Elektriõpetus mõisted ja valemid (0)

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.
Elektriseerimisel lähevad tavaliselt elektronid ühelt kehalt teisele. Osa elektrone läheb klaasilt riidele. Klaas saab +laengu, riie –laengu.
Kehad võivad elektriseeruda väljade ja kiirguste mõjul. Nt. löögi tagajärjel, kokkupuutel teise laenguga, keemiliste reaktsioonide tulemusel
Elektrostaatika põhiseadused. 1.Laengu jäävuse seadus: isoleeritud süsteemis on elektrilaengute summa jääv. (Joonis)
Pärast kokkutõmbumist on igal kuulil -100e. Summa -300e jääb muutumatuks.
2.Coulombi’i seadus (prantsuse sõjaväe insener) Punktlaengud mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute suurusega ja
pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. (valem-joonis) F- jõud, millega laengud teineteisest mõjutavad (N) q1q2 - laengute suurused (1C- kulon)
1C on vooluga juhis suhteliselt väike laeng. 1C=1A *1s Laetud kehal on 1C väga suur laeng, nt. metallil. r- laengute vaheline kaugus (m) k- võrdetegur,
mille suurus on 9*109Nm2/c2 E (epsilon) – laengute vahelise aine/keskkonna dielektriline läbitavus.
Elektriväli -on elektrilaenguid ümbritsev energia, mis võib tööd teha – liigitada teisi laenguid, kergeid paberiribasid, koguda tolmukübemeid jne.
Täpsemaks iseloomustamiseks kasut. Järgmisi mõisteid: 1. Elektrivälja tugevus E-jõud, millega väli mõjutaks 1C. (valem)
2. Elektrivälja suund- ühtib kokkuleppeliselt +laengule mõjuva jõu suunaga. (joonis)
3. Elektrivälja kuju- näidatakse jõujoonte abil, mis algavad + laengult, lõpevad - laengul, ei lõiku kunagi. Kuju järgi jagunevad :
1. Homogeensed- jõujooned paralleelsed, ühtlase tihedusega (joonis) 2.mittehomogeensed- enamus elektriväljadest
Punktlaengu elektriväli Et leida elektrivälja tugevust punktlaengust q kaugusel r, oletame, et seal asuv teine laengu q0 , millele mõjub jõud F. (joonis + valem)
Elektrivälja töö. Kui elektriväli tugevusega E nihutab laengut q, pikkuse alfa? or d? Võrra, siis tehtud töö. A=F*s, antud juhul s= alfa?
Tehes asenduse saame A=Eqalfa? Elektriväli teeb rohkem tööd, mida suurem on tema tugevus, nihutatav laeng ning mida pikem on laengu nihe piki jõu joont.
Kui laeng liigub lõiku s mööda, siis A=F*s cosalfa. Kuna s.. blabla.. Elektrivälja töö ei sõltu trajektoori kujust . Seetõttu on sädemed ja välgud erineva kujuga.
Pinge - näitab elektrivälja tööd 1C nihutamisel ühest punktist teise. Tähis „U“ , ühik 1V(volt) Valem: U=A/q, siit seos, et 1V = 1J/1C
Potentsiaal Tähistatakse tähega fii „ viltune e“. Potentsiaal on iga elektrivälja ja laetud keha punktil, s.o maks. töö, mida elektriväli võiks
1C nihutamisel sellest punktist teha. Joonis!-> Töö on maks, kui 1C viiakse lõpmatusse või maa sisse, kus E=O (elektrivälja tugevus).
Praktikas tähendab potentsiaal pinget mingi punkti ja maa vahel. Jooonis Pinget nim. mõnikord ka potentsiaalide vaheks , kuna U= viltune e1 – viltune e2
Elektri mahtuvus . Tähistatakse „C“. Suurendades juhi laengut q, kasvab ka selle potentsiaal e, kuid suge q/e jääb muutumatuks. See ongi võrdne juhi mahtuvusega.
(Mingi joonis Juhi mahtuvus on 1 farad , kui 1 kuloni suurune laeng tekitab sellel Ainult 1voldise potentsiaali.
Kondensaatorid .- Omavad tunduvalt suuremaid mahtuvusi kui üksikjuhid. Joonis . – > q- kondensaatori ühe elektroodi laeng. U- elektroodide vaheline pinge
Kondensaatoril on seda suurem mahtuvus mida: 1. Suurem on elektroodide pindala „S“ 2. Väiksem on elektroodide vahekaugus 3. Suurema dielektrilise läbitavusega
aine on elektroodide vahel. Omadused ja kasutamine: 1. Põhiomadus- elektrilaengu salvestamine ja säilitamine. Laetud kondensaatori valem Wp=CU2/2
2. Saab eraldada kiireid voolvõnkeid aeglastest, nt. kõlar 3. Saab vähendada elektrilisi häireid või kustutada lülitamisel tekkivaid sädemeid.
4. Häälestatakse raadioid ühele sagedusele 5. Saab genereerida kõrgeid sagedusi.
Kondensaatorite ühendamine patareideks 1.Rööpühenduses kogumahtucus C=C1+C2+..+Cn Rööpühendusel C suureneb, sest suureneb elektroodide pindala. (joonis)
2. Jadaühenduses kogumahtuvus 1/C =1/C1+1/C2+..+1/Cn Jadaühenduses C väheneb, sest suureneb vahekaugus.