SISSEJUHATUS Füüsikas pidime tegema referaadi. Ja mina valisin oma referaadi teemaks amper. Sellise teema valisin, kuna see tundus huvitav ja peaaegu igas füüsika tunnis käis läbi sõna "amper", seega tahaks teada, kes oli see füüsik, kes sellise ühiku füüsikasse leiutas. 1 AMPER Amper on elektrivoolu tugevuse põhiühik SI-süsteemis. Amperi tähiseks on A. 9. Vihtide ja Mõõtude Peakonverents kehtestas järgmise definitsiooni: "1 amper on selline konstantne elektrivoolu tugevus, mis voolu kulgedes kahes sirges, paralleelses, lõpmatu pikas, kaduvväikese ringikujulise ristlõikega, vaakumis teineteisest ühe meetri kaugusele paigutatud juhtmes tekitaks nende juhtmete vahel jõu 2·107 njuutonit juhtme meetri kohta." Elektronide arv, mis läbib juhtme ristlõiget 1 sekundis, on võrdeline voolutugevusega. Amper on nime saanud elektromagnetismi avastaja André-Marie Ampère'i järgi.
Juhan sai vanaemalt päranduseks suvekoduks sobiliku maja metsajärve ääres. Omanikuvahetusega seoses tegi Juhan ka uue lepingu elektrivoolu saamiseks. Lepingu sõlmimisel sai Juhan teada, et majasse siseneva elektrivoolu tugevus on maksimaalselt 10 A suurune (peakaitse on 10 A). Suveks sõitis Juhan suvekoju, kuid üsna peatselt leidis vajaliku olevat elu mugavamaks teha ei taha ju palavaga pliiti kütta ning internetiühenduseta jäid meilid lugemata. Juhan oli füüsikatundides õppinud kodustest elektriseadmetest ning teadis seetõttu otsida seni kasutatud elektriseadmetelt nende nimivõimsusi. Kasutusel olid 7 hõõglampi igaüks võimsusega 100 W, teler võimsusega 200 W ja külmik võimsusega 200 W. Multimeetrit kasutades sai ta elektripaigaldiste pingeks ilma tarvititeta 230 V. Juhan läks seejärel poodi ning leidis elektripliidi, mille võimsus oli 1,5 kW, arvuti, mille toiteploki võimsus oli 100 W ja lisaks ka kohvimasina võimsusega 1000 W ning ...
Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. ❖ Pane kirja valem, ning selgita selle abil, millest ja kuidas sõltub jõud kahe vooluga juhtme vahel? Fm=(K ∗ I 1∗ I 2∗ l) / r Juhtmete vahel mõjuv magnetjõud Fm on võrdeline voolutugevustega I 1 ja I 2 kummaski juhtmes ning vaadeldava juhtmeosa pikkusega l. Samas osutus see jõud pöördvõrdeliseks juhtmete vahekaugusega r. Amper tegi tegelikult veel ühe katse, kus ta asendas ühe vooluga juhtme püsimagnetiga. Selle kohta on digiõpikus ka video. (ptk Magnetinduktsioon) ❖ Mis muutub, kui vooluga juhe asetada magnetvälja? Miks? Juhe hakkab liikuma, sest teda läbib vool. ❖ Amper’i seaduse teine kuju → F = I B l sin∝ Sõnasta see valem. Mille vahel on nurk α? Juhtmelõigule mõjuv magnetjõud Fm on alati võrdeline juhet läbiva voolu
Metallist juhtides voolu keemilist toimet ei esine. Magnetiline toime seisneb selles, et vooluga juhi ja magneti vahel esineb vastastikmõju. Voolu magnetilise toime kaasneb elektrivooluga nii metallides kui ka elektrolüütide vesilahustes. 5. Mida nimetatakse voolutugevuseks? Tähis, ühik. Voolutugevuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis on arvuliselt võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbinud elektrilaengu suurusega. Tähis I. Ühik 1 amper (1 A) Valem 6. Defineerida 1C. 1C on niisugune laeng, mis läbib juhi ristlõiget 1 sekundi jooksul, kui juhti läbiva voolutugevus on 1 amper. 7. Kui suur laeng on 1A? 1A on niisugune voolutugevus, mille puhul läbib juhi ristlõiget 1 sekundi jooksul 1 kuloni suurune laeng. 8. Voolutugevuse muutmine. Voolutugevuse mõõtmiseks kasutatakse ampermeetrit, mis ühendatakse vooluringi jadamisi juhiga, milles voolutugevust mõõta tahetakse.
näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur. ( metallid Dielektrikud on isoleerivad ehk elektrit mittejuhtivad ained. ( mittemetallid) Pooljuht on elektronjuhtivusega keemiline aine, mis juhib elektrit paremini kui dielektrikud ja halvemini kui elektrijuhid.Pooljuhid on väga tundlikud välismõjude ja lisandite suhtes. Peamine iseärasus on elektrijuhtivuse järsk suurenemine temperatuuri kasvades. 9. AMPER.VOLT.OOM Amper on elektrivoolu tugevuse põhiühik SI-süsteemis valem I= q/t ( laeng / aeg) Volt on pinge mõõtühik, näitab palju tööd tehti kahe punkti vahel laengu ümbertõstmisel Oom on takistuse ühik 10. ELEKTROSTAATILINE VÄLI. VÄLJA TUGEVUS Elektrostaatiline väli on paigalolevaid elektrilaenguid ümbritsev väli Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale E=F/q
Voolutugevus. Ampermeeter. 1. Mida nimetatakse voolutugevuseks? Kuidas arvutatakse voolutugevus? Mis on voolutugevuse ühikuks ja tähiseks? Voolutugevus on füüsikaline suurus, mis arvuliselt on võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbinud elektrilaengu suurusega. q I=— A t Voolutugevuse ühikuks on 1 amper(A) Voolutugevuse tähiseks on I 2. Kirjuta füüsikaliste suuruste tähised ja mõõtühikud. tähis ühik aeg t s(sekund) elektrilaeng q C voolutugevus I A 3. Joonisel on skemaatiliselt kujutatud metalljuhi ristlõiget läbivaid suunatult liikuvaid elektrone.
