub teda tekitanud laengu suurusest ja kaugusest sellest laengust. Inimene ei taju elektrivälja olemasolu. Elektrilaengu ühik. Tähis on q ja ühik on C kulon. Valem: q= ne
k⋅ q E= 4. ε∗r 2 E – punktlaengu elektrivälja välja tugevus kaugusel r temast ( N C ) q – punktlaengu laeng (C) r – vaadeldava punkti kaugus punktlaengust (m) ε −¿ dielektriline läbitavus (-) 5. Ühes ja samas ruumipiirkonnas võib üheaegselt olla mitme erineva laetud keha elektriväli. Sellisel juhul need elektriväljad üksteist ei sega ja vaadeldavas ruumipunktis üksikute elektriväljade välja tugevused liituvad vektoriaalselt. Selles seisneb elektriväljade superpositsiooni printsiip. 6. Homogeenne elektriväli on selline elektriväli, mille igas punktis on elektrivälja tugevus ühesugune nii suuruselt kui ka suunalt. 7. Elektrivälja jõujooneks nimetatakse mõttelist joont, mille igasse punkti tõmmatud
Pingestamata p-n siire Kui ühes pooljuhtkristallis tekitada kaks erineva juhtivusega osa, üks elektronjuhtivusega ja teine aukjuhtivusega, siis nende erinevate juhtivustega osadeüleminekupiirkonda nimetatakse p-n-siirdeks. Selline olukord saadakse pooljuhtkristalli erinevate lisandite sisseviimise teel. Sellises kristallis on n-osas külluses elektrone ja p-osas külluses auke. Difusiooni toimel hakkab taolises olukorras toimuma laengukandjate vahetus. Tekkinud elektriväli on aga suunatud laengukandjate liikumusele vastu ja laengukandjate liikumine ühest osast teise toimub seni, kuni nende endi poolt tekitatud elektriväli selle katkestab. Laengute tõttu tekib p- ja n-kihi vahele potentsiaal, mille suurus sõltub ainest (germaaniumi korral ligikaudu 0,3 volti; räni puhul pisut üle 0,6 voldi). Vastupingestatud p-n siire Kui ühendada p-n-siire pingeallikaga selliselt, et pingeallika plussklemm oleks ühendatud n-osaga ja
Elektrostaatiline väli- paigalseisvate laengute tekitatud elektriväli Elektrivälja tugevus- elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. Homogeene elektriväli- homogeense välja jõujooned on omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu Elektrivälja punkti potentsiaal- näitab, kui suur on selles punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia. Pinge- kahe punkti potentsiaalide vahet nim. pingeks Kahe keha mahutavus- kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge Kondensaator-kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks
jõuga, mis on võrdeline laengute suurusega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. (valem-joonis) F- jõud, millega laengud teineteisest mõjutavad (N) q1q2- laengute suurused (1C- kulon) 1C on vooluga juhis suhteliselt väike laeng. 1C=1A *1s Laetud kehal on 1C väga suur laeng, nt. metallil. r- laengute vaheline kaugus (m) k- võrdetegur, mille suurus on 9*109Nm2/c2 E (epsilon) laengute vahelise aine/keskkonna dielektriline läbitavus. Elektriväli -on elektrilaenguid ümbritsev energia, mis võib tööd teha liigitada teisi laenguid, kergeid paberiribasid, koguda tolmukübemeid jne. Täpsemaks iseloomustamiseks kasut. Järgmisi mõisteid: 1. Elektrivälja tugevus E- jõud, millega väli mõjutaks 1C. (valem) 2. Elektrivälja suund- ühtib kokkuleppeliselt +laengule mõjuva jõu suunaga. (joonis) 3. Elektrivälja kuju- näidatakse jõujoonte abil, mis algavad + laengult, lõpevad - laengul, ei lõiku kunagi. Kuju järgi jagunevad : 1
