Elektrilaengu jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemis (süsteemis, kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on igasuguse kehade vastastikmõju korral laengute algebraline summa jääv. Looduses ei teki ega hävi kunagi ühemärgilisi elektrilaenguid. Kui tekib +laeng, siis peab tekkima ka –laeng. Samuti ei saa nad teineteisest sõltumatult hävida. Võrdse absoluutväärtusega erimärgilised laengud võivad teineteist neutraliseerida. Elektrilaengute tekkimine ja kadumine on põhjustatud elektronide üleminekust ühtedelt kehadelt teistele. Kui NEUTR keha saab elektoni juurde, saab ta NEG laengu. See keha aga (kui ta oli neutr.), mis andis elektrone ära, sai POS laengu. Elektrivälja tugevus See on füüsikalie suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. E=F/q. Kasutades Coulobumi seadust:
vastastikuse mõju F=k q1q2/r(ruut). SI süsteemis elektrilaengu ühik-C(ühik mis läbib sekundis juhi ristlõiget kui voolutugevus on 1 A. k=9x10aste9 Nm/c2, kulon suur ühik seetõttu kasutusel ka Lü-laenguühik(CGS süsteem) 1C=3x10aste9Lü, k=1düünxcm2/Lü2, 1N=10aste5 dyn. Elektrilanegu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemis (kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on igasuguse kehade vastastikmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv. Neutron võib laguneda +, -. Võrdse absol.väärtusega erimärgilised laengud võivad aint teineteist neutraliseerida. Füüs. Suurus mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktilaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega nim. elektrivälja tugevuseks E=F/q. E=F/q=k q/r2. Elektrivälja jõujoonteks nim. joont mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib väljatugevuse vektori sihiga. Jõujooned algavad posit. laengutel ja lõppevad negat. või suunduvad lõpmatusesse
Pos ja neg laeng ei saa teineteisest eraldi, teineteisest sõltumata hävida. Elektrivälja tugevus-füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljspunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. E=F/q Vektor-suunatus suurus(F ja E), skalaar-suunata suurus(r ja q). V=V/S ja S=V/V Kogu väljatugevus võrdub välatugevuste vektorite summaga. Elektrivälja jõujooned-joon, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib väljatugevuse vektori sihiga. EV jõujooned algavad positiivsetel laengutel ja lõppevad negatiivsetel või suunuvad lõpmatusse. Homogeenne elektriväli-EV mille tugevus on igas ruumipunktis nii suuruselt kui ka suunalt ühesugune. Homogeense EV jõujooned on üksteisega paralleelsed. Juhtide puhul kogunevad laengud juhtide pinnale, juhi sees puudub EV. Juhtides esineb laetud osakesi, mis võivad EV mõjul vabalt ümber paikneda(vabad laengud) Metallides on nendeks elektronid. Dielektrikutes pole peaaegu üldse vabu laenguid
