ELEKTROSTAATIKA 1)Elektrilaeng ja -väli Elektrileng(+elementaarlaeng) ja laengu jäävuse seadus(+valem, näide) Elektrilaeng on mikroosakese fundamentaalne omadus, mis iseloomustab osakeste võimet avaldada erilist (elektrilist) mõju ja ka ise alluda sellele mõjule. Elementaarlaeng on 1,6*10-19 C Elektriliselt isoleeritud süsteemis (s.o. süsteemis, kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on elektrilaengute algebraline summa jääv. q1+q2...+qn=const Elektriväli(välja kujutamine jõujoontega/joonis)
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
Füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektromagnetilist vastasmõju. Põhjustab teda ümbritsevas ruumis elektrivälja tekke, mida on võimalik avastada teise elektrilaenguga. 1.Neid on kahte tüüpi: positiivne (prooton) ja negatiivne (elektron). 2.Eksisteerib vähim positiivne ja negatiivne laeng, mis on absoluutväärtuselt täpselt võrdsed. Elementaarlaeng- q=1.6*10-19C. 3. Erimärgiliste laengute vahel mõjub tõmbejõud, samamärgiliste vahel aga tõukejõud.4. Elektrilaeng ei eksisteeri ilma langukandjata.5.Elektrilaeng ei sõltu taustsüsteemist. Elektrilaengu jäävuse seadus- Elektriliselt isoleeritud süsteemis (kuhu ei tule 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
Elektriväli ümbritseb laetud kehi. Elektriväli on vektorväli, elektrivälja tugevus on vektoriaalne suurus. Elektrivälja tugevust määratakse positiivse proovilaenguga. 2. Elementaarlaeng. 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). 3. 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 positiivne ja negatiivne laeng korraga. 4. Coulomb´i seadus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille moodul on võrdeline nende laengute
Elektrilaeng kui elementaarosakeste omadus – Keha omadusi kirjeldab elektrilaeng. Kõik kehad koosnevad laetud (elementaar)osakestest. SI=C (kulon) Coulombi’i seadus – 2 punktlaengut mõjutavad vaakumis teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. Elektriväli – levib laetud kehade ümber ja lõpmatu kiirusega. Põhiomaduseks on mõjutada laenguid jõuga. Elektrivälja tugevus välja antud punktis – antud punktis proovilaengule mõjuva jõu ja selle proovilaengu suhe
Potentsiaal-Jouvaljas asuval kehal on pot energia, mille arvelt valja joud teevad tood. Valja potentsaal antud punktis on arvuliselt vordne pot energiaga, mida omab antud valja punktis pos uhiklaeng. =WP/qp, kus potentsiaal, Wp pot energia antud valja punktis, qp laengu suurus antud valja punktis. =E/q Konservatiivsete joudude vali Elektrivalja sarnasus raskusjou valjaga too ei soltu keha trajektoorist vaid nihkest joujoonte suunas. Elektriväli dielektrikus- Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi. Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda. Suhteline dielektriline läbitavus Naitab, mitu korda on laengute vaheline joud keskkonnas vaikesem kui vaakumis. = F0/F Senjettdielektrikud- prototüübiks nn. Seignette'i sool (KNaC4H4O6 4H2O), ained mis sarnaselt magnetväljale ferromagneetikutes säilitavad elektrilise polarisatsiooni ka pärast väljast eemaldamist.