Valdkond: Füüsika (elektriõpetus) OOMI SEADUS ehk seosed voolu tugevuse, pinge, takistuse ja võimsuse vahel Kui on antud: I (voolui tugevus) ja R (takistus) U = IR Kui on antud: P (võimsus) ja R (takistus) U (pinge) U = PR Kui on antud: P (võimsus) ja I (voolu tugevus) P U= I Kui on antud: U (pinge) ja R (takistus) U I= R Kui on antud: P (võimsus) ja U (pinge) P I (voolu tugevus) I= U Kui on antud: P (võim...
vool põhjustada keemilisi reaktsioone (lagundada vee) 4)bioloogiline-tekitab närvi ärritusi. Elektrivool tekitab erinevaid tundeid, põhjustab lihaste kokkutõmbeid. Voolu suunda mõõdetakse pluss laengutega liikumise suunda. Voolutugevus- voolutugevuseks nim. juhi ristlõiget ajaühikus läbinud laengut, vastav definitsioon I=q/t, siit ka ühikud 1A=1C/1s. 1A on SJ süsteemi põhiühik. 1A ja 1s on tuletatud 1C, 1C=1A*1s. Amper on selline muutumatu elektrivoolu tugevus, mis kaht lõpmatult pikka ja rööpset, teineteisest 1meetri kaugusel tühjuses asetsevaid kaduvväikese ringikujulise ristlõikega sirgjuht läbides tekitab nende juhtmete vahel iga meetripikkuse lõigu kohta jõu 2x10-7N. Tuletada I= qnvS Kui juhis pikkusega l ja ristlõike pindalaga S on N laengukandjat (vaba elektroni v. iooni), siis nende kontsentratsioon n=N/V=N/Sl (V-juhi ruumala). Sellest N=nSl
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? Elektrivool, mille suund ja tugevus perioodiliselt ei muutu. Mida väidab Ohmi seadus vooluringi osa kohta? Vooluahelat läbiva elektrivoolu tugevus (I) on võrdeline selle lõigu otste potentsiaalide
Elektriõpetuse tähtsamad valemid. 9 klass. 1. Voolutugevus. Voolutugevus on arvuliselt võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbinud elektrilaengusuurusega. elektrilaeng q 1C ( kulon) Voolutugevus= aeg ; I= ; 1A (amper)= ; t 1s ( sekund ) 2. Pinge Elektrivälja pinge juhi kahe punkti on arvuliselt võrdne elektrivälja tööga ühikulise elektrilaengu ümberpaigutamisel juhi ühest punktist teise. elektriväljatöö A 1J ( dzaul ) Pinge= elektrilaeng ; U= q ; 1V= ; 1C ( kulon)) 3. Elektritakistus.
Täht Nimi Ühik Lühend R Takistus 1 oom 1 U Pinge 1 volt 1V I Voolutugevus 1 amper 1A q Laeng 1 kulon 1C t Aeg 1 sekund 1s A Töö 1 dzaul 1J Füüsikaline suurus on mingi nähtuse või objekti mõiste, millel on nimi, on mõõdetav ja on valem.
jne. *Kahe nende rühma vahele jäävad sellised ained, mida kutsutakse pooljuhtideks. *Pooljuhid : räni. ELEKTRIVOOL *...laetud osakeste suunatud liikumine. *Voolusuunaks loetakse positiivsete laengute liikumise suunda. *Kui liiguvad neg laenud, siis tegelikult on liikumise suund kokkulepitud voolusuunaga vastupidine. NT.elektronid metallis. *Voolutugevus näitab, kui suur laeng läbib juhiristlõiget ajaühikus. VALEM : I=q/t ( I voolutugevus (A-amper) ; q laeng (C-kulon) ; t aeg (s) ) *Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga.Ampermeeter tuleb panna jadamisi!!! *Mahutavus on sisemiselt laeng, õib tähistada teda q-tähega. *Maksimaalset laengut, mille vooluallikas suudab vooluringist läbi viia, nim sageli vooluallika mahutavuseks. Seda mõõdetakse amper-tundides. Kui voolutugevus juhis on üks amper, siis läbib ühe tunni jooksul juhiristlõiget laeng üks amper-tund (1A*H) 1A*h=1A*3600S=3600C
Toome näite jälle veekraaniga. Kui meil on veesurve kogu aeg sama (konstantne), siis on ka vee voolamine konstantne. Kui me nüüd toru küljes oleva kraani osaliselt sulgeme, jääb vee voolamine väiksemaks, sest kraan töötab takistava elemendina. Analoogia seisneb selles, et konstantse pinge korral takistuse muutmine toob kaasa voolutugevuse pöördvõrdelise muutumise. Seda viimast näitab otseselt ka Ohmi seadus. Tähis on I, ühik on 1 amper, Ampermeeter ühendatakse vooluringi alati jadamisi, voltmeeter aga rööbiti. Voolutugevuse ühik Voolutugevuse ühikuks on amper. Üks amper on selline voolutugevus, mis liikudes mööda kaht lõpmatult pikka väikese ristlõikega paralleelset sirgjuhti, mis asuvad teineteisest 1m kaugusel vaakumis, kutsub nende vahel esile tõmbejõu 2 x 107N/m.