ELEKTER JA MAGNETISM KURSUS 3 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 1 ELEKTRILAENGUD · Laeng näitab, kui suur on laetud kehade vaheline vastasmõju · Seda vastasmõju nimetatakse elektriliseks vastasmõjuks. · Laeng ei saa eksisteerida ilma kehata · Elektrilaeng jaguneb + ja laenguks · Kehale on võimalik laengut anda hõõrdumisel · Hõõrdumisel läheb osa elektrone üle ühelt kehalt teisele. · Keha, mis sai elektron, laadub negatiivselt, teine keha positiivselt. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 2 ELEKTRILAENGUD1 · Väikseima ehk elementaarse positiivse laengu kandjaks on prooton (ka positron), · elementaarse negatiivse laengu kandjaks on elektron (ka antiprooton). · Viimase laengut tähistatakse e = -1,6010-19 C . 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 3 Elektri jäävuse seadus · elektriliselt isoleeritud süsteemis (s.o. süsteemis,
ei võrdu süsteemi alguses ja lõpus mõõdetava pingega. Ekvipotentsiaalpind on mõtteline välja pind, mille kõikidel punktidel on ühesugune potentsiaal. Ühe ja sama ekvipotentsiaalpinna kõikide punktide potentsiaalide vahe võrdub nulliga. Seega võrdub nulliga ka elektrivälja jõudude töö laengu liikumisel seda pinda mööda. Siit järeldub, et ekvipotentsiaalpinda mööda liikuvale laengule mõjuv jõud F on risti kiirusvektoriga. Järelikult on elektrivälja jõujooned risti ekvipotentsiaalpinnaga. Punktlaengu ekvipotentsiaalpindadeks on seda laengut ümbritsevad kontsentrilised kerapinnad. Homogeense elektriväljaekvipotentsiaalpinnad on jõujoontega ristuvad tasandid. Elektrivälja tugevuse ja pingevaheline seos: Olgu meil 2 tasaparalleelse terasplaadi vahel homogeenne elektriväli. Olgu nende plaatide vaheline kaugus d, arvutame millega võrdub elektrivälja
Põhjenda V: Ei hõõrdumisel ei pea aga võib ühe keha elektrone loovutada (muutub + laenguga kehaks) teine võib neid omandada (- laenguks) 3.Kuidas mõjuvad teinsteist kaks riidega hõõrutud klaaspulka? Põhjenda V: klaasplugad omandavad hõõrdumisel alati + laengu Nad tõukuvad 4.Kas on võimalik elektrilaeng suurusega 10*10´-10 C Põhjenda V: Ei ole võimalik kehal saab olla laeng mis on valemi Q = +-ne põhjal täisarv kornde elementaarnlaengut veel nimetada elektron laengut 5.Kui suuro n metallkuuli elektrilaeng, kui tal on 2*10´-10 C Liigset elektroni V; Q= +-ne Q= (-2 * 10`10)* 1,6 * 10`-19 C = -(3,2) * 10`-9 C = -3,2 pC 6.Plastjoonlaud sai hõõrdumisel laengu (-2)*10`-7 C Mitu elektroni sai ta juurde ? V: Andmed: Q= -ne põhjal n = -Q/e n= -(-2) * 10`-7C/1,6*10`-19 = 1,25* 10`12 elektroni 7.Elektriliselt isoleeritud süsteemi moodustavad elektrilaengu 2*10`-9 C. (-5)*10`-9C ja 10`-9C. Milline on süsteemi kogulaeng ?
elektrilaengu ? Põhjenda V: Ei hõõrdumisel ei pea aga võib ühe keha elektrone loovutada (muutub + laenguga kehaks) teine võib neid omandada (- laenguks) · Kuidas mõjuvad teinsteist kaks riidega hõõrutud klaaspulka? Põhjenda V: klaasplugad omandavad hõõrdumisel alati + laengu Nad tõukuvad · Kas on võimalik elektrilaeng suurusega 10*10´-10 C Põhjenda V: Ei ole võimalik kehal saab olla laeng mis on valemi Q = +-ne põhjal täisarv kornde elementaarnlaengut veel nimetada elektron laengut · Kui suuro n metallkuuli elektrilaeng, kui tal on 2*10´-10 C Liigset elektroni V; Q= +-ne Q= (-2 * 10`10)* 1,6 * 10`-19 C = -(3,2) * 10`-9 C = -3,2 pC · Plastjoonlaud sai hõõrdumisel laengu (-2)*10`-7 C Mitu elektroni sai ta juurde ? V: Andmed: Q= -ne põhjal n = -Q/e n= -(-2) * 10`-7C/1,6*10`-19 = 1,25* 10`12 elektroni · Elektriliselt isoleeritud süsteemi moodustavad elektrilaengu 2*10`-9 C. (-5)*10`-9C ja 10`-9C. Milline on süsteemi kogulaeng ?
