5 Elektrimahtuvus 5.1 Elektrilaeng ja elektriväli (põhikooli füüsikakursusest) Elektrilaeng on füüsikaline suurus, mis iseloomustab laetud kehade elektrilise vastastikmõju tugevust. Elektrilaengu tähiseks on Q. Keha elektrilaeng on elementaarlaengu täisarvkordne Q = ± ne. Elektrilaengu ühikuks on 1 kulon, lühendatult 1 C. Sellele ühikule on nimi antud prantsuse füüsiku ja inseneri Charles Augustin de Coulombi (1736— 1806) auks, kes avastas elektriseeritud kehade vastastikmõju seaduse. 1 kulon on elektrihulk, mis läbib juhi ristlõiget 1 sekundi jooksul kui voolu- tugevus on 1 amper ehk 1 kulon = 1 ampersekund Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli, mis vahendab laetud kehade vastastikmõju. Elektriväli ei koosne aineosakestest. Inimene ei tunneta elektrivälja
homogeenne elektriväli. Olgu nende plaatide vaheline kaugus d, arvutame millega võrdub elektrivälja töö laengu q nihutamisel ühelt plaadilt teisele, plaatidevaheline pinge olgu u=fii1-fii2 A=q0*u, sama töö võime väljendada ka mehaanikas, A=F*d=q0*E*d q0*u=q0*E*d Dielektrikud elektriväljas: Dielektrikus ei saa laengukandjad vabalt liikuda(va kõrge pinge puhul). Nad võivad vaid pisut nihkuda asendist, milles nad olid elektrivälja puudumisel. Dielektrik on aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasendi suhtes. See on dielektrikute polarisatsioon. Dipool- dielektriku aatom, mis koosneb kahest ühesuurusest, kuid erimärgilisest laengust. Polarisatsioon: kujutame aatomit, mille mõõt 10(15)m--homogeensesse elektrivälja, kuna atom kooseneb + tuumast ja - elektronkattest--osakesed käituvad erinevalt--elektronkate liigub ühele poole, tuum teisele poole
4.7 Pöörisvoolud 58 4.8 Induktiivsus 59 4.9 Magnetvälja energia 61 3 5. Elektrimahtuvus 62 5.1 Elektrilaeng ja elektriväli põhikooli füüsikakursusest) 62 5.2 Mahtuvuse mõiste 62 5.3 Kondensaator 63 5.4 Ülikondensaator 64 5.5 Kondensaatorite ühendamine 65 5.6 Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant 67 5.7 Elektrivälja energia 69 6 Vahelduvvool 70 6.1 Vahelduvvoolu mõiste 70 6
Kordamisküsimused kontrolltööks ,,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
Kondensaator Kahest kehast koosnevat süsteemi, millel on küllalt suur elektrimahtuvus, nimetatakse kondensaatoriks. Lihtsaim kondensaator koosneb kahest teineteise lähedal asuvast paralleelsest plaadist ja seda nimetatakse plaatkondensaatoriks. Ühikuks 1 farad, kuid elektro- ja raadiotehnikas kasutatakse enamasti palju väiksemaid konensaatoreid, mille mahtuvust mõõdetakse mikrofaradites ja pikofaradites. Laadimine Et laadida kondensaatorit, tuleb anda selle ühele plaadile positiivne, teisele negatiivne laeng. See tähendab, et tuleb laenguid ümber paigutada, mis nõuab aga teatud tööd. Tehes laengute
Takistus R oom – elektriahelale või selle osale rakendatud pinge ja seda elektriahelat läbiva voolutugevuse suhe Võimsus P W – elektriahelas tehtud töö 1 s Takisti Elektriahela passiivne osa on takisti Takistite jadaühendus R=R1+R2+R3 Paralleelühendus 1 1 1 R R1 R2 R1 R2 R R1 R2 Pooljuht dioodid Kehade mahtuvusele avaldavad mõju lähedal asuvad teised kehad mida lähemal on kehad teineteisele seda suurem on mahtuvus kahe keha vaheline mahtuvus on võrdne laengu suurusega mis on vaja anda ühele neist kehadest et nende kehade vaheline pinge muutuks ühe ühiku võrra q C U C elektriseadise mahtuvus q laengu suurus U pinge suurus Kaht dielektrikuga eraldatud metallplaati või mistahes kujuga elektrijuhti nimetatakse kondensaatoriks Kondensaatori mahtuvus on oluliselt suurem üksiku elektroodi mahtuvusest Lihtsaim on lamekondensaator mille elektroodideks on kaks ühesugust teineteisega rööpset