Ühendkuningriik ja Ameerika Ühendriigid on seadusega lubanud kasutada meetersüsteemi, kuid eelistavad siiski vanu mõõtühikuid (unts, jard, jalg jne). Alates meetermõõdustiku loomisest on selle ideeks olnud see, et erinevad mõõtühikud oleksid üksteisega seotud. 19. sajandil olid ainsad nomineeritud põhiühikud pikkus, mass ja temperatuur. Rahvusvahelisi ühikutesüsteemi ühikuid nimetatakse SI ühikuteks ning nendeks on : meeter (pikkus), kilogramm (mass), sekund (aeg), amper (voolutugevus), kelvin (termodünaamiline temperatuur), mool (ainehulk) ning kandela (valgustugevus). Ühikute definitsioonid (2005 aasta) : Meeter vahemaa, mille valgus läbib ajavahemikus 1/299 792 458 sekundit Kilogramm võrdne rahvusvahelise kilogrammi etaloni massiga (1l vee mass) Sekund - tseesium 133 aatomi põhioleku ülipeenstruktuuri üleminekule vastava kiirguse9 192 631 770 võnkeperioodi kestus
ELEKTROTEHNIKA Üldist Andres Ojalill - Tallinna Polütehnikum Rahvusvaheline mõõtühikute õõtühik t süsteem ü t · 7 põhiühikut · Pikk Pikkus - meeter t [m] [ ] · Mass - kilogramm [kg] · Aeg - sekund [s] · Elektrivoolu tugevus - amper [A] · Temperatuur - kelvin [K] · V l Valgustugevus t - kandela k d l [[cd]d] · Ainehulk - mool [mol] Rahvusvaheline mõõtühikute õõtühik t süsteem ü t · 2 lisaühikut · tasanurga mõõtühik - radiaan [rad] · ruuminurga mõõtühik - steradiaan [sr] Elektriliste suuruste
Toome näite jälle veekraaniga. Kui meil on veesurve kogu aeg sama (konstantne), siis on ka vee voolamine konstantne. Kui me nüüd toru küljes oleva kraani osaliselt sulgeme, jääb vee voolamine väiksemaks, sest kraan töötab takistava elemendina. Analoogia seisneb selles, et konstantse pinge korral takistuse muutmine toob kaasa voolutugevuse pöördvõrdelise muutumise. Seda viimast näitab otseselt ka Ohmi seadus. Voolutugevuse ühik Voolutugevuse ühikuks on amper (A). Üks amper on selline voolutugevus, mis liikudes mööda kaht lõpmatult pikka väikese ristlõikega paralleelset sirgjuhti, mis asuvad teineteisest 1m kaugusel vaakumis, kutsub nende vahel esile tõmbejõu 2 x 10-7N/m. Amper on oma nime saanud kuulsa füüsiku Andre Marie Ampere (1775-1836) järgi, kes füüsikasse tõi väga suure suur panuse just elektromagnetismi ja sellega seotud nähtuste avastamise ja uurimisega. Takistus Takistus kui materjali omadus
Elektromotoorjõud () on füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju tööd teevad kõrvaljõud laengu nihutamiseks vooluallika ühelt pooluselt teisele ( = Ak/q). Pinge on füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju tööd teeb elektriväli ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise. Takistus on võrdeline pingega ja pöördvõrdeline voolutugevusega. Juhi takistus on üks oom, kui juhi otstele rakendatud pinge üks volt tekitab juhis voolu üks amper. Voolutugevus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget (I = q/t). Kui voolutugevus juhis on üks amper, siis läbib ühe sekundi jooksul juhi ristlõiget laeng suurusega üks kulon. Elektrivoolu tööks nimetatakse elektrivälja tööd laengukandjate suunatud liikumise tagamisel. Võimsuseks nimetatakse ajaühikus tehtavat tööd, elektrivoolu võimsus on voolutugevuse ja pinge korrutis. Elektrivoolu tekkimiseks peab aines leiduma
Nad sisaldavad väga vähe laengukandjais. Pooljuhid on saanud oma nime vahepealse elektrijuhtivuse järgi juhtide ja dielektrikute vahel. Laengukandjad pole küll tihti vabad, kuid ei ole neid raske vabaks teha. Kindlaid piire kolme ainete rühma vahel pole.Elektrivoolu iseloomustamiseks on voolutugevus. See näitab , kui suur laeng läbib ahaühikus juhi ristlõiget. Voolu suunaks on kokkuleppeliselt valitud positiivsete laengukandjate suund. Voolutugevus ühikus on üks amper. Inimkeha juhib elektrit suhteliselt hästi. Kui kuivasid juukseid kammida, võivad need elektrit täis minna, aga siis kui kamm teha märjaks, siis need juuksed ei tõmbu kammi külge. Metalli või kraanivee hea juhitavus on tingitud asjaolust, et nad sisaldavad arvukalt liikumisvõimelisi laetud osakesi ehk vabu laengukandjaid. Laengukandjate suunatud liikumist nim. elektrivooluks. Voolu tekkimisel on vajalik vabade laengukandjate olemasolu
Vool · Elektrivool on laengute liikumine · Mida intensiivsem on liikumine seda tugevam on vool · Voolu tugevus näitab kui suur laeng läbib juhi ristlõiget ühe sekundi jooksul Vool · Kui juhi ristlõiget läbib ühe sekundi jooksul laeng üks kulon kulon, siis on voolu tugevus 1A Q C I = = A t s I voolutugevus [A-amper] t aeg [s] Q laeng [C] Vool · Kui vool on suuruselt ja suunalt muutumatu siis nimetatakse seda alalisvooluks · Selleks et tekiks vool p peab olema kinnine vooluring · Voolul on kindel suund Vool · Voolu suunaks loetakse kokkuleppeliselt positiivse laengu liikumise suunda (plussilt miinusele)) (p · K Kuna liik liikuv llaengukandja k dj elektron l kt on
