valemid ühtlaselt pindtihedusega laetud lõputu tasandi elektrivälja jaoks: E = ja
2 0
q
laenguga q sfäärilise pinna, raadiusega R jaoks: E = , kui r>R ja E=0, kui r
nagu hõõrdumine mehaanikas. Töö muundub soojusenergiaks. Oletame, et juhi otstel on potentsiaalide vahe. Siis on töö laengu läbiviimisel juhist: Kasutades Ohmi seadust ahela osa kohta võib sellele anda veel kaks kasulikku kuju. Öeldakse, et ahela osa või ahel on lineaarne kui kehtib Ohmi seadus. 30. Lähtudes alltoodud valemitest tuletage Ohm'i seadus diferentsiaalkujul. 31. Lähtudes alltoodud valemitest tuleta Joule-Lenzi seadus diferentsiaalkujul. Eesmärgiks on saada juhi ruumipunktis eralduv elektrivoolu võimsus. Tulemuseks on aja ja ruumiühikus eralduv soojusenergia, mis piirjuhul on ruumipunkti kohta käiv suurus. 32. Milline on üldistatud ohmi seadus ahela osa kohta. Joonistage ahela osa koos vastavate tähistega. On kahte liiki vooluahela osasid: 1) Homogeenne osa ei sisalda vooluallikat
nagu hõõrdumine mehaanikas. Töö muundub soojusenergiaks. Oletame, et juhi otstel on potentsiaalide vahe. Siis on töö laengu läbiviimisel juhist: Kasutades Ohmi seadust ahela osa kohta võib sellele anda veel kaks kasulikku kuju. Öeldakse, et ahela osa või ahel on lineaarne kui kehtib Ohmi seadus. 30. Lähtudes alltoodud valemitest tuletage Ohm'i seadus diferentsiaalkujul. 31. Lähtudes alltoodud valemitest tuleta Joule-Lenzi seadus diferentsiaalkujul. Eesmärgiks on saada juhi ruumipunktis eralduv elektrivoolu võimsus. Tulemuseks on aja ja ruumiühikus eralduv soojusenergia, mis piirjuhul on ruumipunkti kohta käiv suurus. 32. Milline on üldistatud ohmi seadus ahela osa kohta. Joonistage ahela osa koos vastavate tähistega. On kahte liiki vooluahela osasid: 1) Homogeenne osa ei sisalda vooluallikat
seadust ahela osa kohta võib sellele anda veel kaks kasulikku kuju. Toome siinkohal ka võimsuse valemid. Valemid kehtivad ka vahelduvvoolu korral, sest Ohmi seadus kehtib siis igal ajahetkel. - Öeldakse, et ahela osa või ahel on lineaarne kui kehtib Ohmi seadus. See on tähtis teave ahela kohta ja esimene küsimus, mida esitatakse kui jutt käib tundmatust ahelast või selle osast. 30. Lähtudes alltoodud valemitest tuletage Ohm'i seadus diferentsiaalkujul. Kasutame eelmist teadmist. Defineerime liikuvuse. See on laengukandja kiirus, mille see omandab ühikulises väljas. Üldjuhul mõlemamärgiliste laengukandjate puhul ja arvestades elektroneutraalsust.
kus Q on soojushulk, mille keha saab väliskeskkonnalt ning A on töö, mida keha teeb välisjõudude vastu (juhul kui keha annab soojust ära, siis on Q negatiivne; kui välisjõud teevad tööd, siis on A positiivne). , Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Näiteks gaas teeb paisumisel tööd , kus p on gaasi rõhk ning ΔV on ruumala muut. Võimalikud on ka muud töö vormid (nt. elektriline: aku laadimine-tühjenemine). Diferentsiaalkujul saab esimest seadust esitada järgnevalt: Kui teha lihtsustus ning vaadelda sama protsessi ühe mooli ühe kraadilise muutuse jaoks, siis saab termodünaamika I seaduse esitada kujul: 4 (Cp - moolsoojus isobaarilises protsessis, CV - moolsoojus isohoorilises protsessis, R - Universaalne gaasikonstant) Universaalne gaasikonstant näitab tööd, mida teeb üks mool ideaalgaasi, paisudes
Seadus erineb mõnevõrra Ampere'i seadusest, mida on kirjeldatud osas Ampere'i seadus.Ampere'i vooluringi seadus väidab, et joonintegraal üle magnetvälja tugevuse H mööda kinnist kontuuri L, suvalisel ajahetkel t on võrdne elektrivooluga i, mis voolab läbi kinnise kontuuri L pluss kinnise kontuuri L poolt piiratud pinda S läbiva elektrivälja voo E ajalise muutusega. 2. Maxwell'i võrrandid diferentsiaalkujul. Pidevuse võrrand. IRT0110_06_maxwell.pdf Maxwell`i võrrandite diferentsiaalne kuju sisaldab sarnaselt integraalsele kujule 4 erinevat võrrandit: Integraalsed Maxwell`i võrrandid sobivad hästi välja lahendite leidmiseks, kui on tegemist staatiliste laengute või voolude sümmeetriliste jaotustega.