mida omab antud valja punktis pos uhiklaeng. =WP/qp, kus potentsiaal, Wp pot energia antud valja punktis, qp laengu suurus antud valja punktis. =E/q Konservatiivsete joudude vali Elektrivalja sarnasus raskusjou valjaga too ei soltu keha trajektoorist vaid nihkest joujoonte suunas. Elektriväli dielektrikus- Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi. Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda. Suhteline dielektriline läbitavus Naitab, mitu korda on laengute vaheline joud keskkonnas vaikesem kui vaakumis. = F0/F https://cdn.fbsbx.com/v/t59.2708-21/11418134_10005305299...=7195bbc5cfbee92b2ba4ef98da5f1103&oe=5A5D45D5&dl=1 14.01.2018, 18F47
1. Mis on elektrilaeng ja millised tema 5 põhiomadust. Elektrilaeng on mikroosakese fundamentaalne omadus nii nagu masski. Elektrilaeng põhjustab teda ümbritsevas ruumis elektrivälja tekke, mida on võimalik avastada teise elektrilaenguga. Elektrilaengul on järgmised omadused. 1. Elektrilaenguid on kaks tüüpi: positiivne ja negatiivne 2. Eksisteerib vähim positiivne ja negatiivne laeng, mis on absoluutväärtuselt täpselt võrdsed. 3. Elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata. 4. Kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: elektrilaengute algebraline summa jääv. 5. Elektrilaeng on relativistlikult invariantne. Ei sõltu taustsüsteemist. 2. Coulomb' seadus, joonis, valem, seletus. See on elektrilise vastastikmõju põhiseadus nii nagu Newtoni seadused. Samanimelised laengud tõukuvad. Erinimelised laengud tõmbuvad. 1 on suhteline dielektriline läbitavus. Vaakumis =1 3. Elektrivälja tugevus, valem, ühik, suund. Jõujoon
1. Mis on elektrilaeng ja millised tema 5 põhiomadust. Elektrilaeng on mikroosakese fundamentaalne omadus nii nagu masski. Elektrilaeng põhjustab teda ümbritsevas ruumis elektrivälja tekke, mida on võimalik avastada teise elektrilaenguga. Elektrilaengul on järgmised omadused. 1. Elektrilaenguid on kaks tüüpi: positiivne ja negatiivne 2. Eksisteerib vähim positiivne ja negatiivne laeng, mis on absoluutväärtuselt täpselt võrdsed. 3. Elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata. 4. Kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: elektrilaengute algebraline summa jääv. 5. Elektrilaeng on relativistlikult invariantne. Ei sõltu taustsüsteemist. 2. Coulomb' seadus, joonis, valem, seletus. See on elektrilise vastastikmõju põhiseadus nii nagu Newtoni seadused. Samanimelised laengud tõukuvad. Erinimelised laengud tõmbuvad. 1 on suhteline dielektriline läbitavus. Vaakumis =1 3. Elektrivälja tugevus, valem, ühik, suund. Jõujoon
Füüsika põhivara II Põhivara on mõeldud üliõpilastele kasutamiseks õppeprotsessis aines FÜÜSIKA II . Koostas õppejõud Karli Klaas Tallinn 2014 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
tähenduses. Need tähendused on omavahel tihedas seoses. See, millises tähenduses sõna "elektrilaeng" parajasti kasutatakse, oleneb kontekstist. Elektrilaenguks ehk laenguks nimetatakse elementaarosakese omadust osaleda elektromagnetilises vastastikmõjus, samuti osakese või makroskoopilise keha omadust tekitada elektromagnetvälja ja alluda selle toimele. Seda omadust kirjeldatakse ka elektromagnetiliste jõudude tekitamisena ja nendele allumisena. Elektrilaeng esineb kahel kujul, mida tinglikult nimetatakse positiivseks elektrilaenguks ehk positiivseks laenguks ja negatiivseks elektrilaenguks ehk negatiivseks laenguks. 2. Elektrilaeng kui füüsikaline suurus Elektrilaeng ehk laeng ehk elektrihulk on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektromagnetilises vastastikmõjus ja elektromagnetvälja tekitamise ning sellele allumise intensiivsust ja viisi.Elektrilaengu väärtus on positiivse laengu puhul positiivne arv ja negatiivse laengu puhul
selle laengu suurusega q. Elektrostaatilise välja jõudude töö A laengu ümberpaiknemisel väljas võrdub selle laengu potentsiaalse energia muudu vastandväärtusega: A = -(Wp2-Wp1) Elektriväli dielektrikutes Aatom on mittepolaarne ei oma pooluseid. Kui aga aatomitest moodustub molekul, siis ei pruugi erimärgiliste laengute raskuskeskmed kokku langeda. Selliseid molekule nimetatakse polaarseteks. Kui poolusi on kaks nimetatakse laengusüsteemi dipooliks. Dielektrik on aine, milles vabade laengute hulk normaaltingimustel on väga väike. 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
ELEKTROSTAATIKA 1. Elektrilaeng. Laengute vastasmõju. Coulomb’i seadus. Elektrilaeng on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektromagnetilises vastastikmõjus osalemise ja elektromagnetvälja tekitamise ning sellele allumise intensiivsust ja viisi. 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).