C)Voolujuhtmete vahel mõjuv jõud on maksimaalne kui need juhtmed on paralleelsed. D)Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. 5. Kui kahe paralleelse ja lõpmata pika ning lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, mille vahekaugus on üks meeter ja milles voolab ühesuguse tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meeteri kohta jõud 2 * 10 -7 njuutonit, siis on voolutugevus juhtmes üks amper. 6. Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. Väljatugevus on vektoriaalne ehk, võib nimetada E-vektoriks. E-vektori suund ühtib positiivse laenguga kehal mõjuva jõu suunaga. (positiivselt suunatud negatiivsele) 7. Jõud on laengu ja väljatugevuse korrutis. 8. Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus, võib nim. ka B-vektoriks. Näitab magnetjõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ja ühikulise pikkusega
eraldumine. 2) Pooljuhid – ained, milles ainekandjad on seotud, kuid väga ei liigu. Lengukandad pole pooljuhtides alati vabad, kuid neid saab suhteliselt kergesti vabadeks muuta (Si, Ge, RaAs, Cu 2 O ). 3) Mittejuhid – dielektrikud ehk isolaatorid, sisaldavad väga vahe või üldse polevabu laengukandjaid (kumm, plastmass jne). 9. Mida näitab voolutugevus (VÜT)? Voolutugevuse ühikuks on üks amper. [ 1C = 1 A·1s ; 1e = 1,6·10-19 C ] q= It 10. Kuloni seadus (V.T). Kui voolutugevus juhis on üks amper, siis läbib ühe sekundi jooksul juhi ristlõiget laeng suurusega üks kulon. Järelikult 1C = 1 A·1s. Maksimaalset laengut, mille vooluallikas suudab vooluringist läbi viia, nimetatakse sageli vooluallika mahutavuseks (mitte mahtuvuseks!) ja teda mõõdetakse amper-tundides. Kui voolutugevus juhis on
Metall juhib elektrit tänu sellele, et tema aatomitest lahkuvad kaugemad elektronid - tekivad vabad elektronid. Kui metallis tekitada elektrijõud siis tekib metallis elektrivool. Vabad elektronid hakkavad liikuma kindlas suunas. 4.Voolutugevuseks nimetame ühes sekundis elektrijuhti läbinud laengu suurust. Voolutugevuse arvutamiseks jagama elektrijuhti läbinud laengu suuruse selle läbimise kulunud ajaga. I=q/t voolutugevuse ühikuks on Amper- A. See on voolutugevus mille korral elektrijuhti läbib 1 sekundiga 1 culoni suurune laeng. Amper on põhiühik. 5. Amprist suurem ühik - Kiloamper(kA)=1000 amprit, Väike: Milliamper 1*10 -3 , Mikroamper 1*10-6 6. Vooluringiks nimetatakse elektri seadmete sellist ühendus viisi milles elektrienergia saab muunduda teistes energia liikedeks. Vooluring koosneb: 1) Vooluallikas,2) Tarbija, 3)Ühenduslülid(juhtmed ja lülitid),
elektrihulga ja vastava aja suhtega. Voolu tugevust mõõdetakse i=q/t ---q=it---t=q/i kus i- voolutugevus , t-aeg , q-elektrihulga suurus e kulon. Voolutugeveust mõõdetakse ampermeetriga. Ampermeeter töötab elektrivoolu magnetilisel ja mehaanilisel toimel. Elektrivoolu intevsiivsus sõltub laengu suurusest eristatakse tugevat voolu ja nõrka voolu. Tugevool on see kui vooluringi läbib ajaühikus suur elektrihulk. Si-süsteemis on voolutugevuseks 1A (amper). 1A on voolutugevus mis läbib ühes ajaühikus e ühes sekundis ühe meetri pikkuse juhib ristlõiget ühe kuloni suure elektrilaengu. 1C=6*1018e- 1A=1c/s si- süsteemis on elektihulga ühikuks 1kulon. 1kulon on elektrilaen mis läbib ühes ajaühikus ristlõiget voolu tugevus on juhis 1 amper 1C=1A*1s Teisendamine:1A=1000mA 1KA=1000A 1m A =1000 mikro amp 1MA=1000000A 1Ma=1000k a
5. Elektrilaengu jäävuse seadus. -Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv 6. Juhid, pooljuhid ja dielektrikud. - Juhid-palju vabasid laengukadjaid, neid saab elektriliste jõudude abil liikuma panna. Pooljuhid-On olemas laengukandjad, kuid nad ei ole vabad, neid saab muuta soojendades. Dielektrikud-Ainel vabad laengukandjad puuduvad 7. Elektrivool. Voolutugevus. Elektrivool- laengukandjate suunatud liikumine Voolutugevus- Laenguosakeste kiirus ühik-A(amper) I=q/t 8. Coulomb'i seadus. Punktlaeng. Coulomb'i seadus- Kirjeldab kahe laetud keha vahel olevaid jõudusid. Laetud kehade vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguste ruuduga. 9. Punktlaeng. Punktlaeng- Selline laetud keha, mille mõõtmed ei ole olulised. 10. Elektri- ja magnetväli. Homogeenne väli. Pöörisväli. Elektriväli- Seisvaid laetud kehasid ümbritsev väli Magnetväli- Tekib laetud kehade liikumisel
F=B*I*l*sin? 4. MAGNETISM Magnetväli on liikuvte laetud kehade vahel mõjuv väli. Püsimagnet omab magnetvälja ka elektrivoolu puudumisel. Magneetumine on nähtus, mille korral hakkab aine magnetvälja paigutamisel tekitama ise magnetvälja. Magnetnõel on väike pöördumisvõimeline püsimagnet. Oersted avastas, et juhet läbiv elektrivool avaldab magnetnõelale orienteerivat mõju. Magnetnõel on risti juhtme ja tasandiga, mille määravad juhe ja magnetnõela keskme kinnituspunkt. Ampe´re´i seadus Magnetväljas juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet läbiva voolu tugevusega I, juhtmelõigu pikkusega l ja siinusega nurgast voolu suuna ning magnetvälja suuna vahel Ampe´re avastas: · Parallelsete juhtmete vahel mõjuv jõud on maksimaalne. Ristuvate juhtmete vahel jõudu pole · Samasuunalised voolud tõmbuvad, vastassuunalised tõukuvad. · Jõud on alati risti juhtme...