Neid piirkondi nim doomeniteks. Piesoelektriliseks efektiks nim mehaanilise mõjutamise teel senjettelektrilistes ainetes tekkinud polarisatsiooni. 2) Ohmi seadus. - millele vastavalt mööda homogeenset metallijuhti kulgeva voolu tugevus (I) on võrdeline pingelanguga (U) juhil. I=U/R, kus suurust R nim juhi elektritakistuseks. Takistuse mõõtühikuks on oom () R=l/S, kus l-juhi pikkus S-juhi ristlõike pindala -juhi elektriline eritakistus Ohmi seadus diferentsiaalkujul j=E/ρ (A/mm) 3) Elektromagneetiline induktsioon. - Galvanomeetri ahelas tekivad voolu nim induktsioonvooluks.Selle põhjustaja on magnetvoo muutumine ajas. Elektromagneetilise induktsiooni seadus (Faraday seadus): Igas kinnises kontuuris indutseeritakse elektrivool, kui muutub kontuuri poolt aheldatud magnetvoog ajas. Lenzi seadus: Induktsioonivoolul on alati selline suund, et tema magnetväli takistab induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutust.
kogu süsteemi mass. 23. Mida nimetatakse jõu impulsiks? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Jõu elementaarimpulsiks nimetatakse vektoriaalset suurust, mis võrdub jõu ja elementaarajavahemiku korrutisega. dJ=Fdt Jõu impulsiks lõplikus ajavahemikus nimetatakse elementaarimpulsside integraalsummat Jõusüsteemi peavektori impulss võrdub üksikute jõudude impulsside geomeetrilise summaga. 24. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem diferentsiaalkujul. Valem. Süsteemi liikumishulga tuletis aja järgi võrdub kõigi süsteemile mõjuvate välisjõudude geomeetrilise summaga ehk välisjõudude peavektoriga. dK/dt=sum(Fe) lüh K'=Fe 25. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem integraalkujul. Valem. Süsteemi liikumishulga muutus mingis ajavahemikus võrdub kõigi süsteemile mõjuvate välisjõudude impulsside geomeetrilise summaga samas ajavahemikus. Valem: (eelmise integraal) K1-K0=sum(Jke) 26
molekulid 2)temp ja mehaaniliste mõjutuste tulemusena muutub potensiaalide vahe. (löök ) 2. Ohmi seadus-Ohm tegi eksperimentaalselt kindlaks seaduse, millele vastavalt mööda homogeenset metallijuhti kulgeva voolu tugevus (I) on võrdeline pingelanguga (U) juhil. I=U/R, kus suurust R nim juhi elektritakistuseks. Takistuse mõõtühikuks on oom () R=l/S, kus l-juhi pikkus S-juhi ristlõike pindala - juhi elektriline eritakistus Ohmi seadus diferentsiaalkujul j=E/ (A/mm) R= 1-2+/I 3. Elektrolüüsi kas, tehnikas-1.Galvanoplastika- mingi eseme katmine ainega N: grafiidi pulbriga 2.Galvanosteegia- millegi katmine kihiga, hakkab kattuma 3.Elektrometallurgia 4.Elektrolüütiline poleerimine- eemaldatakse pinnakonarused 5.Elektrolüütkondensaatorid 6.Keemilised vooluallikad -patareid -akumulaatorid pliiakud Tühjenemine Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Laadimine 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 leelisakud, dryfit-, geel -, AGM tüüpi akud
Juhi takistus on juhti iseloomustav suurus, mis defineeritakse kui Ohm'i seaduses oleva võrdeteguri pöördväärtus Joule-Lenz'i seadus Vooluga juhtmes eralduv soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruudu, juhtme takistuse ja ajaga Sõltuvus on leitud empiiriliselt, Joule leiutatud kalorimeetri abil tehtud katsete seeria käigus. Valemit saab tuletada ka mehaanikast, nagu näitas E. Lenz: Ohm'i seadus ja Joule-Lenz'i seadus diferentsiaalkujul (tuletusega). Kasutades eritakistust saame ülaltoodud seadused anda ka pideva juhtiva keskkonna jaoks. Ohm'i seadus: Voolutihedus juhtivas keskkonnas on võrdeline elektrivälja tugevusega; võrdeteguriks on keskkonna erijuhtivus. Joule-Lenz'i seadus: Defineerides erivõimsuse , saame Elektrivoolu erivõimsus on võrdeline voolutiheduse ruudu ja eritakistuse korrutisega (või väljatugevuse ruudu ja erijuhtivuse korrutisega).