Coulumbi seadus füüsika seadus, mis ütleb, et kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga F, mille moodul on võrdeline laengute absoluutväärtuste korrutisega, ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. Kulon 1 kulon on väga suur laeng. SI süsteemis elektrilaengu ühik, kulon on laeng, mis läbib sekundis juhi ristlõiget, kui voolutugevuseks on 1 A. ________________________________________________________________________________ Dipool molekul, mille laengud paiknevad välja mõju ümber Elektrilaengu jäävuse seadus elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehade vastastikmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv Isoleeritud süsteem süsteem, kus ei teki elektrilaenguid juurde ega ei hävi neid Elektrivälja tugevus Vektoriaalne suurus. Tähistatakse E. Füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega.
Elektriõpetus Sõna ,,elekter" on üldmõiste- kõik elektrilised nähtused. Elektriõpetus jaguneb: 1.elektrostaatikaks- paigalseisvad laengud ja nende vahelised mõjud. 2.elektrodünaamikaks- liikvad laengud ja sellega kaasnevad nähtused Laetud kehad ja osakesed, elektriseerimine Elektriliselt laetud osakesteks on elektronid. 1. Elektronid- laengu tähis e 2.Prootonid- laengu tähis +e 3.Joonid- laengu tähis +/- e*n Elementaarlaengud on väikseimad elektrilaengud, mida ei saa enam osadeks jagada ega osakest ära võtta. Laetud osakeste vahel on elektromagnetiline mõju (joonis). Elektriseerimine- laengu andmine makrokehale. Nt. tolmkübe.
l - relatiivne õhuniiskus l = (ρ/ρo) x 100% Elektriõpetus Tihedas kontaktis olles, nt hõõrudes, kehad elektriseeruvad NT: Kui hõõruda klaaspulka paberiga, siis osa elektronidest lähevad pulgalt paberile, paber saab neg. laengu ja klaaspulk pos. laengu, kuna seal tekib elektronide puudujääk. ELEKTRON on (-) laengu kandja, võib lahkuda oma kohalt aatomist. NT: Pulk saab negatiivse laengu ja vill positiivse laengu. Elektronid liiguvad villalt pulgale. Samanimelised laengud tõukuvad ja erinimelised tõmbuvad. http://gyazo.com/b62baafedbdb166858cbbb0e2911be3c Igat elektriseeritud keha ümbritseb elektroniväli ja laengute vaheline mõju antakse edasi elektrivälja kaudu Elektriväli levib ruumis valguskiirusel e. 300 000 km/s Elektroskoobi kuulil on (+) laeng ning metallvardal ja osutil on samuti (+) laeng. Kuna samad laengud tõukuvad siis osuti kaldub kõrvale http://gyazo.com/f4b5d0f84757eb8e3358b1063a242f02 Coulombi seadus
Elektrilaengu jäävuse seadus. Coulomb`i seadus.Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus.joonis(1)-- Neutroni lagunemine prootoniks ja elektroniks.joonis-2--Coulombi katses anti kuulidele A ja B ühenimelised laengud.Kuul A liikus kuulist B eemale.Kuuli A hoiti endisel kaugusel, väänati elastset traati mingi nurga võrra. Selle põhjal määrati kuulile mõjuv jõud. Coulombi seadus.-- Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. Jõud on suunatud piki laenguid ühendavat sirget. Ta on samanimeliste laengute korral tõukejõud ja erinimeliste laengute jaoks tõmbejõud