5. Elektrilaengu jäävuse seadus. -Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogu laeng on jääv.Täienda 6. Juhid, pooljuhid ja dielektrikud. - Juhid-palju vabasid laengukadjaid, neid saab elektriliste jõudude abil liikuma panna. Pooljuhid-On olemas laengukandjad, kuid nad ei ole vabad, neid saab muuta soojendades. Dielektrikud-Aine vabad laengukandjad puuduvad 7. Elektrivool. Voolutugevus. Elektrivool- laengukandjate suunatud liikumine Voolutugevus-Laenguosakeste kiirus ühik-A(amper) I=q/t 8. Coulomb i seadus. Punktlaeng. Coulomb i seadus-Kirjeldab kahe laetud keha vahel olevaid jõudusid. Laetud kehade vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguste ruuduga. 9. Punktlaeng. Punktlaeng- Selline laetud keha, mille mõõtmed ei ole olulised. 10. Elektri- ja magnetväli. Homogeenne väli. Pöörisväli. Elektriväli- Seisvaid laetud kehasid ümbritsev väli Magnetväli- Tekib laetud kehade liikumisel
sulamissoojus Q = m J (dzaul) aurustumissoojus Q = Lm J (dzaul) soojushulk põlemisel Q = qm J (dzaul) juhist eralduv soojushulk Q = I 2 Rt J (dzaul) juhist eralduv soojushulk U2 J (dzaul) Q= t R voolutugevus q A (amper) I = t voolutugevus U A (amper) I = R pinge N V (volt) U = I takistus R = (oom)
tekivad nn ringvoolud. Ampere avastused: · kui 2 vooluga juhti on paralleelsed, siis nende vahel mõjuvad jõud on maksimaalsed, kui aga risti, siis jõud ei mõju · samasuunalised jõud tõmbejõud, erisuunalised tõukejõud · jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. http://www.annaabi.com/Magnetism-m46510.html 8) "1 amper on selline konstantne elektrivoolu tugevus, mis voolu kulgedes kahes sirges, paralleelses, lõpmatu pikas, kaduvväikese ringikujulise ristlõikega, vaakumis teineteisest ühe meetri kaugusele paigutatud juhtmes tekitaks nende juhtmete vahel jõu 2·107 njuutonit juhtme meetri kohta." Elektronide arv, mis läbib juhtme ristlõiget 1 sekundis, on võrdeline voolutugevusega. http://et.wikipedia.org/wiki/Amper
8. Mida nimetatakse elektrivälja tugevuseks? Anna valem ja valemis esinevate suuruste nimetused ja mõõtühikud . 9.Kuidas joonisel määratakse elektrijõu suunda antud punktis, kus asub laeng? 10.Mida nimetatakse homogeenseks elektriväljaks? 11.Mida nimetatakse elektrivooluks? 12.Mida nimetatakse juhiks,dielektrikuks ja pooljuhiks? 13.Mida nimetatakse voolutugevuseks? Anna valem ja valemis esinevate suuruste nimetused ja mõõtühikud. 14. Mida näitab mõõtühik üks amper? 15.Mida nimetatakse vooluallika mahutavuseks? Kirjuta selle mõõtühik. 16.Ülesanded: voolutugevus, elektriväljatugevus, Coulomb´i seadus Vastused: 1.Elektrilaeng-keha omadus osaleda elektri ja magnetnähtustes.Tähis-q ja ühik 1C. 2.Elektroskoop-Mõõteriist, millega saab teha kindlaks elektrilaengu olemasolu. Põhineb samanimeliste laengute tõukumisel. 3.Elementaarlaeng-vähim looduses esinev laeng. Tähis-e,Prootonil +e ja elektronil -e.'' 4
(toimub ainult elektrolüütides) *Voolu soojuslik toime- kõik juhid, mida läbib elektrivool, soojenevad *Voolu magnetiline toime-elektrivoolu toimel saavad juhid magnetilised omadused 6-8)Voolu tugevuseks nim füüsikalist suurust, mis näitab, kui suur laenguhulk läbib juhiristlõiget ühes ajaühikus. I=q/t Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga, mis mõõdab voolutugevust tarbijas. See ühendatakse vooluringi järjestikku tarbijaga. Voolutugevus on 1 amper, siis kui juhi ristlõiet läbib 1 sekundi jooksul 1 kuloni suurune laeng. 9) Alalisvool- vool, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. (aku, patarei) Vahelduvvool- vool, kus voolutugevus ja suund perioodiliselt muutub. 10) Vooluallikad on seadmed, mis tekitavad juhis elektrivälja ja säilitavad selle pika aja jooksul. 11) Vooluring vooluallika ja tarbija vahel asuv süsteem, kuhu võib olla liidetud ka teisi seadmeid (nt ampermeeter). Vooluringis on elektrivool.