või venituse tagajärjel.Põhjustab erimärgiliselt laetud ioonirühmade ehk alavõrede omavaheline nihkumine ioonkristalli deformeerimisel. Piesoelektriline pöördefekt-seisneb kristalli mõõtmete muutumises elektrivälja mõjul.Elektriväli nihutab erimärgilisi ioone vastandlikes suundades.Seega kaasneb piesokristalli kokkutõmbumine või väljavenimine. Mahtuvus-näitab, kui suure laengu q andmisel ühele plaadile suureneb plaatidevaheline pinge U ühe ühiku võrra. Seega on kondesaatori mahtuvus sisuliselt tema plaatide omavaheline mahtuvus. Kondensaator- kehade süsteem,mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks.Lihtsaim koosneb kahest elektrit juhtivast plaadist, mille vahel paikneb dielektrikukiht. Kondensaatori mahtuvus- on 1 F, kui laengu 1C viimine ühelt plaadilt teisele tekitab plaatide vahel pinge 1V. Seega 1F= 1C : 1V ( 1 farad) Kondensaatorite kasutamise näited (3)- 1) mikrofon-milles sisaldub kondensaator
1. Elektrivälja olemus ja omadused; laengute vastastikune toime; elektrivälja tugevus. Elektrilaeng Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu täisarvkordne 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui voolutugevus on 1 A (amper) Prootoni ja elektroni laengud on võrdsed, erinev on mass Laengute jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute algebraline summa jääv Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured pos. ja neg. laeng korraga Coulomb´i seadus Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga , mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
Elektrilöaeng kui füüsikaline suurus iseloomustab keha või aineosakese elektrilise aktiivsuse astet ja näitab kui tugevasti osaleb keha või osake elektrinähtustes. Elektrilanegu tähiseks on keha korral täht Q ja punktlaengu korralt täht q. Punktlaneguks nimetatakse laetud kehi mille mõõtmed on tühiselt väikesed võrreldes nende vahekaugusega. Punktaleng on keha mudel mille korral keha laengut võib vaadelda koondununa ühte punkti. Elektrilaengu mõõtühikusks SI-s üks kulon (1 C) Ühikut nimetatakse nii prantsuse füüsiku Ch. A. De Coulomb`i järgi. 1 C on väga suur elektrilaeng. Näit. Kaks 1 C suurust elektrilaengut, mis asetsevad teineteisest 1 km kaugusel mõjutavad teineteist veel 9000 njuutinilise elektrilise jõuga. Tavaliselt kasutatakse ühikuid: 1 yC = 10 `-6 C 1nC = 10`-9 C 1pC = 10`-12 C Looduses leidub kahte liiki laenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivseteks ja negatiivseteks
Omadustelt on kõrgsageduskeraamikal baseeruvad kondensaatorid igikestvad, nad ei vanane peaaegu üldse. Mahtuvuse temperatuurisõltuvus on neil üpris lineaarne ja võib olla nii positiivne kui negatiivne. 3.Senjett-keraamikakondensaatorid Dielektriline läbitavus võib ulatuda 10 000. Selline dielektriline läbitavus võimaldab luua väikeste mõõtmetega väga suure mahtuvusega kondensaatoreid. Kuid senjettkeraamikast dielektrikul on suur energiakadu ning mahtuvus sõltub tugevalt ja mittelineaarselt temperatuurist, sagedusest ja pingest. Seega on nad kasutatavad ainult madalatel sagedustel ja pingetel ning kohtades, kus väikeste mõõtmete juures on vaja suuri mahtuvusi ja mahtuvuse väärtusele on lubatud suur tolerants. Sellised kondensaatorid vananevad kiiresti. 4.Elektrolüütkondensaatorid Alumiiniumelektroodidega elektrolüütkondensaatorid on suure mahtuvusega püsikondensaatorid. Nende ühe plaadi moodustab alumiiniumpleki riba. Teise