Seda iseloomustatakse takistusega. Juhi takistus on juhti iseloomustav suurus, mis defineeritakse kui Ohm'i seaduses oleva võrdeteguri pöördväärtus Joule-Lenz'i seadus Vooluga juhtmes eralduv soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruudu, juhtme takistuse ja ajaga Sõltuvus on leitud empiiriliselt, Joule leiutatud kalorimeetri abil tehtud katsete seeria käigus. Valemit saab tuletada ka mehaanikast, nagu näitas E. Lenz: Ohm'i seadus ja Joule-Lenz'i seadus diferentsiaalkujul (tuletusega). Kasutades eritakistust saame ülaltoodud seadused anda ka pideva juhtiva keskkonna jaoks. Ohm'i seadus: Voolutihedus juhtivas keskkonnas on võrdeline elektrivälja tugevusega; võrdeteguriks on keskkonna erijuhtivus. Joule-Lenz'i seadus: Defineerides erivõimsuse , saame Elektrivoolu erivõimsus on võrdeline voolutiheduse ruudu ja eritakistuse korrutisega (või väljatugevuse ruudu ja erijuhtivuse korrutisega).
pingelaenguks ehk lihtsalt pingeks U antud ahela osal. U12=1-2+E12. Kõrvaljõudude puudumisel pinge U langeb kokku potensiaalide vahega U12=1-2 5p.Ohmi seadus-Ohm tegi eksperimentaalselt kindlaks seaduse, millele vastavalt mööda homogeenset metallijuhti kulgeva voolu tugevus (I) on võrdeline pingelanguga (U) juhil. I=U/R, kus suurust R nim juhi elektritakistuseks. Takistuse mõõtühikuks on oom () R=l/S, kus l-juhi pikkus S-juhi ristlõike pindala -juhi elektriline eritakistus Ohmi seadus diferentsiaalkujul j=E/ (A/mm) R=1-2+/I Joulei- Lenzi seadus-Juhis eralduva soojuse hulk on võrdeline tema takistusega, voolutugevuse ruudu ja ajaga. Q=RI2t 6p.Kirhoffi seadused-1. Sõlmes koonduvate voolude algebraline summa on võrdne nulliga Ik=0 Ahela sõlmeks nim punkti, kus koondub rohkem, kui kaks juhet. 2. Kinnises kontuuris võrdub emj. algebraline summa pingelangude (IR) algebralise summaga. IkRk=Ek 6p.Vooluallika kasutegur-Elektriahel koosneb reeglina vooluallikast, ühendjuhtmetest ja tarbiast e.
