Looduses on kahte liiki laengud: positiivne ja negatiivne laeng. Laengu arvväärtus määrab jõu, märk aga suuna. Samamärgiliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erimärgiliste vahel aga tõmbejõud. Elementaarlaeng on vähim võimalik laengu väärtus. Kõigi ainete aatomid koosnevad alg- ehk elementaarosakestest- prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Iga keha laengu suurus on algosakeste laengute summa. Amisel aatomisse moodustub negatiivne ioon ja elektronide lahkumisel positiivne ioon. Keha, mis saab elektrone juurde, laadub negatiivselt. Keha, millelt elektronid ära rebiti , laadub positiivselt. Algosakestelt ei saa tema laengut ära võtta. Elementaarlaengu jagamatus väljendab algosakeste terviklikkust. Kui laetud osakeste niisugust liikumist ei toimu, nimetatakse süsteemi elektriliselt isoleerituks. Laengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus.
Vastastikmõjud: tugev(aatomis elementaaros. vahel), gravitatsiooniline, nõrk(lagunemine ja radioakt.), elektromagneetiline(elektr. magnet nähtused) elektrijaamad: Tuumajaam(kallis hooldada odav energia), hüdro(hävitab kalu) elektrilaeng-kui tugevasti keha osaleb elektromagneetilises vastastikmõjus. Pos- tõukuvad, neg- tõukuvad, eri- tõmbuvad. Elektronide lisandumisel aatomisse moodustub neg ioon lahknemisel pos. Voolu tekkimiseks on vajalik vabasid laengukandjaid ja nende jõudu. Pooljuht- laengukandjad pole vabad, kasutatakse elektroonikas. Dielektrikud- dest vesi, paber. Voolutugevus- kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. I-voolutugevus(A)=q-laeng(C)/t-aeg(s) coulombi 2 punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute korrutisega sõltub keskkonnast, milles laengud asuvad. F=k*q1*q2/E*r2 F-jõud, k-9*109Nm2/C2 , elektriväli-
Elektrilaeng näitab kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. 1 kulon elektrilaeng, mis läbib juhi ristlõiget 1s jooksul voolutugevuse 1A korral. Elementaarlaeng vähim võimalik laeng 1,6 x 10-19C. Elektrilaengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. + ioon: elektronide lahkumisel aatomist. ioon: elektronide lisandumisel aatomisse. Elektrostaatika tegeleb paigalseisvate laetud kehade vastastikmõju uurimisega. Coulumb s- kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ning pöördvõrdeline nende laengute vahelise kauguse ruuduga. Võrdetegur k kaks ühe kuloni suurust laengut mõjutavad vaakumis teineteist 1m kauguselt jõuga 9 x 109N. Aine di elektriline läbitavus ainet
Elementaarlaeng Kõigi elektronide ja prootonite elektrilaeng on täpselt ühesuurune. See on vähim looduses teada olevatest elektrilaengutest. Laengud erinvad sellepoolest, kas tal on + või - laeng. Elektroni laeng on -1,6 x 10 astmel -19 Prootoni laeng on +1,6 x 10 astmel -19 Aatomi laengu tekkimine Aatomil tekib laeng, kui ta on elektrone juurde liitnud või ära andnud. Tavaliselt on aatom neutraalne. Elektrone ära andes saab ta + laengu, sest aatomisse jääb rohkem prootoneid kui elektrone. Elektrone juurde liites saab aatom - laengu sest ta võtab elektrone juurde ja tekib negatiivse laengu ülekaal. Järelikult, elektriseeritud aatomil on kas elektronide puudujääk või ülejääk. Kasutatud kirjandus Füüsika õpik 9.klassile, kirjastus Koolibri, 1999 http://et.wikipedia.org/wiki/Aatom Täname kuulamast!