Juht elektriväljas Et laetud osakesed võivad juhis vabalt liikuda, algab elektrivälja mõjul laengute ümberpaiknemine, mis kestab seni, kuni neile mõjuv jõud saab nulliks. See on võimalik, kui: väljatugevus juhi sees on null; elektrivälja potentsiaal on kogu juhi ulatuses konstantne; kõik lisalaengud on koondunud juhi pinnale; väljatugevuse vektor juhi pinnal on pinnaga risti. Elektriväljas oleva juhi sees on väljatugevus null, laengud kogunevad juhi pinnale ja tasakaalustavad üksteist. Sellel nähtusel põhineb varjestamine. Elektriväli dielektrikus. Kui laenguid ümbritsevaks keskkonnaks on dielektrik, ei saa selles olevad laengud vabalt liikuda. Selliseid laenguid nimetatakse seotud laenguteks, tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus. Kui lisandub elektriväljast tingitud jõud, leiavad osakesed uue, varasemaga võrreldes nihutatud asendi. Aatom on elektriliselt neutraalne
Konspektis: Kondensaatorid on seadmed, mida kasutatakse elektrilaengute kogumiseks ja säilitamiseks. Kondensaatori moodustavad kaks plaati, mis on teineteisest eraldatud dielektrikuga. Neid laetakse vooluallikast. Laengu kogunemisel plaatidele tekib nende vahele elektriväli, pinge suureneb pidevalt, lõpuks võib toimuda läbilöök. Õpikus: Kehade süsteemi,mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks,nimetatakse kondensaatoriks. 12.Mis on kondensaatori mahtuvus? Tema tähis ja ühik (defineerida): Kondensaatori mahtuvus näitab, kui suur laeng plaatidel tõstab plaatidevahelist pinget 1V võrra. C= q / U , kus q= ühe plaadi laeng ; U= pinge [C]= 1C / 1V = 1F (farad) 13.Plaatkondensaatori mahtuvuse valem: C= 1/4K × S/d 14.Kondensaatorite ühendamine patareiks, valemid: Jadaühendusel võrdub kondensaatoripatarei kogupinge U üksikutel kondensaatoritel tekkivate pingete summaga: U=U1+U2+U3+...
ELEKTRIMAHTUVUS Küsimused: Mis on irdjuht? Mis kaasneb juhile laengu andmisega? Kuidas on määratletud elektrimahtuvus (mahtuvus) C? Millise irdjuhi mahtuvus on 1 farad (F)? Mis on kondensaator? Millised on kondensaatorite tüübid? Millise kondensaatori mahtuvus on 1F? Kuidas arvutatakse kondensaatorpatarei mahtuvust kondensaatorite rööp-, jada- ja segaühendusel? IRDJUHT Irdjuht teistest kehadest eraldiseisev ja nendega mitte vastastikmõjus olev juht; Juhile laengu q andmisel muutub juhi potentsiaal võrra; Antud kuju ja suurusega juhi puhul jääb nende kahe suuruse suhe muutumatuks: C = q /
ELEKTRIMAHTUVUS Küsimused: Mis on irdjuht? Mis kaasneb juhile laengu andmisega? Kuidas on määratletud elektrimahtuvus (mahtuvus) C? Millise irdjuhi mahtuvus on 1 farad (F)? Mis on kondensaator? Millised on kondensaatorite tüübid? Millise kondensaatori mahtuvus on 1F? Kuidas arvutatakse kondensaatorpatarei mahtuvust kondensaatorite rööp-, jada- ja segaühendusel? IRDJUHT Irdjuht teistest kehadest eraldiseisev ja nendega mitte vastastikmõjus olev juht; Juhile laengu q andmisel muutub juhi potentsiaal võrra; Antud kuju ja suurusega juhi puhul jääb nende kahe suuruse suhe muutumatuks: C = q /
Elektriõpetus Sõna ,,elekter" on üldmõiste- kõik elektrilised nähtused. Elektriõpetus jaguneb: 1.elektrostaatikaks- paigalseisvad laengud ja nende vahelised mõjud. 2.elektrodünaamikaks- liikvad laengud ja sellega kaasnevad nähtused Laetud kehad ja osakesed, elektriseerimine Elektriliselt laetud osakesteks on elektronid. 1. Elektronid- laengu tähis e 2.Prootonid- laengu tähis +e 3.Joonid- laengu tähis +/- e*n Elementaarlaengud on väikseimad elektrilaengud, mida ei saa enam osadeks jagada ega osakest ära võtta. Laetud osakeste vahel on elektromagnetiline mõju (joonis). Elektriseerimine- laengu andmine makrokehale. Nt. tolmkübe.