1. Elektrivälja olemus ja omadused; laengute vastastikune toime; elektrivälja tugevus. Elektrilaeng Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu täisarvkordne 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui voolutugevus on 1 A (amper) Prootoni ja elektroni laengud on võrdsed, erinev on mass Laengute jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute algebraline summa jääv Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured pos. ja neg. laeng korraga Coulomb´i seadus Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga , mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on elektrilaengute algebraline summa jääv. q1+q2+...=const. Mingi pos elektrilaengu +q tekkimisega kaasneb alati temaga absoluutväärtusest negatiivse laengu -q tekkimine (kivid) Laengu elektriväli on materiaalne objekt, ta on ruumiliselt pidev ja võib mõjutada teisi elektrilaenguid. Laengu q1 väli mõjutab laengut q2 ja laengu q2 väli mõjutab laengut q1. laetud kehade vastasmõju toimub elektrivälja vahendusel. Jõujooned on jooned, mille igas punktis elektriväljatugevuse vektor on puutujaks. (joonised) Elektrivälja tugevus-väljapunkti asetaud ühiklaengule(q0=1C)mõjuv jõud. E=F/q0 E=1N/C. See ei sõltu väljapunkti asetatud proovilaengust q0 ja on seega elektrivälja punkti iseloomustav ühene jõukarakteristik. Ühtlases väljas on väljapoolt laetud kehale mõjuv jõud ka ühesugune kõikides punktides ja võrdne. F=Eq0. Punktlaengute süsteemi elektrivälja
elektrilaengute algebraline summa jääv. Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured positiivne ja negatiivne laeng korraga. 4. Coulomb´i seadus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Samanimelised laengut tõmbuvad, erinimelised tõukuvad. 5. Elektrivälja jõujooned, punktlaengu, dipooli ja tasandi elektriväli. Elektrivälja suund ühtib proovilaengule mõjuva jõu suunaga. Elektrivälja jõujooned eemalduvad positiivsest laengust ja suunduvad negatiivse laengu poole. Elektrivälja jõujoonte tihedus iseloomustab elektrivälja tugevust. Elektrivälja, mille vektorid on kõikides punktides ühesuguse suuna ja suurusega, nimetatakse konstantseks elektriväljaks. Punktlaeng elektriväljas
4 r 2 4r 2 q =1/εΣqi Gaussi teoreem elektrostaatilise välja jaoks tähendab seda, vabad laengu kandjad tekitavad välja, keha laetakse, tekib väli, kui sinna asetatakse teisi kehi, siis need polariseeruvad, tekivad polarisatsiooni laengud, mis on seotud, koguväli on seotud kui ka vabade laengute põhjustatud väljade summa. E=E0+E’ ehk kogu väli võrdub algse väljaga, mille põhjustab laetud keha ja polarisatsiooni tagajärjel tekkinud välja summaga. 5. DIELEKTRIKUD ELEKTRIVÄLJAS Dielektrikud on ained, milles vabade laengute hulk on normaaltingimustel kaduvväike. Nende juhtivus on 10 astmel 15- 20 korda väiksem kui tavalistel juhtidel. Iga dielektrikut iseloomustab dielektriline läbitavus ja dielektriline tugevus.