U 12=1-2+E12. Kõrvaljõudude puudumisel pinge U langeb kokku potensiaalide vahega U12=1-2 37. Ohmi seadus Ohmi seadus-Ohm tegi eksperimentaalselt kindlaks seaduse, millele vastavalt mööda homogeenset metallijuhti kulgeva voolu tugevus (I) on võrdeline pingelanguga (U) juhil. I=U/R, kus suurust R nim juhi elektritakistuseks. Takistuse mõõtühikuks on oom () R=l/S, kus l-juhi pikkus S-juhi ristlõike pindala - juhi elektriline eritakistus Ohmi seadus diferentsiaalkujul j=E/ (A/mm) R= 1-2+/I 38. Magnetväli vaakumis 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 seadus: Juhile
U12=1-2+E12. Kõrvaljõudude puudumisel pinge U langeb kokku potensiaalide vahega U12=1-2 Ohmi seadus-Ohm tegi eksperimentaalselt kindlaks seaduse, millele vastavalt mööda homogeenset metallijuhti kulgeva voolu tugevus (I) on võrdeline pingelanguga (U) juhil. I=U/R, kus suurust R nim juhi elektritakistuseks. Takistuse mõõtühikuks on oom () R=l/S, kus l-juhi pikkus S-juhi ristlõike pindala -juhi elektriline eritakistus Ohmi seadus diferentsiaalkujul j=E/ρ (A/mm) R=φ1-φ2+έ/I 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 seadus:
kohta infot ei anna. 199. Mis on punktmassi liikumishulk? Mis on süsteemi liikumishulk? Kas need on skalaarsed või vektoriaalsed suurused? 200. Mis on punktmassi liikumishulk, milline on selle moodul ja suund? 201. Kuidas arvutada mehaanikalise süsteemi liikumishulka? 202. Mida nimetatakse jõu impulsiks? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Vektoriaalne suurus. 203. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem diferentsiaalkujul. Valem. Süsteemi liikumishulga tuletis aja järgi on võrdne kõigi süsteemile mõjuvate välisjõudude geomeetrilise summaga ehk peavektoriga. dK = Fdt 204. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem integraalkujul. Valem. Süsteemi liikumishulga muutus mingis ajavahemikus võrdub kõigi süsteemile mõjuvate välisjõudude impulsside geomeetrilise summaga samas ajavahemikus. J = Fdt 205
kohta infot ei anna. 199. Mis on punktmassi liikumishulk? Mis on süsteemi liikumishulk? Kas need on skalaarsed või vektoriaalsed suurused? 200. Mis on punktmassi liikumishulk, milline on selle moodul ja suund? 201. Kuidas arvutada mehaanikalise süsteemi liikumishulka? 202. Mida nimetatakse jõu impulsiks? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Vektoriaalne suurus. 203. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem diferentsiaalkujul. Valem. Süsteemi liikumishulga tuletis aja järgi on võrdne kõigi süsteemile mõjuvate välisjõudude geomeetrilise summaga ehk peavektoriga. dK = Fdt 204. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem integraalkujul. Valem. Süsteemi liikumishulga muutus mingis ajavahemikus võrdub kõigi süsteemile mõjuvate välisjõudude impulsside geomeetrilise summaga samas ajavahemikus. J = Fdt 205
Liikuma on võimalik panna vabu laengukandjaid elektrivälja mõjul (juhi sees tekitatud elektriväli). Voolu jaoks on vaja, et elektriväli püsiks. See saavutatakse, kui juhi otstel hoitakse pidevalt potensiaalide vahet. Kui sellist potensiaalide vahet e. pinget hoitakse mingi välise jõu abil, siis ei ole elektriväli langu pinnaga risti. Suletud vooluringis i=ε/R; i= ε/R+r. U=iR= ε/R+r*R, kui R=0, siis U=0; kui R->∞, siis U= ε/R+r*R= ε 12. OHMI SEADUS DIFERENTSIAALKUJUL i=U/R j*ds=E*dl/ρ(dl/ds) j=1/ ρ*E Takistuse suurus sõltub juhi kujust, mõõtmetest ja juhtivmaterjali omadustest. Takistuse põhjuseks on elektronide ja ioonide omavahelised põrkumised. Takistuse ühikuks on oomid. Homogeense silindrilise juhi jaoks R= ρl/S, kus ρ on aine elektriline eritakistus. R=R0(1+αt) Kui takistis ühendada jadamisi, siis kogutakistuse leidmiseks peab kõik takistused liitma. Kui aga takistid on ühendatud paralleelselt, siis 1/R=1/R1+1/R2+.... 14