Juhi elektritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhi mõju suunatult liikuvatele vabadele laengukandijatele ehk elektrivoolule. Voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline juhi takistusega. Pinge Voolutugevus = Takistus U I=R ______________________________________________ U (pinge)(V) R(takistus)() = I (voolutugevus)(A) 1 volt 1 oom = 1 amper Takistuse sõltuvus juhi mõõtmetest ja ainest. Eritakistus 1.) Mida pikem on traat, seda suurem on selle takistus. 2.) Mida suurem on traadi ristlõike pindala, seda väiksem on traadi takistus. Juhi takistus on võrdeline juhi pikkusega, pöördvõrdeline selle ristlõike pindalaga ning sõltub juhi ainest. Juhi pikkus Juhi takstus= eritakistus x juhi ristlõike pindala l R = p ( roo) x S
toime seisneb selles, et vooluga juhi ja magneti vahel esineb vastastikmõju. Voolu magnetiline toime kaasneb elektrivooluga nii metallides kui ka elektrolüütide vesilahustes. Galvanomeetriga saab kindlaks teha elektrivoolu olemasolu juhis. Galvanomeetri töö aluseks on püsimagneti ja vooluga mähise vastastikmõju. Voolutugevus on füüsikaline suurus, mis arvuliselt on võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbinud elektrilaengu suurusega. I=q/t Voolutugevuse ühikuks on 1 amper, ühiku tähis on 1 A. Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga. Ampermeeter ühendatakse jadamisi juhiga, milles voolutugevust mõõdetakse. Vooluallikas on seade, mis tekitab juhis elektrivälja ja säilitab seda pika aja vältel. Vooluringi moodustavad omavahel juhtmetega ühendatud vooluallikas, elektritarviti (d) ja lüliti(d). Elektrivool võib olla vaid suletud vooluringis. Pinge on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektrivälja võimet teha tööd
elektrivoolu olemasolu üle. · Elektririvoolul on soojuslik, keemiline, magnetiline ja mehaaniline toime. Kõige üldisem voolu toime esineb ainult siis, kui laengukandjate läbiminek keskkonnast on takistatud. Kõik voolu toimed, välja arvatud soojuslik, olenevad voolu suunast. 9. Voolutegevus on füüsikaline suurus, mida mõõdetakse juhi ristlõiget ajaühikus läbiva elektrilaenguga ( elektrihulgaga ). 10. Voolutugevuse ühik on amper (A). Ampriks on võetud sellise voolu tugevus, mis, läbides teineteist 1 m kaugusel vaakumis asetsevaid lõpmata pikki paralleelseid juhte, tekitab nende juhtide vahel iga meetripikkuse lõigu kohta jõu 2 . 10 7 N (0,0000002 N). 11. Laengu ühik kulon (C) on selline elektrilaeng, mis läbib ühe sekundi jooksul juhi ristlõiget, kui voolutugevus juhis on üks amper. 12. Elektroni laeng e0= 1,6 ×10 -19 C 13. Ampermeeter on voolutugevuse mõõteriist
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 Voolutugevus ( I ) kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõigeit 1 A (amper) · I=q/t o q juhi ristlõigeit läbib laeng q o t selleks kuluv aeg o q = I t 1C = 1A * 1s kui voolutugevus juhis on üks amper, siis läbib ühe sekundi jooksul juhi ristlõiget laeng suurusega üks kulon o Elementaarlaeng 1 e= 1,6 * 10-19 C · Näite ülesanne Leiame millise aja jooksul suudab auto käivitit toita aku, mille mahutuvus on 50 A * h. Käiviti tarbib voolu 200 A Coulomb'i seadus
Näiteks hõõglambi takistus on seda suurem mida kõrgem on pinge hõõglambi otstel. Teisy Slavin MJ213 Ohmi seadus vooluringi osa kohta. Voolutugevus I on võrdeline pingega U mingis vooluringi osas ja pöördvõrdeline selle vooluringi osa takistusega R. I=U/R Kusjuures mõõtühikuteks on: Voolutugevus – amper (A pinge – volt (V); takistus – oom (Ω). See seadus on igati väga praktiline ja hea kasutada erinevate arvutuste puhul, mis toimivad vooluringi osas, kuid ta ei ole sobilik arvutusteks kogu vooluringi puhul, sest ei arvesta energiallika parameetreid. Kogu vooluringis toimiva elektromotoorjõu, voolutugevuse, tarbija takistuse ja elektromotoorjõu allika sisetakistuse vahelise sõltuvuse kohta käib aga teine Ohmi seadus. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta.
SI-süsteemi põhiühikud Jkr. Füüsikaline Füüsikalise Ühiku nimetus Ühiku tähis nr. suurus suuruse tähis 1. pikkus l meeter m 2. mass m kilogramm kg 3. aeg t sekund s 4. voolutugevus I amper A 5. temperatuur T kelvin K 6. valgustugevus kandela cd 7. ainehulk mool mol
Elektrimahtuvus T ??? Laine levimise kiirus C m/s (meetrit sekuntis) Mahtuvustakistus Xc F Induktiivtakistus XL H (henri) Vahelduvvoolu pinge ja voolutugevuse u V (volt) hetkväärtus i A(amper) Vahelduvvoolu pinge ja Um V (volt) voolutugevuse amplit/efekt. väärtus Im A (amper) Valemid: Vahelduvvolu voolutugevuse võrrand i=Imsint Vahelduvvoolu pinge võrrand u=Umsint Voolutugevuse efektiivväärtus Im=i/sint Pinge efektiivväärtus Um=u/sint