võrdeline nende laengute abs. väärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nende laengute vahelise kaugusega. F=(k|q1||q2|)/R2 6. [1C] laeng, mis läbib juhi ristlõiget 1s jooksul, kui juhis on vool tugevusega 1A 7. Punktlaeng on laeng, millel puuduvad mõõtmed või laengut omava keha mõõtmed on nii tühised võrreldes tema kaugusega teistest elektrilaengut omavatest kehadest või osakestest 8. Lähimõju: laengud mõjutavad üksteist mingi vahelüli (niit, juht, varras) keskkonna kaudu, milles mõju kandub üle ühest punktist teise Kaugmõju: mõju edasikandumine toimub vahetult läbi tühjuse 9. Elektriväli: eriline mateeria vorm, mis eksisteerib sõtlumatult meist ja meie teadmistest tema kohta. EV liikumine ei allu Newtoni mehaanika seadustele. Põhiomadus: mõjub elektrilaengutele teatud jõuga. 10. Elektrivälja tugevus: vektoriaalne suurus, EV tugevus antud väljapunktis on võrdne sellesse
Seda saame leida laengute süsteemiga. Dipooli potentsiaalne energia on arvutatav . Süsteem on stabiilses tasakaalulises asendis kui energia on minimaalne . Dipooli energia on minimaalne kui dipool on suunatud piki välja. Kui tingimusi ei ole täidetus, siis tekib välja jõudude moment, mis proovib dipooli välja suunas pöörata. Homogeenses väljas mingit summaarset jõudu ei mõju. Mittehomogeenses väljas mõjub jõud : . 8. Dielektrikute polarisatsioon. Polarisatsioonivektor ja laengud. Välise elektrivälja puudumisel on dielektriku molekulide dipoolmomendid kas võrdsed nulliga (mittepolaarsed molekulid) või ruumis suundadelt kaootiliselt jaotunud (polaarsed molekulid). Mõlemal juhul on dielektriku summaarne elektriline moment võrdne nulliga. . Välise välja toimel dielektrik polariseerub. See tähendab, et dielektriku resulteeriv elektriline moment muutub nullist erinevaks. Mittepolaarse molekuli laenguid nihutatakse üksteise suhtes, ta muutub polaarseks
metallid, kraanivesi, elektrolüüt Dielektrikud- isoleerivad e elektrit mitte juhtivad ained, sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid, nõrk elektrivool, nt plastid, gaasid Pooljuhid- laengukandjad ei ole alati vabad, aga neid saab kergesti vabadeks muuta, laengukandjate arv tugev sõltuvus temp, valgusest, lisandite põhiainest jne. Laialdane kasutus elektroonikas. Teatud tingimustel muutub iga dielektrik juhiks. Juhid juhivad, sest on olemas vabad laengukandjad. Elektrivool- nähtus, kus laengud suunatult liiguvad. Iseloomustav suurus, voolutugevus I Voolutugevus- näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget (voolu suunaga rustuv lõike pindala) Voolu suund- positiivsete laengukandjate liikumise suund (neg, liiguvad kokkulepitud suunale vastupidiselt) Voolutugevuse ühik on 1A Elektriline põhiühik, teised tuletatakse tema abil.
Elektrilaengu väärtus on positiivse laengu puhul positiivne arv ja negatiivse laengu puhul negatiivne arv. Neutraalsele osakesele või kehale võidakse omistada elektrilaengu väärtus 0. Elektrilaeng on kvanditud suurus, s.t talle saab lisada või ära võtta vaid kindla väärtuse. q= n* e kus n on elementaarlaengute hulk ja e on elementaarlaeng (1,6*10-19 C). Elektronilaeng ja prootonilaeng on väikseimad vabalt eksisteerivad laengud. (prootonis on u ja d (mingid kahtlased osakesed - prootonid ja neutronid koosnevad KVARKIDEST - elementaarosakesed) vahekorras u kvark (ülemine) ⅔*e ja d kvark (alumine) -⅓*e). Elektrilaeng ehk elektrihulk kui füüsikaline suurus iseloomustab ka näiteks muutuva elektrilaenguga keha elektrilaengu muutu ja mingit pinda läbivate osakeste elektrilaengute summat. Ka sel juhul võib elektrilaengu väärtuseks osutuda 0.