Laeng suureneb= jõud suureneb kaugus suureneb-=jõud väheneb !Samanimeliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erinimeliste laengute korral aga tõmbejõud Elementaarlaeng- vähim võimalik laengu väärtus Algosakesed- prootonid, neutronid, elektronid Aatomi tuum- prootonid (+) ja neutronid, selle ümber tiirlevad elektronid (-) Iga keha laengu suurus- algosakeste laengute summa Neutraalses aatomis on elektrone ja prootoneid ühepalju. E lisandumisel aatomisse moodustub negatiivne ioon, e lahkumisel positiivne ioon. Keha, mis saab elektrone juurde, laadub negatiivselt. Keha, mis eraldab elektrone, laadub positiivselt. Jäävuse seadus- elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus Vaba laengukandja- liikumisvõimelised laetud osakesed Elektrivool- laengukandjate suunatud liikumine Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur. Dielektrikud on isoleeritavad e. Elektrit mittejuhtivad ained. Sisaldavad
13.Elektrivoolu toimed. Soojuslik toime, mehhaaniline toime, magnetiline toime, keemiline toime.14.Elektrivoolu tekkimise tingimused. Vabad laetud osakesed, jõud15.Miks me ütleme, et aatom on neutraalne? Aatomi summaarne elektrilaeng on null (elektronid-, prootonid+, neutronid0), seega on aatom neutraalne. 16.Millal tekib negatiivne ioon? Negatiivne ioon tekib elektronide lisandumisel aatomisse.17.Mis on vahelduvvool, mis alalisvool? Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad. Alalisvooluks nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas ei muutu.
Lagunemisprotsessid – Energia vabaneb, Nt. Glükoosi lagundamine (ehk gükolüüs), toimub oksüdeerumine (aatom loovutab elektrone). Heterotroofid (söövad olemasolevat) – loomad, seened, osad bakterid, osad protistid. Autotroofid (teevad Ise) – taimed, osad bakterid, osad protistid. Sünteesiprotsessid: energia salvestub; Nt. fotosüntees, D-vitamiini süntees, aminohapete süntees; toimub redutseerimine, aatomisse lisandub elektrone. Kes/Mis kasutavad käärimist? Paljud anaeroobsed bakterid; muud organismid, kui rakkude eneegiatarve ületab hapnikuvarud (Nt. suur füüsiline koormus); toidutehnoloogia – veinide, õlle, jogurti jms. valmistamiseks. Rakuhingamise kulg (Ilma hapnikuta) 2. Glükoosist saab energiat>käärimine. 3. Glükolüüs saab toimida, kuid ülejäänud rakuhingamine mitte. 4. Teisisõnu, glükolüüsi saab lõhustada osaliselt (ja saada vähem energiat)
Elektriline induktsioon-juhtivate kehade pinnale elektrilaengute kujunemise nähtus. Elektriline varjestamine- nim.mingi keha kaitsmist elektrivälja mõju eest. Faraday puur- jäik varjestav metallvõrk Isolaator-ained jagatakse juhtideks, pooljuhtideks ja dielektrikuteks, siis mõistetakse dielektriku all tavalist mittejuhti ehk isolaatorit. Polariseerumine- ehk polarisatsiooni nähtus, on see kui osakesed jäävad omavahel seotuks ja nad kuuluvad jätkuvalt ühte ja samasse aatomisse pärast nihutamist. Dipool- dielektriku aatom, mis koosneb kahest ühesuurusest, kuid erimärgilisest laengust. Polaarsed molekulid elektriväljas( mikrolaineahju näitel) Vee molekuli käitumisel dipoolina pöhineb mikrolaineahju töö.Mikrolainete perioodiliselt muutuva suunaga elektrivälja mõjul hakkavad vee molekulid toidus perioodiliselt ümber orienteeruma ja seega sunnitult võnkuma.Hõõrdejõudude olemasolu tõttu läheb selliste võnkumiste energia üle soojuseks ja toit kuumeneb
· Kõigi ainete aatomid koosnevad alg- ehk elementaarosakestest prootonitest, neutronitest ja elektronidest. o Prootonil +e, Elektronil e ja neutronil laeng puudub o Kvargid - +2/3e või 1/3e Prootoni koostiskvarkide laengud on +2/3e, +2/3e ja 1/3e Neutronil -1/3e, -1/3e ja +2/3e · Elektronide lisandumisel aatomisse moodustub negatiivne ioon ja elektronide lahkumisel positiivne ioon Laengu jäävuse seadus elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus · Neutroni(n) lagunemine prootoniks(p) ja elektroniks (e) Elektrivool laengukandjate suunatud liikumine · Juhid palju vaba laengukandjaid · Dielektrikud ei oma vabu laendukandjaid · Pooljuhid juhivad halvasti või ainult teatud tingimustel · Kindlaid piire ainete kolme rühma vahel pole