«Metroloogia. Terminid ja määratlused». Rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhiühikud (Tabel 1) Suurus Ühiku nimetus Tähis Pikkus meeter m Mass kilogramm kg Aeg sekund s Elektrivoolu tugevus amper A Termodünaamiline temperatuur kelvin K Ainehulk mool mol Valgustugevus kandela cd SI põhiühikud on määratletud alljärgnevalt (sulgudes on toodud määratluse kehtestanud Kaalude ja Mõõtude Peakonverentsi (Conférence générale des poids et mesures, edaspidi CGPM) järjekorranumber ja toimumise aasta):
5.Triikraud soojeneb peale tema vooluvõrku lülitamist- soojuslik toime 6.Metallesemete katmine kroomiga- keemiline toime 7.Voolu sisselülitamisel muutub raudpulk magnetiks- magnetiline toime Tööleht 5 Voolu tugevus 1.Mis on voolutugevus- iseloomustab juhi ristlõiget ajaühikus läbiva laengu suurust. Valem- 2.Voolutugevuse ühikud ja nendevahelised seosed. V: I - tähis 1A (amper) – ühik 3-Teisenda: 1kA= 1000A= 1000000 mA, 1mA= 10-3 A= 0,01 kA, 1 kA= 1000A= 1000 mA 6.Millega mõõdetakse voolutugevust? V: ampermeetriga 7.Mis on vooluallika ülesanne? V: tekitada ja hoida ahelas elektrivälja pikema aja jooksul 8.Mille arvel vooluallikas seda ülesannet teostab? V: vooluallika 9.Nimeta erinevaid vooluallikaid ja nimeta neis toimuv energia muundumine. V: Galvaanielement, akupatarei, generaator, Päikesepatarei Tööleht 6
7 Üksiku elektroni laeng on praktiliseks kasutamiseks liiga väike. Elektronide hulka mingil kehal nimetatakse elektriliseks laenguks ja tähistatakse rahvusvaheliselt Q tähega. Elektrilaengu mõõtühikuks valiti kulon, mida tähistatakse C tähega (venekeelses kirjanduses K). Keha omab laengu 1 C kui ta mahutab endas 6,2510 18 elektroni laengu. 1kulon on elektrihulk, mis läbib juhi ristlõiget 1 sekundi jooksul kui voolutugevus on 1 amper ehk 1kulon = 1 ampersekund. 1.5 ELEKTRIVÄLI Elektriväli tekib laetud keha ümber. Elektriväljaks nimetatakse elektrilaengut kandva keha ümbrust, kus ilmnevad elektrilised jõud, mis avaldub mehaanilise jõuna teistele laetud osakestele. Elektriväli ei koosne aineosakestest. Inimene ei tunneta elektri- välja. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud kehaga. Elektrivälja võib kindlaks teha kui viia laetud keha lähedusse
Voolutugevus on juhi ristlõiget ajaühikus läbinud elektrilaeng e laengute hulk mis läbib juhti. Voolutugevuse ühikuks on amper (A). I=enSv ; I=q:t . Voolutugevus sõltub keskmisest kiirusest, massist ja laengukandjate arvust ruumalaühikus. Pinge ehk potentsiaalide vahe on töö, mida on vaja teha ühikulise laengu viimisel ühest ruumipunktist teise e. elektriline surve. Pinget mõõdetakse voltides (V). U=A:q Elektromotoorjõud (emj) on suurus, mis iseloomustab kõrvaljõudude poolt positiivse elektrilaengu ümberpaigutamiseks nende jõudude poolt tehtava töö suhet sellesse elektrilaengusse
Vm Molaarruumala 1 mooli suvalise gaasi ruumala normaaltingimustel on 22,4 dm3 Vm = 22,4 dm3/mol Normaaltingimused Temperatuur 00C so 273 Kelvinit ja rõhk 101325 paskaali = 760 mm Hg sammast = 1 atm N osakeste arv NA Avogadro arv so osakeste arv 1 moolis aines NA =6,02*1023 1/mol Z elektrolüüsi elementaaraktist osalevate elektronide arv , katoodil =ioonilaeng F Farady arv - 1 molelektronide kogulaengu absoluutväärtusF = 96500 C/mol C = kulon = amper*sekund R universaalne gaasikonstant R=8,31 J/mol*K = p0Vm/T0 =0,082 atm*dm3/mol*K I voolutugevusAmprites
1) Soojendusriistade töö- see põhineb voolu soojuslikul toimel; 2) Ühe metalli katmine teisega- see põhineb voolu keemilisel toimel; 3) elektrimõõtriistade töö- see põhineb magneetilisel toimel. 23. Mis on voolutugevus? Definitsiooni valem. Voolutugevus on füüsikaline suurus, mis näitab kui suur laengu hulk läbib juhi ristlõiget ühes ajaühikus. Definitsioonivalem J=q/t Voolutugevus=laeng/aeg ühik 1A 1A=1c/1s 24. Millal on voolutugevus 1 amper? Voolutugevus on 1 amper, siis kui juhiristlõiget läbib 1 sekundiga ühe kuloni. 25. Voolutugevuse mõõtmine. Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga. Skaalale on kirjutatud A. Ampermeetriga mõõdetakse voolutugevust mingis tarbijas. Ilma tarbijata vooluvõrku ühendada ei tohi. Ampermeetriga ühendatakse järjestikustarbijaga. 26. Mis on alalisvool? Vool, mille suund ja tugevus ei muutu. 27. Mis on vahelduvvool?