energia nende vastastikusel liikumisel ja mõjustusel. Ideaalgaasi siseenergia on võrdeline tema temperatuuriga: U = c T, kus c on konstant. Näiteks ühe mooli ideaalgaasi siseenergia U = NA Ek = NA (i /2) k T = (i /2) R T, kus i on gaasimolekuli vabadusastmete arv. Termodünaamika I printsiip : aine mingile kogusele antud soojushulk Q (või: olemasoleva soojushulga Q muutus Q ) põhjustab siseenergia kasvu U ja võimaldab paisumisel teha tööd A . Q = U + A , diferentsiaalkujul dQ = dU + p dV. TD I printsiip on oma olemuselt energia jäävuse seadus. Ta väidab näiteks, et kui me soojust juurde ei anna (adiabaatiline protsess, Q = 0), siis on töö tegemine võimalik vaid siseenergia kahanemise arvelt. Töö tegemiseks peab kulutama energiat (kas soojust või siseenergiat). Termodünaamika II printsiip: soojust ei ole kunagi võimalik muuta täielikult tööks. 1. Clausiuse järgi: Soojus ei saa minna külmemalt kehalt soojemale, ilma et välisjõud seejuures
Nende matemaatilised avaldised ja mõõtühikud. Soojusmahtuvus nim. soojushulka, mis on vaja juurde juhtida kehale, et tõsta tema temperatuuri 1 kraadi võrra.(oleneb aine massist, mida suurem seda rohkem soojust vaja) Q C= ; [J/K] diferentsiaalkuju : C=dQ/dt T2 - T1 Erisoojus nim. soojushulka mis on vaja juurde juhtida ühele hulgaühikule, et tõsta temp. 1 kraadi võrra. q c= ; [J/kg*K] diferentsiaalkujul: c=dq/dt T2 - T1 13. Erisoojuste liigitus. Erinevate erisoojuste liikide täpne definitsioon ja mõõtühik. Mayeri võrrand. 1) Masserisoojus Erisoojus 1 kg aine kohta. (c) [J/kg*K] 2) Mahterisoojus Erisoojus 1 m³ gaasi kohta normaaltingimustel (c') [J/m³*K] 3) Moolerisoojus Erisoojus 1 mooli gaasi kohta (c) [J/kmol*K] Termodünaamikas kasutatakse kas isobaarset (cp, cp', cp) või isohoorset(cv, cv', cv) erisoojust. Mayeri võrrand: cp cv = R [J/kg*K] 14
12. Soojusmahtuvuse ja erisoojuse mõiste. Nende matemaatilised avaldised ja mõõtühikud. Soojusmahtuvus nim. soojushulka, mis on vaja juurde juhtida kehale, et tõsta tema temperatuuri 1 kraadi võrra.(oleneb aine massist, mida suurem seda rohkem soojust vaja) Q C ; [J/K] diferentsiaalkuju : C=dQ/dt T2 T1 Erisoojus nim. soojushulka mis on vaja juurde juhtida ühele hulgaühikule, et tõsta temp. 1 kraadi võrra. q c ; [J/kg*K] diferentsiaalkujul: c=dq/dt T2 T1 13. Erisoojuste liigitus. Erinevate erisoojuste liikide täpne definitsioon ja mõõtühik. Mayeri võrrand. 1) Masserisoojus Erisoojus 1 kg aine kohta. (c) [J/kg*K] 2) Mahterisoojus Erisoojus 1 m³ gaasi kohta normaaltingimustel (c') [J/m³*K] 3) Moolerisoojus Erisoojus 1 mooli gaasi kohta (c) [J/kmol*K] Termodünaamikas kasutatakse kas isobaarset (cp, cp', cp) või isohoorset(cv, cv', cv) erisoojust. Mayeri võrrand: cp cv = R [J/kg*K] 14
summaarne energia nende vastastikusel liikumisel ja mõjustusel. Ideaalgaasi siseenergia on võrdeline tema temperatuuriga: U = c T, kus c on konstant. Näiteks ühe mooli ideaalgaasi siseenergia U = NA Ek = NA (i /2) k T = (i /2) R T, kus i on gaasimolekuli vabadusastmete arv. Termodünaamika I printsiip : aine mingile kogusele antud soojushulk Q (või: olemasoleva soojushulga Q muutus Q ) põhjustab siseenergia kasvu U ja võimaldab paisumisel teha tööd A . Q = U + A , diferentsiaalkujul dQ = dU + p dV. TD I printsiip on oma olemuselt energia jäävuse seadus. Ta väidab näiteks, et kui me soojust juurde ei anna (adiabaatiline protsess, Q = 0), siis on töö tegemine võimalik vaid siseenergia kahanemise arvelt. Töö tegemiseks peab kulutama energiat (kas soojust või siseenergiat). Termodünaamika II printsiip: soojust ei ole kunagi võimalik muuta täielikult tööks. 1. Clausiuse järgi: Soojus ei saa minna külmemalt kehalt soojemale, ilma et välisjõud
Mehaanikalise süsteemi liikumishulk arvutatakse korrutades süsteemi mass ja masskeskme kiirus. K = Mv c 215. Mida nimetatakse jõu impulsiks? Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Jõu elementaarimpulsiks nimetatakse vektoriaalset suurust, mis võrdub jõu ja elementaarajavahemiku korrutisega. 216. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem diferentsiaalkujul. Valem. Süsteemi liikumishulga tuletis aja järgi võrdub kõigi süsteemile mõjuvate välisjõudude dK geomeetrilise summaga ehk välisjõudude peavektoriga. =Fe dt 217. Sõnastada süsteemi liikumishulga teoreem integraalkujul. Valem.