3. Elementaarlaeng on väikseim võimalik laengu väärtus, see on 1,6*10-19C. 4. Elektroni laengu märk on ja laengu suurus on üks elementaarlaeng. Prootoni laengu märk on + ja laengu suurus on üks elementaarlaeng. Neutronil laeng puudub seega ka tähis puudub. 5. Positiivne ioon on aatom, kus elektrone on vähem, kui prootoneid - osad elektronid on aatomist lahkunud. Negatiivne ioon on aatom, kus elektrone on rohkem, kui prootoneid - elektrone on lisandunud aatomisse. 6. Kehade elektriseerimine: hõõrumise teel kui kehasid hõõrutakse omavahel kokku, siis kanduvad osad elektronid ühelt kehalt teisel, seeläbi omandab üks keha negatiivse ja teine positiivse laengu. laetud kehaga puudutamisel kui keha, millel ei ole laengut, puudutatakse kehaga, millel on laeng, kanduvad osad vabad laengukandjad ühelt kehalt teisele, seeläbi omandab ka keha, millel varem ei olnud laengut, laengu, kuid see on vastasmärgiline
· Kvargid kombineeruvad kolmekaupa, moodustades prootoneid ja neutroneid · Prootonidest ja neutronitest koosnevad aatomituumad · Tuumad koos elektronidega ühinevad aatomiteks, viimased molekulideks · Aatomitest ja molekulidest koosnevad gaasid, vedelikud ja tahkised - silmaga nähtavad makromaailma komponendi Elementaarosakesed Niikaua kui on uuritud aine ehitust, on püütud leida kõige väiksemat jaotamatut osakest. Kunagi oli selleks aatom, mis tähendabki jagamatu. Siis selgus, et aatomisse kuuluvad elektronid ja positiivsed tuumad. Seejärel selgus tuuma koosseis : prootonid ja neutronid. Alati on neid kõige väiksemaid koostisosi nimetatud elementaarosakesteks. Nende mõõtmed on väiksemad kui kõige väiksem aatom. Tänapäevaks on selliseid osakesi kogunenud juba ligikaudu 400. Paljud neist eksisteerivad väga lühikest aega (10 -23 s), paljud tekivad ainult erilistes tuumareaktsioonides või elementaarosakeste kiirendites
Elektronkihid • Elektronid liiguvad selliselt, et nende energia aatomis oleks minimaalne • Madalaim energiatase on tuumale lähimal elektronkihil, st elektronid peavad asuma tuumale võimalikult lähedal • Elektronkihtide täitumine toimub kindlate reeglite järgi madalama energiaga tasemelt kõrgema energiaga tasemele Elektronkihid • Väliskihi elektronid on tuumaga nõrgemalt seotud, nad võivad üle minna ühe elemendi aatomist teise aatomisse • Keemiliste elementide väliselektronkihid sisaldavad 1-8 elektroni • Elementide keemilised omadused on seotud väliselektronkihi elektronide liikuvusega Elektronkihid • Kui elektronkiht liidab elektroni, moodustub negatiivselt laetud osake anioon • Kui elektronkiht loovutab elektroni, moodustub positiivselt laetud osake katioon Elektronkihid • Elektronid saavad liikuda ühelt elektronkihilt teisele ainult
Elektronid liiguvad aatomites ringjoonelisel või elliptilistel orbiitidel, kusjuures igas kihis on kindel arv elektrone. Normaalselt on tuumalaeng tasakaalus elektronide laenguga ja aatomis on normaalses olukorras elektriline tasakaal, öeldakse aatom on neutraalne. Kui mingi välise jõu mõju tagajärjel eraldub aatomist osa elektrone, siis ühes sellega kaob mainitud tasakaal ja aatom hakkab avaldama elektrilist välismõju. Kogu aatom omandab tervikuna positiivse elektrilaengu, sest aatomisse järelejäänud elektronide kogulaeng ei suuda enam tasakaalustada tervet tuuma endiseks jäänud positiivset laengut, viimane jääbki aatomis mõjuma ja see mõju ulatub väljapoole aatomi piire. Vabanenud elektron võib lühikest aega olla aatomite vahelises ruumis ja siis minna teise aatomi koosseisu. Neutraalne aatom muutub negatiivselt laetuks, kuna tuuma positiivne laeng ei suuda elektronide suurenenud laengut tasakaalustada.