Füüsika Elekter metallides Voolu tekkimise tingimused: Vabad laengukandjad Neile mõjuvad elektrijõud Elektrivooluks nim elektrilaengute suunatud liikumist Alalisvool Alalisvooluks nim elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. Voolutugevus Elektrivoolu mõõduks on voolutugevus, tähis I ja ühik üks amper (1A – SI-süsteemi ühik) Voolutugevus on võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbiva laengu suurusega. I = q/t I – voolutugevus amprites q – laengu suurus kulonites t – aeg sekundites Voolutugevust määravad suurused Voolutugevus I sõltub elektronide suunatud liikumise kiirusest v ja laengukandjate kontsentratsioonist n. Laengukandjate kontsentratsiooniks n nim laengukandjate arvu ruumalaühikus n = N/V Kus N on laengukandjate arv ja V on vaadeldav ruumala. vk = s/t = l/t l=v*t
U I R pöördvõrdeline selle lõigu takistusega. 8. Millest ja kuidas sõltub juhi takistus? sõltub juhtme materjalist, pikkusest ja läbimõõdust ehk ristlõikepindalast. Mida pikem ja peenem on juhe ning, mida suurem on selle materjali eritakistus, seda suurem on juhtme takistus. 9. Kuidas ühendatakse ja milleks kasutatakse amper- ning voltmeetrit? Amper tuleb ühendada vooluringi jadamisi. Alalisvoolu korral tuleb jälgida, et ampermeetri „+“klemm oleks ühendatud vooluallika positiivse pooluse poole.Ampermeetriga mõõdetakse voolutugevust. Pinget mõõdetakse voltmeetriga, mis ühendatakse rööbiti selle seadmega, mille pinget tahetakse mõõta. Alalisvoolu korral tuleb jälle jälgida, et voltmeetri „+“klemm oleks ühendatud vooluallika positiivse pooluse poole. 10
6.Maa magnetpoolust, mis on geograafilise põhjapooluse lähedal, nimetatakse ... Vastus: magnetiliseks lõunapooluseks Ampe´re seadus Paralleelsete juhtmete korral on jõud maksimaalne. Ristuvate juhtmete keskmete vahel jõudu ei mõju. Kui paralleelsetes juhtmetes kulgevad samasuunalised voolud, siis mõjub juhtmete vaheltõmbejõud. Vastassuunalistevoolude korral mõjub tõukejõud. Ampe´re seaduse kaudu on määratud voolutugevuse ühik amper. Kontrollküsimused: 1.Mis suunas mõjuvad jõud kahele vooluga juhtmele, kui vool nendes on samas suunas? Vastus: Juhtmete tasandis üksteise poole 2.Laes jookseb juhe, mida läbib vool 30 A. Tema alla põrandale 2,5 m kaugusele paigutatakse paralleelselt juhe pikkusega 3 m, kuid ei kinnitata seda. Kui suur peaks olema voolutugevus alumises juhtmes, et ta hakkaks üles tõusma magnetilise tõmbejõu mõjul? Alumise juhtme mass on 1 kg. Vastus: 1,4*106 A 3
Laengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Elektronid ei teki ega kao, vaid jagunevad ümber. Elektrivool on liikuv laeng. Pooljuhtide juhtivus sõltub välistingimustest - saab juhtivust vajadusel muuta. Juhis on palju vabu laengukandjaid, mittejuhtides pole. Elektrivoolu tekkimiseks on vaja 2 tingimust: vabasid laengukandjaid ja peab olema jõudu, mis need tööle paneb. voolutugevus I - laetud osakeste kiirus. q= laeng. Voolutugevuse ühik A (amper)Voolusuund on positiivsete osakeste liikumissuund(ehk välja liikumise suund) tegelikult liigub juhtmes väli.
2. Alalisvool on muutumatu suunaga kestev elektrivool. 3. Vahelduv vool on perioodiliselt muutuva suuna ja tugevusega elektrivool. 4. Elektrivoolu tugevuse määrab elektrivälja poolt tekitatud aeglane triivkiirus. 5. Ohmi seadus määrab kindlaks pinge(U), voolutugevuse(I) ja takistuse(R) vahelise seose. I = U/R 6. Takistus oleneb eritakistusest(roo), juhtme pikkusest(l), ja pindalast(S). R = (roo*l)/S. 7. Tarbija suhtes tuleks vooluringi ühendada amper- ja voltmeeter rööbiti. 8. Vooluallika elektromotoorjõud on võrdne kõrvaliste jõudude tööga ühikulise laengu ümberpaigutamisel kogu suletud vooluringi ulatuses. VALEMID: I = U/R R = (roo*l)/S I = q/t I = q*n*v*S I = q*n*l*U I = E/(R+r)
pöördvõrdeline lõigu takistusega. I = U/R. R – Juhi takistus, ühik üks oom (1Ω). JUHI TAKISTUS. R = U/I võrdub elektrivoolu tööga ajaühikus. Elektrivoolu võimsus on arvuliselt võrdne pinge ja voolutugevuse Takistuse mõõtühikuks on oom (1Ω) . Üks oom on sellise juhi takistus, mille otstele rakendatud Pinge korrutisega. Elektrivoolu võimsus on 1 vatt, kui elektrivoolu töö 1 sekundis on võrdne 1 džauliga. üks volt tekitab juhis voolu tugevusega üks amper. Juhi takistus R oleneb juhi mõõtmetest ja ainest, Nimivõimsuseks nimetatakse seadme maksimaalset võimsust, mida seade võib arendada pikaajalise millest juht on valmistatud: R = p I/S Kus p on aine eritakistus, I juhi pikkus ja S juhi ristlõike pindala. töötamise jooksul. Valem: N=A/t. Üks kilovatt-tund on energia, mida tarbib (või toodab) ühtlaselt JADAÜHENDUS: Jadamisi ühendatud vooluringis on voolutugevus kõikjal üjesugune I = I1 = I2 = ...In
põhjustatud toereaktsioonid. Süsteemi sisejõud on süsteemi kuuluvate kehade vaheline kontaktjõud, aga ka mõttelise lõikega kehast eraldatud osade vaheline jõud. Newtoni II seadus SI-süsteemis on jõu ühikuks njuuton (N). 1 N on jõud, mis tekitab kehale massiga 1 kg kiirenduse 1 m/s2. Antud ühik on otseselt tuletatav Newtoni II seadusest: F= ma (Jõud = mass korda kiirendus) Millega jõudu mõõdetakse? Jõudu mõõdetakse ühikutes: Amper, kilovatt, njuuton, düün, kilopond, naeljõud, sthene, kip. Need ühikud iseloomustavad mootorsõiduki võimekust ja elektriliste seadmete võimekust. Illustreerivad pildid Allikad http:// ekool.tktk.ee/failid/E/objekt/11/teh_meh_pohialus ed/jud.html http://et.wikipedia.org/wiki/J%C3%B5ud Tänan tähelepanu eest!
annaabi.ee 
