Ainete elektrijuhtivuslikud omadused on põhiliselt määratud elektronprotsessidega, mis toimuvad valents ja juhtivustsoonis. Ainete jaotumuse pooljuhtideks ja dielektrikuteks määrab nimetatud tsoonide elektronidega täitumus ja neid tsoone eraldava keeluvööndi laius. Pooljuhid on oma omadustelt väga lähedased dielektrikule. Erinevus pooljuhtide ja dielektrikute vahel seisnebki vaid keelutsooni laiuses. Dielektrikus on valentstsoon täielikult täidetud, keelutsoon väga lai ja juhtivustsoon praktiliselt täiesti tühi. Mida laiem on materjali keelutsoon, seda väiksem on tema elektrijuhtivus
vastastikmõjus. Laetud kehade vahelise kauguse suurenedes elektrijõud väheneb. Mõisted: elektriline vastastikmõju, elektrijõud 3§ Elektroskoop. Juhid ja mittejuhid. Elektroskoobiga on võimalik vaadata, kas keha on laetud või mitte. Elektrijuhtideks nim. aineid või ainesegusid, mida mööda elektrilaeng saab ülekanduda ühelt kehalt teisele. Elektrijuhid on metallid, soolade vesilahused. Mittejuhtideks ehk dielektrikuteks nim. aineid ja ainetesegusid, mida mööda elektrilaeng ei saa üle kanduda ühelt kehalt teisele. Mittejuhid on platsmass, kumm, portselan. Dielektrikust valmistatud keha nim. isolaatoriks. Laetud keha ühendamist elektrijuhi abil Maaga nim. maandamiseks. Mõisted: elektroskoop, elektrijuht, mittejuht, dielektrik, isolaator, maandus
vastastikmõjus. Laetud kehade vahelise kauguse suurenedes elektrijõud väheneb. Mõisted: elektriline vastastikmõju, elektrijõud 3§ Elektroskoop. Juhid ja mittejuhid. Elektroskoobiga on võimalik vaadata, kas keha on laetud või mitte. Elektrijuhtideks nim. aineid või ainesegusid, mida mööda elektrilaeng saab ülekanduda ühelt kehalt teisele. Elektrijuhid on metallid, soolade vesilahused. Mittejuhtideks ehk dielektrikuteks nim. aineid ja ainetesegusid, mida mööda elektrilaeng ei saa üle kanduda ühelt kehalt teisele. Mittejuhid on platsmass, kumm, portselan. Dielektrikust valmistatud keha nim. isolaatoriks. Laetud keha ühendamist elektrijuhi abil Maaga nim. maandamiseks. Mõisted: elektroskoop, elektrijuht, mittejuht, dielektrik, isolaator, maandus 4§ Elektriväli Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli. Laetud kehad mõjutavad üksteist
See on ainetel, mis sisaldavad vabu laetud osakesi (elektrone või ioone). Elektrivälja mõjul hakkavad need osakesed korrapäraselt liikuma, tekitades elektrivoolu. Metallide hea elektrijuhtivus seletubki peamiselt vabade elektronide olemasoluga. Aine elektrijuhtivuse mõõduks on eritakistuse pöördväärtus (1/, mõõtühik (m) -1, mida nimetatakse erijuhtivuseks. Erijuhtivuse järgi liigitatakse kõik ained elektrijuhtideks, pooljuhtideks või dielektrikuteks. Tabel 1.2. Materjalide tihedus Metall , kg/m3 Plastid Polüetüleen 950 Akrüülplast 1100 Bakeliit 1300 Fluorplast 2200 Keraamika Tellis 1800 Betoon 2300 Portselan 2400 Klaas 2500 Metallid Kergmetallid Magneesium 1750