allikas. Lähtudes töö valemist elektrostaatilises väljas tuletage Joule-Lenz’i seadus. Andke kõik kolm kuju. Vool läbides juhti soojendab seda. Töö laengu läbiviimisel juhist avaldub: A=q ( φ1 −φ2 )=q∗U ja q=I∗t U2 t Seega: A=Q=I∗U∗t =I 2∗R∗T = R Lähtudes alltoodud valemitest tuletage Ohmi seadus ρ∗l U U diferentsiaalkujul R= S I = E= R I E∗l∗S I= ρ∗l l 1 = j= E=σ∗E ⇒ ⃗j =σ∗E S ρ Defineerime liikuvuse. See on laengukandja kiirus, mille see omandab ühikulises väljas. u ⃗ ⃗j=e∗n∗⃗u μ= ⇒ j=e∗n∗μ∗⃗ E E
siis on Q negatiivne; kui välisjõud teevad tööd, siis on A positiivne). , Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Näiteks gaas teeb paisumisel tööd , kus p on gaasi rõhk ning V on ruumala muut. Võimalikud on ka muud töö vormid (nt. elektriline: aku laadimine-tühjenemine). Diferentsiaalkujul saab esimest seadust esitada järgnevalt: Kui teha lihtsustus ning vaadelda sama protsessi ühe mooli ühe kraadilise muutuse jaoks, siis saab termodünaamika I seaduse esitada kujul: 7 (Cp - moolsoojus isobaarilises protsessis, CV - moolsoojus isohoorilises protsessis, R - Universaalne
takistusega. Juhi takistus on juhti iseloomustav suurus, mis defineeritakse kui Ohm'i seaduses oleva võrdeteguri pöördväärtus · Joule-Lenz'i seadus Vooluga juhtmes eralduv soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruudu, juhtme takistuse ja ajaga Sõltuvus on leitud empiiriliselt, Joule leiutatud kalorimeetri abil tehtud katsete seeria käigus. Valemit saab tuletada ka mehaanikast, nagu näitas E. Lenz: Ohm'i ja Joule-Lenz'i seadused diferentsiaalkujul. Kasutades eritakistust saame alltoodud seadused anda ka pideva juhtiva keskkonna jaoks. Eritakistuse pöördväärtust nim. Erijuhtivuseks Eritakistus sõltub temperatuurist: metallides ehk pooljuhtides Metallide erijuhtivusi: raud: ; alumiinium: ; vask: . Ohm'i seadus diferentsiaalkujul:
takistusega. Juhi takistus on juhti iseloomustav suurus, mis defineeritakse kui Ohm'i seaduses oleva võrdeteguri pöördväärtus · Joule-Lenz'i seadus Vooluga juhtmes eralduv soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruudu, juhtme takistuse ja ajaga Sõltuvus on leitud empiiriliselt, Joule leiutatud kalorimeetri abil tehtud katsete seeria käigus. Valemit saab tuletada ka mehaanikast, nagu näitas E. Lenz: Ohm'i ja Joule-Lenz'i seadused diferentsiaalkujul. Kasutades eritakistust saame alltoodud seadused anda ka pideva juhtiva keskkonna jaoks. Eritakistuse pöördväärtust nim. Erijuhtivuseks Eritakistus sõltub temperatuurist: metallides ehk pooljuhtides Metallide erijuhtivusi: raud: ; alumiinium: ; vask: . Ohm'i seadus diferentsiaalkujul:
järkjärgulisi väärtusi, arvutatakse kiiruste analoogid ja siis Tr = Tr (r ) . [Näited loengul]. m Sageli määratakse redutseeritud motoorsed momendid Tr ja redutseeritud t takistusmomendid Tr eraldi. 1.3.3. Liikumisvõrrandite lahendamine Käesolevas punktis vaatleme hooteoreemi (energia integraali) ja hooteoreemi diferentsiaalkujul kasutamist dünaamilise mudeli liikumise uurimisel. A. Hooteoreemi (eneria integraali) kohaselt (vt. seos 3.6) on ümber kinnispunkti pöörleva redutseerimislüli korral kineetilise energia muutus I r r2 I ro ro2 E = W = Tr d r = - , ... 3.11 0 2 2