Erinevatel laengutel võib olla antud väljapunktis erinev potentsiaalne energia, kuid potentsiaalse energia Up ja laengu q0 suhe on selle punkti jaoks jääv suurus. Elektrivälja potentsiaal on töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju / lõppmatusse (iseloomustab välja potentsiaalset energiat antud punktis). 2. Elektriväli aines dielektrikud · Polaarne ja mittepolaarne dielektrik, dielektrikud välises elektriväljas (+ näited, joonised) Mittepolaarse dielektriku aatomid (molekulid) näevad normaaltingimustel neutraalseks tänu mõlema laengu (+ ja ) "raskuskeskmete" kokkulangemisele Polaarse dielektriku aatomite (molekulide) erimärgiliste laengute raskuskeskmed ei lange kokku Kõike polaarseid dielektrikuid võib kirjeldada dipoolina(elektronid paiknevad nihutatult) Dielektrikud välises elektriväljas
liikumisele takistavat mõju. Elektritakistuse mõõtühik SI-süsteemis on oom. Elektritakistust mõõdetakse oommeetriga. 1.8 Elektrijuht Elektrijuht ehk juht on materjal, mis sisaldab liikuvaid elektrilaenguga osakesi (kõige sagedamini elektrone) ning mille elektritakistus (täpsemalt eritakistus) on seetõttu väike. Tavaliselt loetakse materjali juhiks, kui selle eritakistus ei ületa 106 m. Elektrijuhtide kohta öeldakse, et nad juhivad elektrit ehk neil on hea elektrijuhtivus. 1.9 Dielektrik Dielektrik on väga väikese elektrijuhtivusega aine või ainete segu. Dielektrikud võivad olla nii tahked, vedelad kui gaasilised. Elektriväli tekitab dielektrikus dielektrilise polarisatsiooni. Dielektrikute tähtsaimateks omadusteks on dielektriline vastuvõtlikkus, läbitavus ja läbilöögitugevus. 1.10 Pooljuht Pooljuhtideks nimetatakse aineid ja elemente, mille elektrijuhtivus on juhtide ja dielektrikute vahepeal. 1.11 Takisti
Füüsika KT kordamisküsimused 1. Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nimetatakse elektriliseks pingeks. Kahe punkti vaheline pinge näitab, kui suurt tööd teeb elektriväli ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise. U = A/q 2. Juhtiva keha pindadele kogunevaid laenguid nimetatakse elektriliseks induktsiooni nähtuseks. Elektriline induktsioon elektriväli kutsub juhis esile laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise, tekkivad laengud on indutseeritud laengud, nende elektriväli tasakaalustab juhile väljaspool mõjuva elektrivälja, selle tagajärjel summaarne elektrostaatiline väli juhis puudub, Seotud laengukandjate lahknemine on polariseerumine ehk polarisatsiooni nähtus. Polarisatsioon omavahel seotud erimärgiliste laengute lahknemine, selle tulemusel aine nõrgendab talle mõjuvat elektrivälja. Iseloomustav dielektriline läbitavus. 3
jõuväli ,jõu töö sel juhul võrdub jõu f ja tema rakenduspunkti nihke s korrutisega. A=f*s*cos Elektriväli dielektrikutes Dielektrikus ei saa laengukandjad vabalt liikuda. Nad võivad vaid pisut nihkuda asendist, milles nad olid elektrivälja puudumisel. Selliseid laenguid nim seotud laenguteks, ja see tähendab, et tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus. Kui lisandub elektriväljast tingitud jõud, leiavad osakesed uue, varasemaga võrreldes nihutatud asendi. Dielektrik on aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaalu-asendi suhtes. See on dielektrikute polarisatsioon. Suhteline dielektriline läbitavus Suhteline dielektriline läbitavus on arv, mis näitab, mitu korda laengute vahel mõjuvad vm-vastastikmõju jõud antud keskkonnas on väiksemad kui vaakumis. =0/ >1 Senjettdielektrikud, piesoelektrikud ja elektreedid Elektreedid on teatavad dielektrilised materjalid, mis sobivatestingimustes tugeva