positiivsele punktlaengule või positiivse elektrilaenguga kehale. Definitsiooni valemi kohaselt on elektri välja tugevuse mõõtuhikuks 1 njuuton kuloni kohta 1N/C See on võrdväärne enamkasutatava ühikuga üks Volt meetri kohta 1V/m Näited: põleva elektrilambi hõõgniidis ........ 400.......700 N/C õhus vahetult enne välgu lööki kuni 5*10`5 N/C Elektrisädeme tekkimist kuivas õhus 3*10`5 Elusa raku membraamis 2*10 N/C Vesiniku aatomisse kuuluva elektroniasukohas 5*10`11 N/C Keha laenguga a tektitab endast kaugusel r asuva punktis elektrivälja tugevuse: E=kQ/Er`2 kus E (N/C) elektrilaenguga keha tekitatud elektrivälja tugevuses kauguselt r Q(C) elektrivälja tekitatud keha elektrilaengu suurus r(m) vaadeldava punkti kaugus elektrivälja teitanud kehast k (Nm`2/C`2) võrdtegur konstant k= 9*10`9 Nm2/C2 E keskonna suhteline dielektriline läbitavus Küsimused ja Ülessanded
teisel 8, kolmas kiht mahutab 3 elektroni. Tuumalaeng on +13. Normaalselt on tuumalaeng tasakaalus elektronide laenguga ja aatomis on normaalses olukorras elektriline tasakaal, öeldakse aatom on neutraalne. Kui mingi välise jõu mõju tagajärjel eraldub aatomist osa elektrone, siis ühes sellega kaob mainitud tasakaal ja aatom hakkab avaldama elektrilist välismõju. Kogu aatom omandab tervikuna positiivse 6 elektrilaengu, sest aatomisse järelejäänud elektronide kogulaeng ei suuda enam tasakaalustada tervet tuuma endiseks jäänud positiivset laengut, viimane jääbki aatomis mõjuma ja see mõju ulatub väljapoole aatomi piire. Aatomit, mis on ära andnud elektroni ja omandanud positiivse elektrilaengu, nimetatakse positiivseks iooniks. Vaba- nenud elektron võib lühikest aega olla aatomite vahelises ruumis ja siis minna teise aatomi koosseisu. Neutraalne aatom muutub negatiivselt
positiivsele punktlaengule või positiivse elektrilaenguga kehale. Definitsiooni valemi kohaselt on elektri välja tugevuse mõõtuhikuks 1 njuuton kuloni kohta 1N/C See on võrdväärne enamkasutatava ühikuga üks Volt meetri kohta 1V/m Näited: põleva elektrilambi hõõgniidis ........ 400.......700 N/C õhus vahetult enne välgu lööki kuni 5*10`5 N/C Elektrisädeme tekkimist kuivas õhus 3*10`5 Elusa raku membraamis 2*10 N/C Vesiniku aatomisse kuuluva elektroniasukohas 5*10`11 N/C Keha laenguga a tektitab endast kaugusel r asuva punktis elektrivälja tugevuse: E=kQ/Er`2 kus E (N/C) elektrilaenguga keha tekitatud elektrivälja tugevuses kauguselt r Q(C) elektrivälja tekitatud keha elektrilaengu suurus r(m) vaadeldava punkti kaugus elektrivälja teitanud kehast k (Nm`2/C`2) võrdtegur konstant k= 9*10`9 Nm2/C2 E keskonna suhteline dielektriline läbitavus Küsimused ja Ülessanded