R+r orienteeruvad välja sunas. r on sisetakistus () Ioonkristalli (NaCl) R välistakistus polarisatsioon: elektromotoorjõud (V) paigalt nihkunud laengud (positiivne naatriumi ioon on nihkunud paremale, negatiivne kloori ioon vasakule) Ohmi seadus diferentsiaalkujul: tekitavad täiendava elektrivälja E'. 2. Alalisvool kus on eritakistuse pöördväärtus - erijuhtivus. 2.1 Ohmi seadus 2.2 Vooluallika kasutegur 1.Alalisvool- Alalisvooluks nimetatakse Vooluallika kasutegur- Elektriahel koosneb elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei reeglina vooluallikast, ühendusjuhtmetest ja muutu
Seos voolutugevuse ja voolutiheduse vahel: ❑ I =∫ jn dS j= tihedus pinnatükil n= pinnatüki normaal s 19. Ohmi seadus. Elektromotoorjõud. Elektromotoorjõud on töö, mida tehakse laengu liigutamisel piki ahelat. Valem: ε=A/εq; A – töö, q – laeng. Ühik: 1J/C Ohmi seadus vooluringi osa kohta. Vooluahelat läbiva voolu tugevus I on võrdeline selle lõigu otstele rakendatud pingega ja pöördvõrdeline lõigu takistusega R. Valem: I=U/εR Ohmi seadus diferentsiaalkujul ja vooluringi osa kohta. Dif kujul: j = (1/ερ)*E = E/ρ)*E = E/ερ)*E = E/ρ ka j = σ*E, sest σ = 1/ερ)*E = E/ρ (σ-erijuhtivus; ρ - eritakistus), σ ühik on 1S (siimens) Erijuhtivus on ühikulise väljatugevuse poolt juhis tekitatud voolutihedus. Seadus seob välja ja voolu iseloomustavad suurused juhi ühes punktis. Mida väiksem eritakistus, seda parem. Ohmi seadus ei kehti plasma puhul ning paar muud veel (ei tea, ei kirjutanud rohkem üles).
tema osakeste summaarne energia nende vastastikusel liikumisel ja mõjustusel. Ideaalgaasi siseenergia on võrdeline tema temperatuuriga: U = c T, kus c on konstant. Näiteks ühe mooli ideaalgaasi siseenergia U = NA Ek = NA (i /2) k T = (i /2) R T, kus i on gaasimolekuli vabadusastmete arv. Termodünaamika I printsiip : aine mingile kogusele antud soojushulk Q (või: olemasoleva soojushulga Q muutus Q ) põhjustab siseenergia kasvu U ja võimaldab paisumisel tehatööd A . Q = U + A , diferentsiaalkujul dQ = dU + p dV. TD I printsiip on oma olemuselt energia jäävuse seadus. Ta väidab näiteks, et kui me soojust juurde ei anna (adiabaatiline protsess, Q = 0), siis on töö tegemine võimalik vaid siseenergia kahanemise arvelt. Töö tegemiseks peab kulutama energiat (kas soojust või siseenergiat). 32 Termodünaamika II printsiip: soojust ei ole kunagi võimalik muuta täielikult tööks. 1
k-stateegid: Ressursside tarbimine väga efektiivselt, suudavad säilitada efektiivselt suurt populatsiooni tihedust. 29 Üksiku populatsiooni piiratud kasvu võrrand Populatsiooni ajalise dünaamika vaatlemisel on keskse tähtsusega populatsiooni liikmete arvu ehk populatsioonitiheduse (N) muutus ajas (t) ja samuti muutumise suund, mida väljendab populatsiooni kasvukiirus ΔN/Δt, diferentsiaalkujul dN/dt. Kui populatsioon ajas suureneb, on kiirus positiivne, vähenedes negatiivne. Nullkasv (dN/dt = 0) tähendab populatsiooni liikmete arvu püsimist samal tasemel. Jättes lihtsuse mõttes tähelepanuta immigratsiooni ja emigratsiooni, saab kasvukiirust väljendada ajaühikus sündivate ja ajaühikus surevate isendite arvu vahega (vastavalt B ja D) dN/dt = B – D. Sündide ja surmade koguarv sõltub seejuures mõistagi populatsioonitihedusest – mida rohkem