juurdekasv temperatuuritõusmisel ühe kraadi (kelvini) võrra. · R2=R1*(1+ * ) R2- Takistus temperatuuril 2 oomides R1- Takistus temperatuuril 20 °C (1) oomides - Takistuse temperatuuritegur 1/K = 2 1 Temperatuuri juurdekasv (temperatuuride vahe) kelvinites (K) 8. Elektrimahtuvus füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha võimet salvestada elektrilaengut. (C=q/U; ühik 1F[farad]) 9. Kondensaator kaks dielektrikuga eraldatud elektroodi, kasutatakse voolu ühtlustava seadmena · Homogeenne elektriväli: E=Q/a*s=U/d E-elektrivälja tugevus volti meetri kohta(V/m) Q- laeng kulonites (C) a-absoluutne dielektriline läbitavus faradites meetri kohta (F/m) S- pindala ruutmeetrites d- plaatidevaheline kaugus meetrites · Lamekondensaatori mahtuvus: C=Q/U=a*s/d=(r*0*S)/d r- suhteline dielektriline läbitavus
e = -1,6010-19 C . 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 3 Elektri jäävuse seadus · elektriliselt isoleeritud süsteemis (s.o. süsteemis, kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv: · q1 + q2 +... + qn = const. (1) · Seda eksperimentaalselt avastatud fakti · nimetatakse elektrilaengu jäävuse seaduseks. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 4 LAENGUD LOODUSES · Looduses ei teki ega hävi kunagi ühemärgilisi elektrilaenguid. · Mingi positiivse elektrilaengu + q tekkimisega kaasneb alati temaga absoluutväärtuselt võrdse negatiivse laengu - q tekkimine. · Positiivne ja negatiivne elektrilaeng ei saa eraldi, teineteisest sõltumatult, hävida. · Võrdse absoluutväärtusega erimärgilised laengud võivad ainult teineteise neutraliseerida. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 5 AATOMI EHITUS
Potentsiaal näitab kui suur on selles punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia Ühesugust potentsiaali omavate elektrivälja punktide hulka nim. ekvipotentsiaalpinnaks. Pinge Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nim. elektriliseks pingeks U U=Ep1 Ep2 / q ; U=A/q ; U=Ed Sammupinge potentsiaalide erinevus kahe jala vahel Pinge 1V 1V=1J/1C 1Volt on pinge kahe punkti vahel kui laengu ühe 1C viimisel ühest punktist teise teeb elektriväli tööd 1J Juht ja dielektrik elektriväljas Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengud(elektronid) juhis liikuma, sest neile mõjub elektrijõud. Dielektrikus laengukandjad vabalt ei liigu. Nad võivad nihkuda asendist. Toimub polariseerumine. Orienteerunud dipoolid tekitavad ainele mõjuva välja suhtes vastassuunalise välja. Varjestamine. Elektriliseks varjestamiseks nim mingi keha kaitsmist elektrivälja mõju eest. Elektrimahtuvus Elektrimahtuvus kirjeldab keha laadumisvõimet.
Coulombi (kuloon) seadus Füüsika osa, mis tegeleb liikumatute elektrilaengute uurimistega, nim elektrostatikaks, mille põhiseaduseks on kahe liikumatu punktikujulise laetud keha või osa vastastikuse mõju seadus. Selle avastas 1785 a Coulomb. Tema katsed näitasid, et 2 seisvat punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga F, mis on võrdeline nende laengute absoluutväärtuse korrutisega ja pöördvõrdeline nende vahelise kauguse r ruuduga. Elektrilaengu ühik(SI)- kulon C. Kulon on laeng, mis läbib ühes sekundis juhi ristlõiget, kui voolutugevus on 1A. Võrdetegur k=9*10 . Selle asemel kasut ka elektrilist konstanti - vaakumi dielektriline läbitavus. Üks kulon on väga suur laeng, võib kasutada ka CGS süst ühikut- Lü(laenguühikut). Elektrilaengu jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemis (süsteemis, kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on igasuguse kehade vastastikmõju korral laengute algebraline summa jääv.