suure töö teeb elektriväli positiivset ühikulist laengut omava keha viimisel ühest punktist teise. U = 1 -2 U pinge (ühik: 1V) U = A U pinge (ühik: 1V) potentsiaal q A töö (ühik: 1J) q laeng (ühik: 1C) Elektrimahtuvus iseloomustab elektrit juhtivakeha või kehade süsteemi laadumisvõimet. Kahe keha omavaheline mahtuvus C näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge: q C mahtuvus (ühik: 1F) C= U q laeng U pinge Ühe keha mahtuvus C näitab, kui suure laengu andmisel kehale tekib keha potentsiaali ühikuline muutus: q (ühe keha mahtuvusest räägitakse siis, kui teine keha on väga kaugel) C= - potentsiaalide vahe 1F =
resoneerib elektrivõngetele, mille võnkesagedus ühtib kristallplaadi mehaanilise omavõnkesagedusega).Elektreedid- jäävad pärast elektrivälja eemaldamist polariseerituks (analoogselt püsimagnetitele magnetväljas).Kondensaator ja tema elektrimahtuvus-kondensaator on kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Koosneb kahest juhtivast plaadist, mille vahel paikneb dielektrikukiht. Tema mahtuvus on tema katete omavaheline mahtuvus.Kondekaid kasutatakase elektrilaengute kogumiseks kohtades, kus on lühikeseks ajaks vaja suurt võimsust. Samas ei juhi kondensaator alalisvoolu, sest ei teki kinnistelektriahelat. Tema elektrimahutuvs-on ühe katte laengu ja katetevahelise pinge suhe C=q/U [F-farad].üksiku juhi mahtuvus ja potentsiaali suhe C=q/. Plaatkondensaatori mahtuvus- C= 0*S/d. 0- elektriline konstant ehk 8,85*10-¹² F/m Kondensaatorite ühendamine- kui kasutada on
Aatom on mittepolaarne s.o ei oma poolusi. Kui aga aatomitest moodustub molekul, siis ei tarvitse erimärgiliste laengute raskuskeskmed kokku langeda. Selliseid molekule nim. polaarseteks. Kui poolusi on kaks, siis nim. laengusüsteemi dipooliks. Kõige lihtsam dipool on lineaarne dipool. Igat molekuli saab iseloomustada tema dipoolmomendiga ( p )Mittepolaarsel molekulil on p =0 Dielektrikuks nim ainet milles vabade laengute hulk on normaaltingimustel kaduväike. Dielektriku polarisatsioon. Polaarsetes dielektrikutes on molekulide dipoolmomendid tavaliselt orjenteeritud 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
I variant 1) Magnetväli vaakumis. Amperi seadus. Paigalseisva laengu puhul magnetvälja ei täheldata. Magnetväli tekib koos liikuvate laengute ehk elektrivooluga. Magnetvälja põhiomadus on, et ta mõjutab välja asetatud liikuvat laengut ehk elektrivoolu jõuga. Seda nim. magnetiliseks jõuks. Seega: Elektrivool on nii magnetvälja tekitaja kui ka selle mõju vastuvõtja. Amper`i I seadus: Juhile avalduv jõud on võrdelised voolutugevuse ja juhi pikkusega ning oleneb juhi asendist magnetväljas ja magnetvälja tugevusest. F=k1BIlsin kus võrdetegur k1=1 B - induktiivsus (tesla T) 2) Elektrimahtuvus. Elektrostaatikas tähendab elektrimahtuvuse mõiste laengut, mis kulub keha laadimiseks teatud potensiaalini. Keha potensiaal kasvab võrdeliselt talle antud laeguga. q
36. Elektrilise dipooli mõiste Lineaarseks elektriliseks dipooliks nimetatakse kahest ühesuurusest, vastandmärgilisest laengust koosnevat süsteemi. Dipooli õlaks nimetatakse vektorit, mis viib negatiivse laengu keskmest positiivse laengu keskmesse. Dipoolmomendiks nimetatakse dipooli positiivse laengu ja dipooli õla korrutist. P=dq Polaarseks (mittepolaarseks) nimetatakse niisuguse molekuli, mille summaarne dipoolmoment erineb nullist (võrdub nulliga). 37. Dielektriku polarisatsioon. Elektrivälja nõrgenemine dielektrikus. Ainetes on enamus elektrilaenguid seotud aatomites või molekulides. Siiski võivad mõned laetud osakesed (elektronid, positiivsed ja negatiivsed ioonid jne.) aine piires liikuda. Selliseid laetud osakesi nimetatakse vabadeks laengukandjateks. Nende arv oleneb ainest ja üldjuhul ka temperatuurist. Elektrivool on võimalik sellistes ainetes, kus leidub vabu laengukandjaid. Sellepärast