34. Müra vähendamise abinõud Müra vähendamine müraallikalt, mõra kiirguse suuna muutmine, ruumi ratsionaalne planeerimine, ruumi akustiline töötlemine, müra tõkestamine, individuaalsed kaitsevahendid 35. Kuidas arvutada riskitaseme skoori Riskitaseme skoor= riski tõenäosus x tagajärgede raskus 36. Miks on ioniseeriv kiirgus ohtlik Kui kiirgus satub bioloogilisse materjali, neeldub energia nii aine aatomisse kui ka molekulidesse, põhjustades vabade radikaalide teket ja kudede ionisatsiooni. Juba üsna väikesed neeldunud energiahulgad on piisavad, et põhjustada rakule surmavaid kahjustusi. Põhjustab vähktõbe, geneetilised mutatsioonid, rasedusaegsed mõjud lootele, kiiritustöbi ja kiiritussurm 37. Mida põhjustavad inimkehas madalasageduslikud elektromagnetväljad Madalasageduslikud elektromagnetväljad põhjustavad inimkehas
Näiteks sobib H2O molekul, mis on tugevalt Kontsentratsiooni võib väljendada ka näiteks protsentides (%), promillides (), parts per million polaarne. Hapnik tõmbab elektronpaari tugevamini, jättes (ppm). Neil juhtudel on tegu lahustunud aine ja lahuse vesiniku aatomisse osaliselt vaba orbitaali. See võib masside suhtega kui pole öeldud teisiti. kattuda naabermolekuli hapniku orbitaaliga moodustub Neli viiendikku inimorganismist moodustab vesi, mis pole vesinikside. puhtal kujul, vaid kujutab endast mitmesuguste Vesinikside on nõrk (ioonilisest sidemest 10...20 korda
1 Tuumaenergia 1.1 Tuumaenergia põhitõed Tuumaenergia ehk aatomienergia on aatomituuma siseenergia, mille põhjustavad peamiselt tuumajõud. Ta on üks primaarenergia vorm.Energeetika seisukohalt on see elektrienergia, mida saadakse tänu tuumareaktsioonidele tuumaelektrijaamades (TEJ). Tuumaenergia on füüsika seisukohast aatomituuma moodustavate elementaarosakeste süsteemi seoseenergia, mis võib tuumareaktsioonides vabaneda. Aatomisse kuuluvad elektronid ja positiivsed tuumad. Tuumad jagunevad prootoniteks ja neutroniteks. Tuumareaktsioon on tuumade ühinemine, ümber korraldamine või lagunemine; tuumade muutumine teisteks tuumadeks. Tavaliselt toimub tuumareaktsioon aatomituumade põrkumisel teiste tuumade või elementaarosakestega. Osa tuumi võivad neutroni neeldumisel jaguneda kaheks uueks tuumaks. Tuumaenergia tootmine reaktoris põhineb uraani 235 isotoobi lagundamisele
Aatomi raadiuse vähenedes ionisatsioonienergia üldjuhul kasvab, kuid esineb ka erandeid. Kõige kõrgemad ionisatsioonienergiad on väärisgaaside aatomitel: neid on väga raske viia keemiliste ühendite koosseisu. Elektronafiinsus Elektronafiinsus - energia, mis kulub või eraldub, kui aatom (ioon) liidab enesega elektroni. F (g) + e F (g) EA = 328 kJ/mol Mõnede aatomite (2A rühm, väärisgaasid) esimesed elektronafiinsused on positiivsed (elektroni lisamiseks aatomisse tuleb kulutada energiat). Enamik teisi ja järgnevaid elektronafiinsusi on positiivsed. Üldiselt muutuvad elektronafiinsused negatiivsemaks aatomiraadiuse kahanedes, kuid sellest reeglist on palju erandeid. Tugevalt negatiivne elektronafiinsus põhjustab mittemetallilisi omadusi (mittemetallid seovad kergesti elektrone), mis on taas kooskõlas mittemetallide paiknemisega perioodilisuse süsteemis. Aatomite magnetilised omadused Elektroni spinn on seotud tema magnetiliste omadustega.