Võnkumisi iseloomustavad suurused magnetvälja energia, elektrivälja energia, kondensaatori mahtuvus, induktiivsus. Võnkumiste tekitamiseks lülitatakse võnkeringi kondensaatori külge korraks ka alalisvooluallikas. Analoogiline süsteem on mehaanikas vedrupendel, kus võnkumiste tekitamiseks on vaja vaid pendel tasakaaluasendist välja viia ja siis lahti lasta.. 1.Kondensaator laetakse välise vooluallika abil ja erimärgiliselt laetud plaatide vahele tekib elektriväli. 2.Vooluallikas kõrvaldatakse ja laetud kondensaator ühendatakse juhtmetega läbi induktiivpooli, misjärel kondensaator hakkab tühjenema läbi induktiivpooli ja kondensaatori elektrivälja energia muundub poolis voolu magnetvälja energiaks. 3.Nüüd laeb vool inertsist kondensaatori vastupidiselt, kusjuures poolis voolu magnetvälja energia muundub uuesti kondensaatori elektrivälja energiaks, sest plaatidele koguneb uuesti nüüd juba märgilt esialgsele vastupidine laeng. 4
Elektrivoolu tugevus-näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget Coulomb’i seadus- näitab elektrostaatilist jõudu kahe laenguga keha vahel Ampere’i seadus- kui juhtmetes on samapidine elektrivool, siis nende vahel on tõmbejõud. Kui on eripidised, siis mõjub nende vahel tõukejõud Magnetväli-laetud osakeste liikumisel tekkiv jõuväli Magneetumine- nähtus, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena hakkab aine ka ise tekitama magnetvälja Elektriväli, selle valem ja ühik- Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli, mis mõjutab teisi ruumis paiknevaid elektrilaenguid. Ühik: q (1 kulon) valem: E= F/q Elektrivälja tugevus- näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale Vasaku käe reegel-kui vasaku käe väljasirutatud sõrmed osutavad voolu suunda ja magnetväli on suunatud peopessa, siis väljasirutatud pöial näitab juhtmelõigule mõjuva jõu suunda
ELEKTROMAGNETLAINED 11 klass KOKKU 56 p. 1. Mida tähendab lause : " Elektromagnetlaine on ristlaine " ( 3 p.) 2. Millised siin loetletud lained ei ole elektromagnetlained ? Valgus, röntgenkiirgus, ultraviolettkiirgus, heli, alfakiirgus, gammakiirgus, beetakiirgus, raadiolained, soojus , mikrolained . ( 3 p.) 3. Pooled alltoodud väiteist kehtivad avatud, pooled suletud võnkeringi puhul. Paiguta laused õigesti.(4 p.) - elektriväli ulatub kondensaatorist kaugele - elektriväli on koondunud kondensaatori katete vahele - magnetväli on koondunud pooli sisse - magnetväli ulatub poolist kaugele - võnkeringist kaugel elektri- ja magnetväljad kompenseeruvad . - võnkeringist kaugel elektri- ja magnetväljad ei kompenseeri üksteist - kiirgab elektromagnetlaineid tugevalt - kiirgab elektromagnetlaineid nõrgalt 4. Kuidas sõltub elektromagnetkiirguse intensiivsus võnkesagedusest ? ( 3p.) 5
3. Elektriväli Mõiste "elektriväli" võttis kasutusele inglise füüsik ja keemik Michael Farady (1791- 1867). ta väitis, et: *Kõigi elektrilaenguga kehi ümbritseb elektriväli, mis on tingitud nende kehade elektrilaengust. *Elektrivälja tähenduseks on olla omamoodi vahelüli elektrijõu mõju edastamisel ühelt kehalt teisele Definitsioonid: Elektriväljaks nim. elektrilaenguga keha või osakese ümbrust, milles mõjuvad elektrijõud. See ümbrus e. elektriväli, on elektrilaenguga kehade elektrilise vastastikmõju vahendaja. Elektrivälja nim. elektrostaatiliseks väljaks, kui selle tekitab paigalseisev elektrilaenguga keha. Elektrivälja nim. homogeenseks (ühetaoliseks) elektriväljaks, kui see mõjutab selles väljas asuvat elektrilaenguga keha välja igas punktis ühesuguse elektrijõuga. Sellise elektrivälja tekitavad kaks võrdse suuruse ja paraleelse asetusega, kuid erinimeliste elektrilaengutegametallplaatiplaadivahelisse ruumi.