q1+q2+q3+...+qn=0 q-süsteemis olevate kehade laengud[1C] · Elektriliselt isoleeritud süsteemiks nimetatakse sellist süsteemi läbi mille ei saa kulgeda elektrivool. · 1 C on niisugune laeng mis läbib ühes sekundis juhi ristlõiget kui voolutugevus juhis on 1amper. · Punktlaeng on selline laetud keha mille mõõtmed antud tingimustes ei ole olulised.. · Lähimõju teooria kohaselt mõjutavad laengud teineteist mingi vahelüli(niit, juht, varras) kaudu. Üldisemas mõttes aga keskkonna kaudu milles mõju kandub edasi ühest punktist teise. · Kaugmõju teooria kohaselt toimub mõju edasi kandumine vahetult läbi tühjuse. · Elektrivälja tugevus antud välja punktis võrdub sellesse välja punkti asetatud laengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. E-elektivälja tugevus[1 N/C; 1 V/m] F-jõud mis mõjub laengule [1N] q-laengu suurus[1C]
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 vektorid, millel on kolm omadust:arvväärtus, suund ja rakenduspunkt.3)välja kuju-näidatakse joonistel jõujoonte abil. Jõujooned näitavad: a)väljasuunda, mis ühtib jõujoone puutuja suunaga. B)välja tugevust-mida tihedamalt jõujooned seda tugevam on väljatugevus. Kuju põhjal liigitatakse: 1)homogeene ja 2)mitte homogeene. 4)ruumitihedust nt. Kui palju energiat on ühes kuupmeetris. 5)elektrivälja levimiskiirust- on tõestatud, et laengute vaheliste kandjateks on virtuaalsed prootonid, mis liiguvad valguskiirusega ühelt laengult teisele ja nendest elektriväli koosnebki. Delta t=r/c Punktlaengu elektrivälja tugevus:
vahel. Piksevarras: Välk tahab lüüa teraviku pihta ja seepätast suutema tõenäosusega lööb ta piksevarda pihta kui maja pihta. 4. Juht elektriväljas. Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengukandjad juhis liikuma, kuna väli mõjutab neid jõuga. Pos laengukandjad liiguvad elektrivälja suunas ja neg vastassuunas. Seal, kus välja jõujoonued juhti sisenevad, tekib neg laeng. Pinnale, millest jõujooned väljuvad, ilmub pos laeng. Elektriväli kutsub juhis esile laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise. Seda nim elektrilise induktsiooni nähtuseks. Tekkivaid laenguid nim indutseeritud laenguteks. 5. Dielektrik elektriväljas. Erinevalt juhist ei saa laengukandjad dielektrikus vabalt liikida. Nad võivad vaid veidi nihkuda asnedist, milles nad olid elektrivälja puudumisel. Dielektrik laiemad tähenduses mittejuht e. vabu laengukandjaid mittesisaldav aine
Erinevatel laengutel võib olla antud väljapunktis erinev potentsiaalne energia, kuid potentsiaalse energia Up ja laengu q0 suhe on selle punkti jaoks jääv suurus. Elektrivälja potentsiaal on töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju / lõppmatusse (iseloomustab välja potentsiaalset energiat antud punktis). 2. Elektriväli aines dielektrikud · Polaarne ja mittepolaarne dielektrik, dielektrikud välises elektriväljas (+ näited, joonised) Mittepolaarse dielektriku aatomid (molekulid) näevad normaaltingimustel neutraalseks tänu mõlema laengu (+ ja ) "raskuskeskmete" kokkulangemisele Polaarse dielektriku aatomite (molekulide) erimärgiliste laengute raskuskeskmed ei lange kokku Kõike polaarseid dielektrikuid võib kirjeldada dipoolina(elektronid paiknevad nihutatult) Dielektrikud välises elektriväljas
Elektri laengud ja elektiväli Kehade elektriseerimine Vana kreeka õpetlased märkasid, et villaga hõõrutud merevaik hakkab tõmbama enda külge mitmesuguseid esemeid. Kreeka keeles tähendab sõna elektron merevaiku ja seepärast hakatigi nim nähtusi, mis ilmesid teineteisega kokkupuutuvale kehade hõõrumiseks elektrilisteks. Elektriseeritud kehaks nim keha, millel on elektrilaeng. Elektriseerida võib erinevast ainest valmistatud kehasid. Elektrilaeng on füüsikalien suurus. Elektrilaengul on mõõtühik ning arvuilne väärtus, mida saab mõõta. Keha elektrilaeng võib olla erineva suurusega. Tavaliselt on kehad laadimata olekus (nad ei ole elektriliselt laetud)