kokkuleppeliselt positiivsete laengukandjate liikumise suund (plussilt miinusele). Elektronid liiguvad juhis tegelikult vastupidises suunas (miinuselt plussile). Elektrivool saab levida vaid ainetes, kus leidub vabu laengukandjaid. Selliseid elektrit juhtivaid aineid nimetatakse elektrijuhtideks. Enamlevinud elektrijuhtidena on kasutusel vask ja alumiinium, kuid kasutatakse ka hõbedat, pronksi jt. metalle. Aineid, kus vabu laengukandjaid ei esine, nimetatakse mittejuhtideks või ka dielektrikuteks, isolaatoriteks. Mittejuhid on näiteks portselan, plastmass, kumm, puit. Alalisvooluks (DC - inglise keeles Direct Current) nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas ei muutu. Vahelduvvooluks (AC - inglise keeles Alternating Current) nimetatakse elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad. Elektrivool metallides:Vastavalt sellele, kas aines saab tekkida elektrivool või mitte, jaotatakse need juhtideks ja mittejuhtideks. Elektrijuht on aine, milles on suur hulk
Dielektrik-väikse elektrijuhtivusega aine või ainete segu. Dielektrikud võivad olla nii tahked, vedelad kui gaasilised. Indutseeritud laengud- juhtiva keha pinnale elektrilaengu kujunemine. Summaarne elektriväli juhis puudub. 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
ELEKTRIVOOL MITMESUGUSTES KESKKONDADES · Aineid liigitatakse elektrivoolu juhtideks ja dielektrikuteks (isolaatoriteks). · Juhtides on laetud osakesed, mis elektrivälja mõjul liikudes tekitavad elektrivoolu. · Pooljuhtidel on vaja elektri juhtimiseks erilisi tingimusi (nt. temperatuuri suurendamine). Elektrivool metallides · Metallide kristallvõre sõlmedes asuvad positiivselt laetud ioonid. · Ioonide vahelises ruumis asuvad vabad elektronid. · Metall on tavatingimustes neutraalne. · Metallide juhtivuse põhjustab vabade elektronide liikumine (elektronjuhtivus)
Elektrivoool mitmesugustes keskkondades Aineid liigitatakse elektrivoolu juhtideks ja dielektrikuteks. Juhtides on laetud osakesed, mis liikudes võivad tekitada elektrivoolu. Pooljuhid juhivad elektrit halvasti, neil on vaja eritingimusi, nt temp. suurenedes suureneb pooljuhi juhtivus. Elektrivool metallides Metallid omavad kindlat kristallvõre, mille sõlmedes asuvad pos. Ioonid. Nende ioonide vahel asetsevad vabad elektronid(aatomiga mitte seotud). Pos. laeng=neg. laeng, mis tõttu metall tavalisestes tingimustes on neutraalne. Elektrijuhtivust nim. elektronjuhtivuseks
põhjal F=kqq0/Er2, asendame F E-valemis E=kq/Er2. Selle valemiga saab leida elektrivälja tegevuse punktlaengust q kauguselt r. Elektriväli juhtides: Elektrivälja paigutatud juhis liiguvad vabad elektronid jõujoontele vastassuunas, kuna nende ja+ laengute vaheline elektriväli tasakaalustab välisevälja ja üldine väljatugevus langeb nullini. Kasutatakse ära varjestamisel, kahjulik radiaatorites. Elektriväli dielektrikutes: dielektrikuteks nim. aineid, kus pole vabu laenguosakesi. Elektriliste omaduse põhjal jagunevad: 1)polaarsed ja2 )mittepolaarsed. Mittepolaarne molekul muutub dipooliks elektronkihi nihkumisel. Dipoolid on dielektrikus suunatud kaootiliselt. Elektriväljas pöörduvad dipoolid piki jõujooni tekivad pinglaengud ja nende vaheline elektriväli vähendab üldist elektrivälja.Elektrivälja töö: kui laeng q läbib lõigu d, on elektrivälja poolt tehtud töö A=Fd
,,Elektrivälja ja aine vastastikmõju" 11 klass 1. Milles seisneb elektrivälja ja aine vastastikmõju? Aines kutsub elektriväli laetud osakeste ümberpaiknemise vastavalt nende laengule (positiivsed laengud elektrivälja suunas, negatiivsed vastassuunaliselt). 2. Milliseid aineid nimetatakse juhtideks, milliseid dielektrikuteks? Juht aine milles vabade laengukandjate arv ei erine oluliselt aatomite ( v molekulide) üldarvust ... lühidalt: aine mis omab vabu laengukandjaid. Juhtides saab nende osakeste liikuma panemisel teel tekitada elektri voolu. elektrolüüdid - osakesteks on ioonid (soolad, happed ja leelised ) metallid vabadeks laengukandjateks on elektronid Dielektrikud vabu laengu kandjaid ei ole (isolaatorid) 3. Kuidas mõjutab väline elektriväli juhis olevaid laengukandjaid