laengute vahekaugus (m) Kirjuta elektrivälja tugevuse definitsioonvalem, tähtede tähendused valemis ja mõõtühik. Elektrivälja tugevuseks nimetatakse elektrivälja punktis laengule mõjuva jõu ja F N laengu suuruse suhet. Valem: E= q Ühik: 1 C Kus tekib elektriväli?Milline on elektrivälja suund? Muutuv magnetväli tekitab elektrivälja. Kõikide laetud kehade ümber on elektriväli. Mis on homogeenne väli ? Homogeenne elektriväli on elektriväli, mille tugevus on igas ruumipunktis nii suuruselt kui suunalt ühesugune. Mis on potentsiaalne väli? väli, mille töö ei sõltu liikumistee kujust Kus tekib magnetväli ? Muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Mida saab leida Ampere jõu järgi. Kuidas leida Ampere jõu suunda?
o Jälgida, et kuvar ja olemasolev ekraanifilter oleks maandatud; o Arvestada mobiiltelefoni võimalikku mõju; o Mitte asetada paljundusmasinat kuvariga samale lauale ja ventilatsioonita ruumi. Piirnormid baseeruvad tuntud mõjudele, tervisele ja bioloogilistele tõekspidamistele. TCO MPR II Mõõtmiskaugus Elektrostaatiline väli +/-500 +/-500 10 cm ELF elektriväli <10 V/m <25 V/m MPR 50 cm; TCO 30 cm VLF elektriväli <1 V/m <2.5 V/m mõlemal juhul 50 cm ELF magnetväli <200 nT <250 nT mõlemal juhul 50 cm VLF magnetväli <25 nT <25 nT mõlemal juhul 50 cm Mõõtmistulemused: ELF väli Magnetvälja ELF väli/ Rel. Niiskus = 41% Ruumis (mudel), nT ELF elektriväli, V/m
5 Mis on dielektriline läbitavus, kuidas tähistatakse ja leitakse?Suhteline dielektriline läbitavus ehk keskkonna dielektriline läbitavus on füüsikaline suurus, mis näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus homogeenses materjalis väiksem väljatugevusest vaakumis. Suhtelist dielektrilist läbitavus tähistatakse tavaliselt . See avaldub konkreetse keskkonna korral: 6 Mis on elektrostaatiline väli?Elektrostaatiline väli on ajas muutumatu elektriväli. 7 Mida näitab elektrivälja tugevus, kuidas leitakse? elektriväljatugevus on füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. Kui me tähistame elektrivälja tugevuse tähega ja mõõtühikuks SI-süsteemis on volti meetri kohta (V/m), võime kirjutada on punktlaeng on punktlaengule mõjuv jõud. 8 Mis on homogeenne elelktriväli?Homogeenne elektriväli on elektriväli, mille tugevus on igas
pöördvõrdeline nendevahelise kauguse r ruuduga: 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 8 Coulomb'i seadus2 q1 q2 F =k 2 R 2 1 Nm k= = 9 109 2 4 0 C 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 9 COULOMB'i JÕUD 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 10 Elektriväli · Coulomb'i laengutevahelise vastasmõju seaduse matemaatiline väljendusvorm ei ava vastasmõjuprotsessi füüsikalist olemust: see ei vasta küsimusele, mil viisil antakse laengu q1 mõju edasi laengule q2. · Ühe võimaliku vastuse sellele küsimusele annab kaugmõju teooria, mis väidab, et elektrilaengutel on võime mõjutada üksteist hetkeliselt läbi tühjuse. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 11 ELEKTRIVÄLI1 · Iga laengu ümber on elektriväli
annaabi.ee 