kohale tagasi viima. Neid tagasiviivaid jõude nim kõrvalisteks jõududeks. Kõrvalisi jõude tekitav seadeldis kannab vooluallika nime. Juhte millede potensiaalide vahet säilitatakse, nim vooluallika klemmideks. Kui voolu suund juhis ei muutu, siis nim voolu alalisvooluks. Elektrivoolu iseloomustatakse tugevusega. Voolutugevus on võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbiva laenguga. I=dq/dt Voolutugevuse ühikuks on (A)amper Voolutugevus on antud kohas vooluga risti asuvat pindalaühikut läbiv voolutugevus. j=dI/dS; j = env , kus j- voolu tihedus (A/mm) e-laengukandjate laeng, n-laengukandjate arv, v -laengukandjate suunatud liikumise kiirus. 3. Dielektrikud-Aatom on elektriliselt neutraalne. Aatom on mittepolaarne s.o ei oma poolusi. Kui aga aatomitest moodustub molekul, siis ei tarvitse erimärgiliste laengute raskuskeskmed kokku langeda. Selliseid molekule nim. polaarseteks. Kui poolusi on kaks, siis nim
Kordamisküsimused : TEST: Loeng 11 Elektriväli ja magnetväli. Suurused: · Elektrilaeng - q (C) · elektrivälja tugevus E-vektor (1N / C) · elektrivälja potentsiaal = töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju. (J) · magnetiline induktsioon B-vektor · Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus - Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. · Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine (vektorkujul!). Elektrivälja tugevus = sellesse punkti asetatud positiivsele ühiklaengule (+1C) mõjuv jõud. · Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos.
Kordamisküsimused : TEST: Loeng 11 Elektriväli ja magnetväli. Suurused: · Elektrilaeng - q (C) · elektrivälja tugevus E-vektor (1N / C) · elektrivälja potentsiaal = töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju. (J) · magnetiline induktsioon B-vektor · Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus - Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. · Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine (vektorkujul!). Elektrivälja tugevus = sellesse punkti asetatud positiivsele ühiklaengule (+1C) mõjuv jõud. · Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos.
Milline on plaatkondensaatorite elektrimahtuvus? Võrdeline dieelektriku läbitavusega, plaadi pindalaga ja pöördvõrdeline plaatidevahelise kaugusega. C=0 Sd Kogu töö keha laadimisel laenguni q on A=U*q2 Kuidas arvutada rööp-ja jadaüheduses olevate kondensaatorite kogumahtuvust? RööbitiC=C1+C2..., jadamisi 1/C=1/C1+1/C2... Mida näitab aine suhteline dielektriline läbitavus? Naitab, mitu korda on laengute vaheline jõud keskkonnas vaikesem kui vaakumis. = F0/F Mida kujutab endast elektrivool? Kujutab elektrivälja ja vabade laengute olemasolu. Mida nimetatkse elektrivoolu voolutugevuseks? Näitab palju on laengukandjaid läbib juhi ristlõiget ajaühikus. Mis on amper? Amper on elektrivoolu tugevus, mis kahte lõpmatult pikka ja paralleelset teineteisest vaakumis 1 m kaugusel asetsevat kaduvväikese ringikujulise ristlõikega sirgjuhet läbides tekitab nende juhtide vahel iga meetripikkuse lõigu kohta jõu 2·10-7 N. Millist voolu nimetatakse alalisvooluks