Elektrilöaeng kui füüsikaline suurus iseloomustab keha või aineosakese elektrilise aktiivsuse astet ja näitab kui tugevasti osaleb keha või osake elektrinähtustes. Elektrilanegu tähiseks on keha korral täht Q ja punktlaengu korralt täht q. Punktlaneguks nimetatakse laetud kehi mille mõõtmed on tühiselt väikesed võrreldes nende vahekaugusega. Punktaleng on keha mudel mille korral keha laengut võib vaadelda koondununa ühte punkti. Elektrilaengu mõõtühikusks SI-s üks kulon (1 C) Ühikut nimetatakse nii prantsuse füüsiku Ch. A. De Coulomb`i järgi. 1 C on väga suur elektrilaeng. Näit. Kaks 1 C suurust elektrilaengut, mis asetsevad teineteisest 1 km kaugusel mõjutavad teineteist veel 9000 njuutinilise elektrilise jõuga. Tavaliselt kasutatakse ühikuid: 1 yC = 10 `-6 C 1nC = 10`-9 C 1pC = 10`-12 C Looduses leidub kahte liiki laenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivseteks ja negatiivseteks
vahel, mis asuvad üksteisest kaugusel r 1 q1 q 2 F= 4 0 r 2 0 = 8,85 *10 -12 C 2 / N * m 2 vaakumi dielektriline läbitavus 1 / 4 0 = k = 8,99 * 10 9 N * m 2 / C 2 Laetud elementaarosakeste korral on nendevaheline gravitatsiooniline vastastikmõju võrreldes elektrilise vastastikmõjuga tühine ja seda pole vaja üldjuhul arvestada. Elementaarlaeng- kõik suurtel kehadel olevad laengud on mingi vähima laengu täisarvkordsed. Elementaarlaeng on jääv suurus ja isolaatorite süsteemi kogulaeng on -19 muutumatu q = e = 1,60 *10 C Elektriväli · seotud keha elementaarlaenguga ja esineb laetud kehade ümber · põhiomaduseks on laetud kehade mõjutamine · elektriväli levib vaakumis valguse kiirusega
Epsilon näitab mitu korda läheb väli väiksemaks. Piezo efekt mehaanilise välja pigistamisel tekib elektriline laeng. Mehaanilise mõju saab otse muuta elektriliseks signaaliks. Kondensaator saab laenguid koguda, iseloomustab mahtuvus(füüsikaline suurus). Ülessanne: koguda suur laeng. Mahtuvus näitab kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel, ühikuline pinge. q C ¿U = Farad 1F Kõige lihtsam kondensaator on kaks metallplaati juhtmetega. kondensaatori plaatide vahele tekib homogeenne elektriväli.(kogub laenguid) Leideni purk oli esimene kondensaator Kuidas ja millest sõltub kondensaatori mahtuvus? Plaatide vahe kaugus(d) Plaatide pindala (S) Epsilon epsilon 0epsilonS ¿
*Sammupinge mida rohkem on inimese üks jalg välgutabamuse asukohale lähemal kui teine, seda suurem potentsiaalide erinevus e pinge tekib tema kahe jala vahel. *1V/m üks volt meetri kohta on sellise elektrivälja tugevus, mille potentsiaal muutub liikumisel piki jõujoont igal meetril ühe voldi võrra. JUHT ELEKTRIVÄLJAS *Aine nõrgendab elektrivälja. *Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengukandjad liikuma. Selle tagajärjel laaduvad juhi pinnad. Juhi pinnale kogunevaid laengud nimetatakse indutseeritud laenguteks. *Elektrilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektriväljas oleva juhi laengute ümberpaiknemist ja juhi eri osade laadumist. *Juhi sees elektrostaatiline väli puudub sest indutseeritud laengute elektriväli tasakaalustab juhile väljast poolt mõjuva elektrivälja. Seda nähtust kasutatakse elektrilise varjestamise juures nt: teleri kaabel. *Elektriliseks varjestamiseks nim mingi keha kaitsmist elektrivälja mõju eest. DIELEKTRIK
punktist teise tehtud töö ja selle laengu suhtega. Potensiaal – punktis oleva laengu potensiaalse energia ja laengu suhe. Pinge on arvuliselt võrdne elektrivälja punktide potensiaalide vahega. Konservatiivsete jõudude väli on potentsiaalne jõuväli . Jõu töö sel juhul võrdub jõu f ja tema rakenduspunkti nihke s korrutisega. A=f *s =fscosα ,α-nurk on jõu ja nihke vektorite vahel Väli dielektrikus - kui laenguid ümbritsevaks keskkonnaks on dielektrik, ei saa selles olevad laengud vabalt liikuda. Nimetatakse selliseid laenguid seotud laenguteks, ja see tähendab, et tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus. Suhteline dielektriline läbitavus ehk keskkonna dielektriline läbitavus on füüsikaline suurus, mis näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus homogeenses materjalis väiksem väljatugevusestvaakumis. Kondensaator – kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Koosneb
tugevus, töö elektriväljas, pinge, elektrimahtuvus, plaatkondensaator. Oskused: ülesannete lahendamine laengu jäävuse seaduse, Coulomb'i seaduse, elektrivälja tugevuse ja töö kohta elektriväljas. kus k elektriline konstant, q elektrilaeng, F jõud, r kaugus kahe laengu vahel, E elektrivälja tugevus, A töö, l nihe, potentsiaalide vahe, U pinge kondensaatori plaatide vahel, C mahtuvus, plaatkondensaatori mahtuvus, 0 elektriline konstant, dielektriku dielektriline läbitavus, S kondensaatori plaadi pindala, d kondensaatori plaatide vaheline kaugus. Elektrilaenguks nimetatakse füüsikalist suurust, mis iseloomustab elektromagnetilist vastastikmõju. Elektrilaengu jäävuse seadus: Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv: q1 + q2 + ... + qn = const.