Elektrivälja kohta käib kaks teoreemi · Elektriväljad on sõltumatud; laengule mõjub summaarne väli. · Elektrivälja tugevuse voog läbi kinnise pinna on võrdne selle pinna sisse jäävate laengute summaga(gaussi teoreem) Coulomb'i seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. (Ilmne sarnasus ülemaailmse gravitatsioonijõuga) (k on võrdetegur, q on laengud, r on vahekaugus) Erinevalt grav-jõust, võib vastasmõjuks olla nii tõmbe-, kui tõukejõud. Antud valemit võib veidi ratsionaliseerida (asendame võrdeteguri) SI-süsteemis: Suurust nimetatakse elektriliseks konstandiks ehk vaakumi dielektriliseks läbitavuseks. Coulombi seaduses on tegemist punktlaengutega, jõud mõjuvad sirgjooneliselt. Staatiline elekter Alustame lihtsamast: elektriseerime erinevast materjalist esemeid (klaaspulk, eboniitpulk) ja üritame
vahel, mis asuvad üksteisest kaugusel r 1 q1 q 2 F= 4 0 r 2 0 = 8,85 *10 -12 C 2 / N * m 2 vaakumi dielektriline läbitavus 1 / 4 0 = k = 8,99 * 10 9 N * m 2 / C 2 Laetud elementaarosakeste korral on nendevaheline gravitatsiooniline vastastikmõju võrreldes elektrilise vastastikmõjuga tühine ja seda pole vaja üldjuhul arvestada. Elementaarlaeng- kõik suurtel kehadel olevad laengud on mingi vähima laengu täisarvkordsed. Elementaarlaeng on jääv suurus ja isolaatorite süsteemi kogulaeng on -19 muutumatu q = e = 1,60 *10 C Elektriväli · seotud keha elementaarlaenguga ja esineb laetud kehade ümber · põhiomaduseks on laetud kehade mõjutamine · elektriväli levib vaakumis valguse kiirusega
....................................................10 8.Juht elektriväljas................................................................................................ 12 9.Dielektrik elektriväljas........................................................................................ 13 10.Elektrimahtuvus. Kondensaatorid....................................................................14 1. Elektrilaeng. Elektroskoop. 2. Coulombi seadus. Ülesann e 1 Leidke tõmbejõu F, millega elektron ja prooton mõjutavad teineteist vesiniku aatomis. Osakeste vahekauguseks loeme vesiniku aatomi raadiuse 5,3 10 -11 m. Ülesann e 2 Kahe punktlaengu vahel, millest ühe väärtus on 10 pC, seisab klaas ( = 7). Laengute vahekaugus on 10 mm ja nendevaheline jõud on 7 10 -4 N. Milline on teise laengu suurus? 3. Elektriväli. Elektrivälja tugevus. Kuloni seaduse järgi mõjutavad elektrilaengud teineteist. Tekkib küsimus: Kuidas see toimub?
Igat molekuli saab iseloomustada tema dipoolmomendiga ( p )Mittepolaarsel molekulil on p =0 Dielektrikuks nim ainet milles vabade laengute hulk on normaaltingimustel kaduvväike. Dielektriku polarisatsioon - Polaarsetes dielektrikutes on molekulide dipoolmomendid tavaliselt orienteeritud täiesti ebakorrapäraselt. Kogu keha summaarse dipoolmomendi arvutamisel saame tulemuseks 0. Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi. Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda. Polarisatsiooni tugevust iseloomustab aine ruumiühiku dipoolmomendiga P 1 / Vp Väljatugevuse nõrgestamist iseloomustatakse aine dielektrilise läbitavuse ehk konstanfiga ε, mis on alatu suurem kui 1. 2)Kondensaator