Ülaltoodust järeldub, et laetud juht omab kindlat, laengust sõltuvat potentsiaali. See potentsiaal sõltub: juhile antud laengu suurusest, juhi kujust ja mõõtmetest ning teiste juhtide olemasolust antud juhi lähedal. Viimaseid kolme parameetrit saab kokku võtta laengust sõltumatu kordaja - mahtuvuse abil: Mahtuvus - juhile antud laeng jagatud juhi potentsiaaliga (keha pinnale kogutav laengu suurus) Farad (F) - juhi mahtuvus, kui laeng 1 C tõstab tema potentsiaali 1 V võrra. Laengu salvestamiseks ette nähtud seadet nimetatakse kondensaatoriks. Plaatkondensaator kaks paralleelselt met-plaati, mis on eraldatud dielektrikuga. Väli dielektrikus. Kui laenguid ümbritsevaks keskkonnaks on dielektrik, ei saa selles olevad laengud vabalt liikuda. Nimetatakse selliseid laenguid seotud laenguteks, ja see tähendab, et tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus
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. Dielektrik võib olla kas polaarsete või mittepolaarsete molekulidega. Dielektriku polarisatsiooniks nim. nähtust, kus dielektrikus toimub seiotud laengute ümberkorraldus, dielektriku molekulide dipoolmomendid orienteeruvad korrapäraselt kas elektrivälja mõjul välja suunas või spontaalselt, mille tõttu dielektrik tervikuna omandab dipoolmomendi. Sellises olekus dielektriku kohta öeldakse, et dielektrik on polariseeritud. Dielektrikus tekkinud lisavälja suund on alati vastupidine välisele väljale
FÜÜSIKA II. MÕISTEID JA SEADUSI I. Elektrostaatika Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu ( e = 1.6 10 -19 C ) täisarvkordne; elektrilaeng on alati seotud laengukandjaga ja on relativistlikult invariantne suurus. Liikumatute punktlaengute q1 ja r r q1 q 2 r q 2 vastastikune mõju on määratud Coulombi seadusega: F = k , kus r2 r
El ektro m a g n etis m . 1. P ö öri s el e ktriväli. Elektromagnetism käsitleb laetud osakeste mitteühtlast liikumist ning elektri- ja magnetvälja muundumist teineteiseks. Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Elektrivool + magnetväli Liikumine Magnetväli + liikumine Elektrivool Elektromagnetilise induktsiooni teel paneb laengukandjad liikuma jõud, mis nihutab juhet magnetväljas. Kui liikuv juhe on osa vooluahelast, siis esineb selles ahelas induktsioonivool.
Füüsika II I Elektrostaatika 1. Elektrostaakika väli vaakumis 1.1. Elektrilaengute vastastikune mõju Olemas + ja laenguid, elementaarlaeng e, mistahes laeng q on e kordne elektrilaeng on kvanditud q = ne n Z . Elektriliselt isoleeritud süsteemis on laengute algebraline summa muutumatu laengu jäävuse seadus. Elektrilaengu suurus ei sõltu taustsüsteemist. Punktlaeng laetud keha mõõtmeid ei tule arvestada q q Coulomb'i seadus - F12 = k 1 2 2 e21 - kahe liikumatu punktlaengu vaheline jõud r 1.2. Elektriliste suuruste ühikute süsteemid
Elektrivälja tugevus- füüsikaline suurus, selleks nim. elektriväljas pos. laengule mõjuva jõu ja laengu suuruse suhet. Elektrivälja töö- elektrivälja võime teha tööd, laengute vastastikmõjutõttu on tal olemas energia. Töö on ärakulutatud energia. Pinge- potentsiaalide vahe Elektrivälja mahtuvus- füüsikaline suurus, mis näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. Mahtuvus 10 F näitab. Et peame juhi ühest otsats teise viima laengu 10 C, et tema otste vahele tekiks pinge 1 V. Plaatkondensaator- kahest metallplaadist ja dielektrikust koosnev kehade süsteem, mis on loodud laengute salvestamiseks. Alalisvool Elektrivool- laetud osakeste suunatud liikumine. Voolutugevus- suurus, mis näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. Elektritakistus- juhi omadus avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju.
