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
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
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.tuum saab reageerida üksnes elektronide keskmisele tõmbejõule- tegemist nag 2 erineva laenguga q=n*e; -q=n*(-e) , mis paiknevad teineteisest kaugusel l, sellist võrdsete erinimeliste
Inimene ei tunneta elektrivälja. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud kehaga. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga jõud, mis paneb selle keha liikuma. Laetud keha ümbritsev elektriväli on seda tugevam, mida suurem on keha elektrilaeng. 5.2 Mahtuvuse mõiste Mahtuvuseks nimetatakse kondensaatori võimet salvestada elektrilaengut. Mahtuvust mõõdetakse laenguga, mis tõstab juhi pinget ühe ühiku võrra: Q C= U C mahtuvus faradites (F) Q elektrilaeng kulonites (C), 1 kulon = 1 amper · 1 sekund U juhi potentsiaal voltides (V) 1 farad on sellise elektrijuhi mahtuvus, millele 1 kuloni suuruse laengu andmine tõstab pinget 1 voldi võrra. Inglise füüsik Michael Faraday (1791--1867) on elektromagnetvälja mõiste looja. Farad on ülisuur mahtuvusühik. Praktikas mõõdetakse mahtuvusi tavaliselt mikro- ja pikofaradites. 62 1
Inimene ei tunneta elektrivälja. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud kehaga. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga jõud, mis paneb selle keha liikuma. Laetud keha ümbritsev elektriväli on seda tugevam, mida suurem on keha elektrilaeng. 5.2 Mahtuvuse mõiste Mahtuvuseks nimetatakse kondensaatori võimet salvestada elektrilaengut. Mahtuvust mõõdetakse laenguga, mis tõstab juhi pinget ühe ühiku võrra: Q C= U C mahtuvus faradites (F) Q elektrilaeng kulonites (C), 1 kulon = 1 amper · 1 sekund U juhi potentsiaal voltides (V) 1 farad on sellise elektrijuhi mahtuvus, millele 1 kuloni suuruse laengu andmine tõstab pinget 1 voldi võrra. Inglise füüsik Michael Faraday (1791—1867) on elektromagnetvälja mõiste looja. Farad on ülisuur mahtuvusühik. Praktikas mõõdetakse mahtuvusi tavaliselt mikro- ja pikofaradites. 62 1
kaugusele kui suur on kummagi kuulikese elktrilaeng laengute übmerjagamist ? V:Q1,2 = Q1+Q2/2 Q1,2 = (-7)*10`-8C+5*10`-8C/2 = -10`-8 2.columbi seadus Coulombi seadus on elektrostaatika põhiseadus mis võimaldab määrata kahe punktlaengu vahel mõjuva elektrijõu suuruse. Seadus sõnastatult: Kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga mis on võrdeline nede laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kaugse ruuduga ning sõltub keskkonnast milles laengud asetsevad Seadus valemina: Fe kq1q2/r2e kus F(N) punktlaengute vahel mõjuv elektrijõud mis on suunatud piki laenguid ühendavat sirget Jõu suunda vüib iseloomustada märgiga selle arvväärtuse ees: tõukejõudu loetakse kokkuleppelistel positiivseks laengud samamärgilised nende korrutis on positiivne tõmbejõudu aga negatiivseks laengud eri märgilised korrutis negatiivne k(Nm`2/C`2 ) --- konstant (võrdetegur) k= 9*10`9 Nm`2 / C`2
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
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). 3. 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 positiivne ja negatiivne laeng korraga. 4. Coulomb´i seadus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Samanimelised laengut tõmbuvad, erinimelised tõukuvad. 5. Elektrivälja jõujooned, punktlaengu, dipooli ja tasandi elektriväli. Elektrivälja suund ühtib proovilaengule mõjuva jõu suunaga
endisele kaugusele kui suur on kummagi kuulikese elktrilaeng laengute übmerjagamist ? V:Q1,2 = Q1+Q2/2 Q1,2 = (-7)*10`-8C+5*10`-8C/2 = -10`-8 2.columbi seadus Coulombi seadus on elektrostaatika põhiseadus mis võimaldab määrata kahe punktlaengu vahel mõjuva elektrijõu suuruse. Seadus sõnastatult: Kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga mis on võrdeline nede laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kaugse ruuduga ning sõltub keskkonnast milles laengud asetsevad Seadus valemina: Fe kq1q2/r2e kus F(N) punktlaengute vahel mõjuv elektrijõud mis on suunatud piki laenguid ühendavat sirget Jõu suunda vüib iseloomustada märgiga selle arvväärtuse ees: tõukejõudu loetakse kokkuleppelistel positiivseks laengud samamärgilised nende korrutis on positiivne tõmbejõudu aga negatiivseks laengud eri märgilised korrutis negatiivne k(Nm`2/C`2 ) --- konstant (võrdetegur) k= 9*10`9 Nm`2 / C`2
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.