tugevus, töö elektriväljas, pinge, elektrimahtuvus, plaatkondensaator. Oskused: ülesannete lahendamine laengu jäävuse seaduse, Coulomb'i seaduse, elektrivälja tugevuse ja töö kohta elektriväljas. kus k elektriline konstant, q elektrilaeng, F jõud, r kaugus kahe laengu vahel, E elektrivälja tugevus, A töö, l nihe, potentsiaalide vahe, U pinge kondensaatori plaatide vahel, C mahtuvus, plaatkondensaatori mahtuvus, 0 elektriline konstant, dielektriku dielektriline läbitavus, S kondensaatori plaadi pindala, d kondensaatori plaatide vaheline kaugus. Elektrilaenguks nimetatakse füüsikalist suurust, mis iseloomustab elektromagnetilist vastastikmõju. Elektrilaengu jäävuse seadus: Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv: q1 + q2 + ... + qn = const.
57.Coulombi seadus. Elektrostaatiline väli. Väljatugevus Coulombi(kulooni) seadus ehk elektrostaatilise vastasmõju kvantitatiivne seadus on füüsika seadus, mis ütleb, et kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga Fe , mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Coulombi seadus: Fe = k , kus k- võrdetegur = 9 * 109 Nm2/C2 Seaduse avastas Prantsuse füüsik Charles Coulomb 1785. aastal. Elektrivälja jõudude töö laengu liikumisel mõõda mis tahes suletud trajektori võrdub nulliga. Selliste omadustega välju nimetatakse potensiaalväljadeks e. elektrostaatilisteks väljadeks. Väljatugevuse suund välja igas puntis ühtib sellesse punkti paigutatud positiivsele perioodilaengule mõjuva jõu suunaga. 58.Ekvipotensiaalpinnad ja jõujooned. Superpositsiooni printsiip
Ande Andekas-Lammutaja Füüsika - Elektrostaatika Keha elektriseerimiseks peab sellele rakendama mingit jõudu (põhiliselt on selleks hõõrdejõud). Kondensaatoriks nimetatakse kehade süsteemi, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Kondensaatori mahtuvus (farad) näitab, kui suure laengu andmisel ühele plaadile suureneb plaatidevaheline pinge ühe ühiku võrra (tema plaatide omavaheline mahtuvus). See sõltub vaadeldavate kehade mõõtmetest, vahekaugustest ja nendevahelise aine dielektrilisest läbitavusest. Laetud kondensaatori energia avaldub kujul Wp = CU2/2, kus C on kondensaatori mahtuvus ja U tema pinge. Coloumbi seadus: Kaks punktlaengut mõjutavad
Elektrilaengu jäävuse seadus. Coulomb`i seadus.Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus.joonis(1)-- Neutroni lagunemine prootoniks ja elektroniks.joonis-2--Coulombi katses anti kuulidele A ja B ühenimelised laengud.Kuul A liikus kuulist B eemale.Kuuli A hoiti endisel kaugusel, väänati elastset traati mingi nurga võrra. Selle põhjal määrati kuulile mõjuv jõud. Coulombi seadus.-- Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. Jõud on suunatud piki laenguid ühendavat sirget. Ta on samanimeliste laengute korral tõukejõud ja erinimeliste laengute jaoks tõmbejõud
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