2. Elektrimahtuvus-laeng, mis kulub keha laadimiseks teatud potensiaalini. Keha potensiaal kasvab võrdeliselt talle antud laenguga. fii-q Võrdeteguriks on 1/C C=q/fii. Elektrimahtuvus on laeng, mis tuleb anda juhile, et muuta potensiaali ühe ühiku võrra. C/v=F(farad) 3. Pooljuhtideks nimetatakse materjale, mis jäävad juhtide ja dielektrikute vahele. Neil on tugev juhtimise sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest ja mehaanilisest survest. Pooljuhtides on nii elektron kui ka aukjuhtivus. Materjaliks on seleen, germaanium ja räni. Konstantsel temperatuuril on elktron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhte, kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim. n-pooljuhtideks. Kus ülekaalus aukjuhtivus p-pooljuhid. Lisanditega saab juhtivust muuta: Doonorlisandid- muudavad valdavaks elktronjuhtivuse, Aktseptorlisand muudav valdavaks aukjuhtivuse. 4
Pinget tähistatakse U tähega. Laengu nihutamiseks ühest punktist teise teeb elektriväli tööd, mille suurus jagades laengu suurusega saame potentsiaalide vahe. 2. Alalisvool. Ohmi seadus ALALISVOOL on laengute korrastatud liikumine. Alalisvoolu SUUND positiivsete laengute liikumise suund. Alalisvoolu TUGEVUS ajaühikus juhi ristlõiget läbinud laeng Voolutugevuse ühik on amper (A) OHMI SEADUS VOOLURINGI OSA KOHTA U pinge juhi otstel I voolutugevus R juhi takistus Takistuse ühik on oom: 1 = 1V / 1A Juhi takistus oleneb juhi materjali eritakistusest , juhi pikkusest l ja ristlõike pindalast S Temperatuuri tõustes juhi takistus kasvab: R0 juhi takistus temperatuuril 0ºC OHMI SEADUS KOGU VOOLURINGI KOHTA EMJ vooluallika elektromotoorne jõud Rs vooluallika sisetakistus Rv ahela välistakistus Alalisvoolu töö: A = IUt (Joule'iLenzi seadus) Alalisvoolu võimsus: N = IU 3. Kirchhoffi seadused.
elektriväli · Seisev laeng ei tekita magnetvälja · Liikuv laeng tekitab muutuva elektrivälja · Magnetvälja tekkimiseks on vaja liikuvat laengut. Järeldus: · Magnetvälja kutsub esile muutuv elektriväli Elektriväli + Liikumine = MAGNETVÄLI Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVÄLI Muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ELEKTRIVÄLI + VABAD LAENGUD = ELEKTRIVOOL Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVOOL Ajas muutuv magnetväli kutsub esile elektrivoolu. Seda nähtust nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks Muutuvat magnetvälja ja sellega koos ka elektrivoolu saab tekitada põhimõtteliselt kahel viisil: 1. Liigutades magnetit juhtme suhtes ( M. Faraday katse) 2. Liigutades juhet magnetvälja suhtes ( generaator) MICHAEL FARADAY (1791-1867) · Inglise keemik ja füüsik · Magnetvälja
Vooluringi saab avada ehk katkestada ka juhtmeotsa eemaldamisega vooluallika klemmilt. Klemmi ja juhtme vahele jääv õhk on isolaator. Selline vooluringi katkestamine võib olla ohtlik, seepärast kasutatakse lülitit. Vooluringi osade omavahelisest ühendusest ülevaate saamiseks kasutatakse vooluringi kujutamist joonisena, mille nimeks on elektriskeem. Vooluringi osade kujutamiseks skeemil kasutatakse tingmärke. 1.2 Elektrivool Elektrivool on positiivse või negatiivse elektrilaenguga laengukandjate korrapärane liikumine. 1.3 Alalisvool Alalisvooluks nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas ei muutu. Suunaks on valitud positiivsete laengukandjate liikumise suund ( vooluringis plussilt miinusele). Alalisvoolu tekitavad alalispinge allikad, näiteks akud ja patareid. 1.4 Vahelduvvool Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad. 1.5 Pinge
Ideaalne soojusmasin. Soojusmasina kasutegur. Termodünaamika II seadus. Suletud, avatud süsteemid. Ringprotsess. Pööratavad ja mittepööratavad protsessid. Reaalne soojusmasin. Ringprotsessid reaalsetes soojusmasinates (erinevad konkreetsed näited). Reaalsete soojusmasinate kasutegurid. Külmuti ja soojuspump. Entroopia. Entroopiaprintsiibi rakendused igapäevaelus. Soojusmasinad ja keskkonnakaitse. Elektromagnetism (kokku 70h) Elektrostaatika. Kehade elektriseerumine. Elektrilaeng. Positiivne ja negatiivne laeng. Elementaarlaeng. Elektriliselt isoleeritud süsteem. Laengu jäävuse seadus. Laetud keha, punktlaeng. Coulomb'i seadus. Elektriväli. Elektrivälja tugevus. Elektrivälja superpositsiooni printsiip. Elektrivälja jõujooned. Homogeenne elektriväli. Juht elektriväljas. Varjestamine. Dielektrik elektriväljas. Polarisatsioon. Dielektriline läbitavus. Piesoelektriline efekt, piesoelektrikud. Töö laengu liikumisel elektriväljas
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