Elektrijuhtivus on aine võime juhtida elektrivoolu. See on ainetel, mis sisaldavad vabu laetud osakesi. Elektrivälja mõjul hakkavad need osakesed korrapäratult liikuma, tekitades elektrivooluu. Metallide hea elektrijuhtivus seletabki peamiselt vabade elektronide olemasoluga. Aine elektrijuhtuvuse mõõduks on eritakistuse pöördväärtus (i/p, möötühik (.m)-1), mida nimetatakse erijuhtivuseks. Erijutivuse järgi liigitatakse kõik ained elektrijuhtideks, pooljuhtideks või dielektrikuteks. Korrasioonikindlus Korrasiooniks nimetatakse matejali ja keskkonna vahelist rektsiooni, milles materjal hävib. Metallide korral eristatakse keemilist korrasiooni, mida põhjustavad keemilised reaktsioonid metallide ja agresiivstet gaaside või vedelike vahel ja elektrokeemilist korrasiooni mida põhjustavad elektrokeemilised reaktsioonid metalli ja elektrolüüdi kokkupuutepinnal. Metallide korrasioonist tingitud kahjude korvamiseks kulub umbes 10% metalli aastatoodangust
seos · Kui positiivne punktlaeng liigub homogeenses elektriväljas mööda jõujoont kaugusele d, siis teeb kuloniline jõud F e töö: A=Fed=qEd · Teiselt poolt aga võrdub see töö laengu ja trajektoori algus- ja lõpppunkti vahelise pinge korrutisega A = qU. Järelikult U = Ed ja E=U/d (V/m) 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 33 Juhid ja dielektrikud · Elektriliste omaduste järgi võib kehi jaotada juhtideks ja dielektrikuteks. · Juhtideks nimetatakse kehi, milles laengud võivad elektrivälja mõjul liikuda. · Dielektrikuiks ehk isolaatoreiks nimetatakse kehi, milles laengud ei saa kogu ulatuses vabalt liikuda. · Dielektrikute hulka kuuluvad õhk, klaas, orgaaniline klaas, eboniit, kuiv puit ja paber. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 34 Juhid elektriväljas · Katsed Kui näitavad, viia juht et kui elektrivälja
suur elektritakistus, küllaldane temperatuuri- ja niiskusekindlus, samuti mehaaniline tugevus. Klassikaliselt jagunevad elektrimaterjalid: dielektrikud (isoleermaterjalid), pooljuhid, elektrijuhid, magnetmaterjalid. Lisaks on tänapäeval lisandunud elektrimaterjale, mis omadustelt kuuluvad mitmesse liiki või ei sobi üldse varasemalt antud klassikalise klassifikatsiooniga. ISOLEERMATERJALID Isoleermaterjalide liigitus Isoleermaterjalideks ehk dielektrikuteks nimetatakse materjale, mida käsutatakse elektriseadmeis erineva potentsiaaliga osade eraldamiseks (isoleerimiseks). Agregaatoleku (olekuvormi) järgi tehakse vahet gaasiliste, vedelate ja tahkete isoleer- materjalide vahel. Mõned autorid eristavad veel tahkuvaid isoleermaterjale, mis kasutu- selevõtu ajal on vedelas olekus, seadmete normaaltööl aga tahked. Selliste materjalide hulka kuuluvad näiteks immutuslakid, valukomponendid jne. Keemilisest koosseisust
