Elektrostaatika (0)

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 tihedus seda tugevam on elektriväli. 2)jõujooned algavad „+“ laengult ja lõpevad „-“ laengul. 3)jõujoone ei lõiku.
a) punktlaeng (kera) E=KQ/r2
b)laetud tasant. Laetud tasandit iseloomustab laetud pindtihedus .
Potensiaalne energia suureneb kõrguse kasvades, väheneb kõrguse kahanedes. Nullnivoo valik vaba (tav. maapind ). Grav.välja töö: „+“ – alla (keha kukub ); „-“ – üles (keha tõuseb). Pos.laeng liigub välja jõudude mõjul jõujoonte suunas: elektriväli teeb pos. tööd; pot. Energia väheneb. Neg.laeng jõujoonte vastassuunas : elektriväli teeb pos.tööd; pot.en väheneb. Potensiaal – kasut elektrivälja kerjeldamiseks. Füüsikaline suurus. Antud välja punkti potentsiaaliks nim seal asuva laengu pot. en. ja laengu jagatist.
φ = Wp /q
Po. Näitab, kui suur on ühekulonilise laengu pot.en. antud punktis.
Näiteks punkti pot 90V näitab, et antud punktis asuva ühekulonilise laengu pot.en. on 90J.
Ekvipot.pinnad – kujuteldavad pinnad, mille kõikide punktide pot. on ühesugune. --- või __ (jõujoontega risti!). Jõujoone suunas pot. kahaneb. φ = kQ/r
Kahe punkti vaheliseks pingeks nim langu ümberpaigutamiseks tehtud töö ja laengu jagatist.
U=A/q
Pinge näitab, kui palju tööd teeb elektriväli, paigutades ühest punktist teise 1C suuruse laengu.
Juhtude süsteemil on võime hoida elektrilaengut. Seda omadust kirjeldab elektriline mahtuvus . ( tähis C )
Kallates mõlemasse pudelisse (üks suur, teine väike) võrdse koguse vett, tõuseb vee nivoo võikse mahtuvusega pudelis kõrgemale.
Kahe juhi elektri mahtuvuseks nim ühe juhi laengus ja juhtidevahelise pinge jagatist. C = q/U
Kondensaator – laengu kogumiseks ja säilitamiseks. (plaatkondensaator)
Juhid on sellised ained, kus on väga palju vabu laengukandjaid. Välise elektriväljamõjul (nähtus elektrostaatiline induktsioon ) juhis jaotuvad vabad laengukandjad ümber. Selle tulemusena tekitavad vabad laengukandjad oma elektrivälja, mis on vastassuunaline välisele el.väljale ja kustutab selle juhi sees. Juhi sees el.väli puudub. Kasutamine: varjestus.
Dielektrikud on ained, kus praktiliselt puuduvad vabad elektrikandjad. Polarisatsioon – kui dielektrik satub välisesse elektrivälja, siis molekulid orienteeruvad kindlas suunas. Dielektrikus elektriväli nõrgeneb.
Dielektrikuid iseloomustatakse dielektriku läbitavusega.
ε = E0/E
Plaatkondensaatori mahtuvuse arvutamise valem: C= εS / 4πkd (k=9*109)
Kui mahtuvus on 3F, siis see näitab seda, et 1V pinge saavutamiseks tuleb kondensaatorile anda 3C suurune laeng.
E = U/d Seos pinge ja elektrivälja tugevuse vahel.