Elektrostaatiline väli-teineteise suhtes paigal seisvate laetud kehade vast.mõj. Elektrivälja tugevus E näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise + laenguga kehale. E-vektor-väljatugevus. Väljatugevus-E. +E on +. + laenguga keha korral E-vektor on suunatud sellest kehast eemale. - ..poole. Superpostitsiooniprintsiip e liitumise pm-laengute süst väljatugevuse leidmiseks tuleb üksikute laengute väljatugevusi vektoriaalselt liita.| Elektrivälja jõujoon-mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat.| Homogeenne-elektriväli, mille E-vektor on kõigis ruumi punktides ühesugune nii pikkuselt, kui suunalt. Jõujooned||.| Töö-jõu ja nihke korrutis. Ei raskusväljas ega elektriväljas ei sõltu töö liikumistee ehk trajektoori kujust. Pot. väli-väli, milles töö ei sõltu liikumistee kujust. Pot. e on tingitud keha vastastikmõj teiste kehadega välja vahendusel. Pot.e on tingitud keha vastastikmõj teiste kehadega välja va
ELEKTER - ELEKTROSTAATIKA Elektrilaeng kui elementaarosakeste omadus Vastastikmõju järgi võib elementaarosakesi vaadelda järgmiselt: gravitatsiooniline vm interaktsioon; Elektromagnetiline vm; tugev vm tuumaosakeste vahel; nõrk vm tuumade muundumisel. Elektrilaengu järgi: elektron -prooton + neutron 0 Iga keha koosneb laetud osakestest (elementaarosakestest). Nad tekitavad elektrilaengu abil elektrivälja. Makrokeha on laetud siis kui tema erimärgiliste laengute summa on erinev. Tavaliselt on keha neutr, kui aga mingil viisil luua kehas teatud elementaarosakeste ülejääk osutub keha laetuks. Elektrilaengud on elementaarosakeste lahutamatuks omaduseks. El.laeng on min laeng, mida omavad elektron ja prooton. Vabad elektrilaengud on alati elementaarlaengu täisarv kordsed
+- 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., mis ühtib jõujoone puutuja suunaga. Jõujooned näitavad ka välja tugevust. Kuju põhjal liigitatakse a) homogeensed- jõujooned paralleelsed ja ühtlase tihedusega, b)
sõltub a) välja tekitava laengu suurusest võrdeliselt ja pöördvõrdeliselt punkti kaugusest välja tekitavast laengust. kui elektrivälja tekitab +/- laeng, siis on kõikide punktidepotentsiaalid vastavalt märgile kas pos./neg. 1 volt meetri kohta on sellise elektrivälja tugevus, milles potentsiaal muutub liikumisel pikki jõujoont igal meetril 1 voldi võrra. ekvipotentsiaalpinnaks nim. el.väljas võrdsete pot pindasi kon koosneb kahest juhist mille vahele jääb dielektriku kiht. Kon laengud on alati võrdsed ja eri märgilised. Kon-i iseloomustab mahtuvus ja kondensaatori laeng on võrdeline 1 plaadi laengu absoluutväärtusega kasutatakse arvuti klaviatuuril, mikrofonides, raadio häälestamisel. kon. Mahtuvus sõltub ta (ehitusest) mõõtmetest: 1. kohakuti olevate plaatide pindalast- mida suurem pindala seda suurem mahtuvus 2. plaatide vaheline kaugus pöördvõrdeliselt mida väiksem kaugus seda suurem mahtuvus 3
mitmesuguste ainete aatomite koosseisu kuuluvad elektronid on ühesugused kuid nende arv ja asend aatomis on erinevad aatomi tuum koosneb prootonitest + neutronitest laeng puudub ja elektronid on neutraalsed tavaolekus on aatom neutraalne aatomi tuum annab 99,9 % kogu aatomi massist ioonid välismõjude toimel võivad aatomid kaotada osa elektronidest sel juhul osutuvad aatomis positiivselt laetuks ja neid nimetatakse positiivseteks ioonideks laengute vahelise jõu suund erinimelised laengud tõmbuvad samanimelised laengud tõukuvad elektrijõukd nimrysyskdr jõudu miillega üks laetud keha mõjutab teist laetud keha mida suuremad on vastastikmõjus olevate kehade elektrilaengud seda suurem on neile mõjuv jõud mida suurem on laetud kehade kaugus seda väiksem on elektrijõud elektroskoop on seade millega saab kindlaks teha kas keha on laetud või mitte elektroskoobi töö põhineb samanimeliste laengute tõukumisel
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