See on ainetel, mis sisaldavad vabu laetud osakesi (elektrone või ioone). Elektrivälja mõjul hakkavad need osakesed korrapäraselt liikuma, tekitades elektrivoolu. Metallide hea elektrijuhtivus seletubki peamiselt vabade elektronide olemasoluga. Aine elektrijuhtivuse mõõduks on eritakistuse pöördväärtus (1/, mõõtühik (×m)-1, mida nimetatakse erijuhtivuseks. Erijuhtivuse järgi liigitatakse kõik ained elektrijuhtideks, pooljuhtideks või dielektrikuteks. Materjalide kasutusomadused Korrosioonikindlus Korrosiooniks nimetatakse materjali ja keskkonna (õhk, gaasid, vesi, kemikaalid) vahelist reaktsiooni, milles materjal hävib. Metallide korral eristatakse keemilist korrosiooni, mida põhjustavad keemilised reaktsioonid metallide ja agressiivsete gaaside või vedelike vahel, ja elektrokeemilist korrosiooni, mida põhjustavad elektrokeemilised reaktsioonid (anoodi- ja
(osakesi , mis liiguvad ) Peab mõjuma elektrijõud (peab leiduma likumise tekitaja ) Vabadr laengukandjad on elektrilaenguga osakesed , mis saavad liikuda kogu vaadeldava ainekoguse või keha piires . Mettallides on vabadeks laengukandjateks pp , juhtivuselektronid ehk ühistunud valetselektronid vedelikes ja gaasides aga negatiivsed ja positiivsed . Vabade laengukandjate sisalduse alusel jagunevad ained juhtideks , dielektrikuteks ja pooljuhtideks . Juhid on ained , milles vabade laengukandjate arv ei erine väga palju aatomite (või molekulide) üldarvust . Mitmevalentsesmetallis on vabu elektrone isegi rohkem kui aatomid . Ained loetakse juhiks aga ka ss , kui mitme tuhande aatomi või molekuli kohta tuleb vaid üks vaba laengukandja (nii on see näiteks kraanivee korral ) . Juhtides saab nende laengukandjate likumapanemise teel tekitada elektrivoolu .
See on ainetel, mis sisaldavad vabu laetud osakesi (elektrone või ioone). Elektrivälja mõjul hakkavad need osakesed korrapäraselt liikuma, tekitades elektrivoolu. Metallide hea elektrijuhtivus seletubki peamiselt vabade elektronide olemasoluga. Aine elektrijuhtivuse mõõduks on eritakistuse pöördväärtus (1/, mõõtühik (m)-1, mida nimetatakse erijuhtivuseks. Erijuhtivuse järgi liigitatakse kõik ained elektrijuhtideks, pooljuhtideks või dielektrikuteks. Materjalide kasutusomadused Korrosioonikindlus Korrosiooniks nimetatakse materjali ja keskkonna (õhk, gaasid, vesi, kemikaalid) vahelist reaktsiooni, milles materjal hävib. Metallide korral eristatakse keemilist korrosiooni, mida põhjustavad keemilised reaktsioonid metallide ja agressiivsete gaaside või vedelike vahel, ja elektrokeemilist korrosiooni, mida põhjustavad elektrokeemilised reaktsioonid (anoodi- ja
summaarse elektrivälja tugevuse saab leida integreerides üle kõigi diferentsiaalsete laengute elektrivälja tugevuste. Elektrivali juhi sees ja juhid elektrivaljas Elektrivali makroskoopses juhis soltub eeskatt temas sisalduvate vabade laengukandjate maarast. Vastavalt laengute liikuvusele liigitatakse ained juhtideks (laengud liiguvad vabalt), pooljuhtideks (laengud norgalt seotud, vabanevad valismojul) ja dielektrikuteks (Laengukandjad seotud) Juht elektrivaljas Laengud hakkavad valja toimel umber paiknema, kuni neile mojuv joud muutub 0ks, mis juhtub, kui valjatugevus juhi sees on 0 voi elektrivalja potentsiaal on kogu juhi ulatuses konstantne.Samuti on joud 0, kui koik laengud on kogunenud juhi pinnale voi E vektor on juhi pinnanormaal. Kui asetada juhtivast ainest keha elektrivalja, siis votavad vabad laengud sellise asukoha, et valjatugevus juhi sees oleks 0. Töö laengu liikumisel elektriväljas