temperatuur, üle 108 K). See saavutatakse raskete tuumade lõhustumisreaktsiooni abil. Termotuuma reaktsioonid on tähtede (ka Päikese) energiaallikaks. Peamiseks reaktsiooniks on seal vesiniku (deuteeriumi) ühinemine heeliumiks. 11.5. Elementaarosakesed Elementaarosakesed Niikaua kui on uuritud aine ehitust, on püütud leida kõige väiksemat jaotamatut osakest. Kunagi oli selleks aatom, mis tähendabki jagamatu. Siis selgus, et aatomisse kuuluvad elektronid ja positiivsed tuumad. Seejärel selgus tuuma koosseis : prootonid ja neutronid. Alati on neid kõige väiksemaid koostisosi nimetatud elementaarosakesteks. Nende mõõtmed on väiksemad kui kõige väiksem aatom. Tänapäevaks on selliseid osakesi kogunenud juba ligikaudu 400. Paljud neist eksisteerivad väga lühikest aega (10-23 s), paljud tekivad ainult erilistes tuumareaktsioonides või elementaarosakeste kiirendites. Nende klassifikatsioon on
laenguks q = 3,71648 * 109 C. Avaldis ( see raadius ) sõltub tegelikult ( sisuliselt ) välja potentsiaalist Elektromagnetiline potentsiaal on ja sellest sõltub ju aegruumi kõverus ehk aja aeglenemine ja pikkuste lühenemine. Välja potentsiaalid võivad olla väga suured väga väikestes ruumi mõõtkavades palju palju suuremad, kui makroskoopilised väljad võivad kunagi üldse olla. Näiteks vesiniku aatomisse kuuluva elektroni asukohas on väljatugevus 5 * 1011 N/C, elusa raku membraanis ( puhkeseisundis ) 2 * 107 N/C, sädeme tekkimisel kuivas õhus on 3 * 106 N/C, õhus vahetult enne välgulööki aga kuni 5 * 105 N/C ja põleva elektrilambi hõõgniidis on väljatugevus 400 700 N/C. Füüsikaline põhimõte on aga järgmine. Kui kera ( raadiusega 1 meeter ) on elektriliselt laetud 3,716 * 109 C, siis see energia ( suurusega 6,2 * 1043 J ) on kera ümbritsevas ruumis samas ruumi
Õhus on ɛ aga 1,00057 ja seda siis ainult 200C juures. Õhk on peaaegu võrdne vaakumiga. Elektrilaengu poolt tekitatud sündmuste horisondi raadiuse r avaldis sõltub tegelikult elektrivälja potentsiaalist φ: 124 Elektrivälja potentsiaalid võivad olla väga suured väga väikestes ruumi mõõtkavades – palju palju suuremad, kui makroskoopilised väljad võivad kunagi üldse olla. Näiteks vesiniku aatomisse kuuluva elektroni asukohas on väljatugevus 5 * 1011 N/C, elusa raku membraanis ( puhkeseisundis ) 2 * 107 N/C, sädeme tekkimisel kuivas õhus on 3 * 106 N/C, õhus vahetult enne välgulööki aga kuni 5 * 105 N/C ja põleva elektrilambi hõõgniidis on väljatugevus 400 – 700 N/C. Elektrilaengute polarisatsiooni korral avalduvad tunduvalt suuremad energiad, kui ühe liigi laengu korral ( mis tugevalt viitab aegruumi kõverdumise võimalikkusele ). Siin kohal toome välja
annaabi.ee 