sel liikumisel ja mõjustusel. Ideaalgaasi siseenergia on võrdeline tema temperatuuriga: U = const . T, Näiteks ühe mooli ideaalgaasi siseenergia U = NA Ek = NA (i/2) k T = (i/2) R T, kus i on gaasimole- kuli vabadusastmete arv. Termodünaamika I printsiip : kehal või ainekogusel olemasoleva soojushulga Q kasv Q (juurde antud soojushulk) põhjustab siseenergia kasvu U ja võimaldab paisumisel teha tööd A = p V. Seega Q = U + p V, diferentsiaalkujul dQ = dU + p dV. TD I printsiip on oma olemuselt energia jäävuse seadus. Töö tegemiseks peab kulutama energiat (kas soojust või siseenergiat). Entroopia S on termodünaamilise süsteemi olekuparameeter, mis kirjeldab energia pöördumatut hajumist soojusnähtustel. Entroopia nulltase on meelevaldne, oluline on vaid muutus. Entroopia diferentsiaalne muutus avaldub kujul dS = dQ / T . Entroopia ühikuks on 1 J/K. Entroopia on süsteemi korrasta- matuse mõõt
kuli vabadusastmete arv. Universaalne gaasikonstant R = 8,31 J / (K mol) näitab tööd, mida teeb üks mool ideaalgaasi, paisudes isobaariliselt nii palju, et tema temperatuur tõuseb ühe kraadi (1 K) võrra. Termodünaamika I printsiip : kehal või ainekogusel olemasoleva soojushulga Q kasv Q (juurde antud soojushulk) põhjustab siseenergia kasvu U ja võimaldab paisumisel teha tööd A = p V. Seega Q = U + p V, diferentsiaalkujul dQ = dU + p dV. TD I printsiip on oma olemuselt energia jäävuse seadus. Töö tegemiseks peab kulutama energiat (kas soojust või siseenergiat). Entroopia S on termodünaamilise süsteemi olekuparameeter, mis kirjeldab energia pöördumatut hajumist soojusnähtustel. Entroopia nulltase on meelevaldne, oluline on vaid muutus. Entroopia diferentsiaalne muutus avaldub kujul dS = dQ / T . Entroopia ühikuks on 1 J/K. Entroopia on süsteemi korrasta- matuse mõõt
kuli vabadusastmete arv. Universaalne gaasikonstant R = 8,31 J / (K mol) näitab tööd, mida teeb üks mool ideaalgaasi, paisudes isobaariliselt nii palju, et tema temperatuur tõuseb ühe kraadi (1 K) võrra. Termodünaamika I printsiip : kehal või ainekogusel olemasoleva soojushulga Q kasv Q (juurde antud soojushulk) põhjustab siseenergia kasvu U ja võimaldab paisumisel teha tööd A = p V. Seega Q = U + p V, diferentsiaalkujul dQ = dU + p dV. TD I printsiip on oma olemuselt energia jäävuse seadus. Töö tegemiseks peab kulutama energiat (kas soojust või siseenergiat). Entroopia S on termodünaamilise süsteemi olekuparameeter, mis kirjeldab energia pöördumatut hajumist soojusnähtustel. Entroopia nulltase on meelevaldne, oluline on vaid muutus. Entroopia diferentsiaalne muutus avaldub kujul dS = dQ / T . Entroopia ühikuks on 1 J/K. Entroopia on süsteemi korrasta- matuse mõõt