leida integreerides üle kõigi diferentsiaalsete laengute elektrivälja tugevuste. Elektrivali juhi sees ja juhid elektrivaljas Elektrivali makroskoopses juhis soltub eeskatt temas sisalduvate vabade laengukandjate maarast. Vastavalt laengute liikuvusele liigitatakse ained juhtideks (laengud liiguvad vabalt), pooljuhtideks (laengud norgalt seotud, vabanevad valismojul) ja dielektrikuteks (Laengukandjad seotud) Juht elektrivaljas Laengud hakkavad valja toimel umber paiknema, kuni neile mojuv joud muutub 0ks, mis juhtub, kui valjatugevus juhi sees on 0 voi https://cdn.fbsbx.com/v/t59.2708-21/11418134_10005305299...=7195bbc5cfbee92b2ba4ef98da5f1103&oe=5A5D45D5&dl=1 14.01.2018, 18F47 . 2 15
võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. qq F = k 1 22 r Punktlaeng on laetud keha mille mõõtmeid antud tingimustes ei tule arvutada. 9 Nm 2 1 Punktlaengu välja võrdetegur k = 9 10 , k= C2 4 0 Vastavalt võimele elektrivoolu juhtida jagunevad kõik ained dielektrikuteks (e.isolaatoriteks), juhtideks ja pooljuhtideks. N: õhk, vaakum. Keskkonna suhteline dielektriline läbitavus . Näitab mitu korda on laengute vaheline jõud antud keskkonnas(vaakumis) väiksem kui vaakumis. = Fvaakumis/F N: vaakumis 1,õhus 1.0003,dest vesi 81. Elektriväli Elektriväli on üks mateeria eksisteerimisvorme. Tema põhiomaduseks on mõjutada laetud kehi jõuga.Elektriväli esineb laetud kehade ümber. Elektriväli levib lõpliku kiirusega V=C=3*108m/s.
· elektronjuhtivus metallid; · elektron- ja aukjuhtivus - pooljuhid; · ioonjuhtivus elektrolüüdid; · elektron-ioonjuhtivus plasma. Kõik ained jaotatakse erijuhtivuse järgi: 6 · elektrijuhtideks (S/m); · pooljuhtideks 10-8 < 6 (S/m); -8 · dielektrikuteks (S/m). Tähised on voolutihedus juhi mingis punktis, mõõdetuna amprites (A). on juhi erijuhtivus, mõõdetuna siimensites meetri kohta (S/m). E on summaarne elektrivälja tugevus juhis, selle ühik on volt meetri kohta (V/m). on juhi aine eritakistus, selle ühik on oom korda meeter ( · m). 1.4 Elektronkate Elektronkate on aatomi tuuma ümbritsev elektronide pilv. Elektronkate jaguneb
püsiva struktuuri. Valentselektronid võivad osaleda juhtivusprotsessis ainult juhul kui nende kovalentsidemed mingi välise energia, näiteks soojusenergia toimel katkevad. Vabade elektronide kontsentratsioon pooljuhis on seetõttu võrdeline pooljuhi temperatuuriga. Toatemperatuuril leidub puhtas (omajuhtivusega) ränis ligikaudu 1 vaba elektron 1012 aatomi kohta. Absoluutse nulli lähedastel temperatuuridel muutuvad pooljuhid mittejuhtideks (dielektrikuteks), kuna neis ei leidu enam vabu elektrone. Lahkunud elektroni kohta kovalentsidemes nimetatakse auguks (ingl. k. hole, sks k. Loch (auk), aga ka Defektelektron). Augu võib täita teine elektron, sellest jäänud augu võib täita kolmas jne. Toimub elektroni ja augu rekombinatsioon ja ühtlasi augu ümberpaiknemine suunas, mis on vastupidine elektroni ümberpaiknemisele. Selline nihkeprotsess võib korduda; elektronid, mis pole aatomitega seotud, võivad pooljuhis liikuda ja täita auke
Aine Nikkel 1455 elektrijuhtivuse mõõduks on eritakistuse Raud 1539 -1 pöördväärtus (1/, mõõtühik (m) , mida nime- Rasksulavad tatakse erijuhtivuseks. Erijuhtivuse järgi liigitatakse Titaan 1660 kõik ained elektrijuhtideks, pooljuhtideks või Plaatina 1773 dielektrikuteks. Kroom 1875 Vanaadium 1900 Molübdeen 2610 Volfram 3410 -7-
annaabi.ee 