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.
Elektrostaatika Laengute vastastikune toime ja laengu jäävuse seadus Jõud, millega üks laeng mõjub teisele on võrdeline nende laengute suurusega ja pöördvõrdeline nende langute vahekauguse ruuduga. Ühenimeliste laengute korral on jõud positiivne (tõukuvad) ja erinimeliste puhul negatiivne(tõmbuvad) Elektrilaengu jäävuse seadus on füüsika seadus, mille kohaselt elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute [algebraline summa] jääv: Elektrostaatilise välja tugevus ja selle graafiline kujutamine Elektrostaatiline väli - paigalseisvate laengute tekitatud elektriväli Elektrivälja tugevus-
HOMOGEENNE ELEKTRIVÄLI elektriväli, kus elektrivälja tugevus on igal pool üheusugne. *tekib kahe ühesuuruselt ja erimärgiliselt laetud tasase plaadi vahel. *Vektor E on välja igas punktis ühesugune nii pikkuselt kui suunalt *Homogeense elektrivälja jõujooned on omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu TÖÖ ELEKTRIVÄLJAS / POTENTSIAALNE ENERGIA *Potentsiaal ja pinge- suurused, mis kirjeldavad elektrivälja töö kaudu *Töö elektriväljas ei sõltu trajektoori kujust vaid jõujoone sihis sooritatud nihkest *Elektrivälja nimetatakse potentsiaalseks väljaks, s.t. töö ei sõltu trajektoori kujust. *Potentsiaalne energia on tingitud keha vastastikmõjust teiste kehadega välja vahendusel *Potentsiaalse energia nulltasemeks valitakse keha selline asend, millest keha edasi liikuda ei saa negatiivselt laetud plaat. ELEKTRIVÄLJA POTENTSIAAL *Potentsiaal näitab, kui suur on selles punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia
l - relatiivne õhuniiskus l = (ρ/ρo) x 100% Elektriõpetus Tihedas kontaktis olles, nt hõõrudes, kehad elektriseeruvad NT: Kui hõõruda klaaspulka paberiga, siis osa elektronidest lähevad pulgalt paberile, paber saab neg. laengu ja klaaspulk pos. laengu, kuna seal tekib elektronide puudujääk. ELEKTRON on (-) laengu kandja, võib lahkuda oma kohalt aatomist. NT: Pulk saab negatiivse laengu ja vill positiivse laengu. Elektronid liiguvad villalt pulgale. Samanimelised laengud tõukuvad ja erinimelised tõmbuvad. http://gyazo.com/b62baafedbdb166858cbbb0e2911be3c Igat elektriseeritud keha ümbritseb elektroniväli ja laengute vaheline mõju antakse edasi elektrivälja kaudu Elektriväli levib ruumis valguskiirusel e. 300 000 km/s Elektroskoobi kuulil on (+) laeng ning metallvardal ja osutil on samuti (+) laeng. Kuna samad laengud tõukuvad siis osuti kaldub kõrvale http://gyazo.com/f4b5d0f84757eb8e3358b1063a242f02 Coulombi seadus
Töö elektriväljas. Tööks nim. Jõu ja nihke korrutist. A=qEs; A=elektrivälja töö (J); q=laeng (C); E=elektrivälja tugevus; s=nihe Töö elektriväljas on null kui laeng liigub risti elektrivälja jõujonntega. Töö ei sõltu trajektoori kujust. Potentsiaalne energia. Potentsaailne energia on tingitud keha vastastikmõjust teiste kehadega välja vahendusel. Ep=qEd; Ep=potentsiaalne energia (N/C); q=laeng (C); E=elektrivälja tugevus; d=kaugus 0-tasemest Potentsiaal ja ekvipotentsiaalpinnad Potentsiaal näitab kui suur on selles punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia Ühesugust potentsiaali omavate elektrivälja punktide hulka nim. ekvipotentsiaalpinnaks. Pinge
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.
Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda. Polarisatsiooni tugevust iseloomustab aine ruumiühiku dipoolmomendiga P 1 / Vp Väljatugevuse nõrgestamist iseloomustatakse aine dielektrilise läbitavuse ehk konstanfiga ε, mis on alatu suurem kui 1. 2)Kondensaator. Kondensaatoriks nimetatakse üksteise lähedale asetatud ja teineteisest isoleeritud elektrijuhi paari. Juhipaari mahtuvus on C=q1-2 Kondensaatori mahtuvus on laeng, mis tuleb viia kondensaatori ühelt juhilt teisele, et muuta nende potensiaalide vahet ühiku võrra. Plaatkondensaatori elektrimahtuvus on võrdeline dielektriku läbitavusega, plaadi pindalaga ja pöördvõrdeline plaatidevahelise kaugusega. C=0 Sd Laetud juhi energia võrdub laadimisel tehtud tööga. dA=dq Kogu töö keha laadimisel laenguni q on A=*q2 Kondensaatori energia võrdub W=C*U22 3)Biot’ – Savart’i – Laplace’i seadus
Väljal on kindlad omadused. 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
1. COULOMBI SEADUS Ühe märgilised kehad tõukuvad teineteisest eemale, erimärgilised aga tõmbuvad. Punktlaenguks nim laetud keha, mille mõõtmed võib jätta arvestamata, võrreldes tema kaugusega teistest elektrilaenguid kandvatest kehadest. Jõud, millega üks punktlaeng mõjutab teist, on võrdeline mõlema laengu suurusega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguse ruuduga. q1 q 2 Jõu siht ühtib laenguid läbiva sirge sihiga. Coulombi seadus : f k k-võrdetegur, q1,q2- vastastikuses mõjutuses 2 r
ELEKTER 1. AT 11. kl 1. Sõnasta Coulomb'i seadus, kirjuta seaduse kohta valem + selgitus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga ja sõltub keskkonnas, kus laengud paiknevad. q1 q 2 Nm2 F =k Kus k =9109 r2 C2 F laengutevaheline jõud (N), q1;q2 laengud ©, suhteline dielektriline läbitavus, r laengute vahekaugus (m) 2. Kirjuta laengutevahelise jõu arvutamise valem SI-süsteemis, kui laengud ei asu vaakumis. Selgita tähtede tähendused ja kirjuta vastavad ühikud.
- ..poole. Superpostitsiooniprintsiip e liitumise pm-laengute süst väljatugevuse leidmiseks tuleb üksikute laengute väljatugevusi vektoriaalselt liita.| Elektrivälja jõujoon-mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat.| Homogeenne-elektriväli, mille E-vektor on kõigis ruumi punktides ühesugune nii pikkuselt, kui suunalt. Jõujooned||.| Töö-jõu ja nihke korrutis. Ei raskusväljas ega elektriväljas ei sõltu töö liikumistee ehk trajektoori kujust. Pot. väli-väli, milles töö ei sõltu liikumistee kujust. Pot. e on tingitud keha vastastikmõj teiste kehadega välja vahendusel. Pot.e on tingitud keha vastastikmõj teiste kehadega välja vahendusel. Punktlaengu q pot energia homogeenses elektriväljas tugevusega E on esitatav kujul Ep=qEd, kus d on selle kaengu kaugus energia nulltasemest.|Välja pot-näitab,kui suur on vaadeldavas punktis ühikulise + laenguga keha pot en. Potentsiaal aga näitab, kui suur
1.Elektrivälja töö arvutusvalemid: A=F × s × cos µ A= E × q × d (ainult homogeenses elektriväljas!) 2.Potentsiaalse välja tunnused: 1)Suurus sõltub nullnivoo valikust 2)Elektrivälja jõudude poolt tehtud töö ei sõltu keha trajektoori kujust vaid laengu alg ja lõppasukohast. Nullnivoo valikud: I elektrotehnikas valitakse tavaliselt maapind II elektroonikas on nullnivooks katoodipind (miinusklemm) III teoreetilises füüsikas on lõpmatus Homogeense elektrivälja mingi punkti energiat arvutatakse valemist: Wp= E × q × d d= anted punkti kaugus nullnivoost 3.Mida näitab elektrivälja punkti potentsiaal? Tema tähis ja ühik (defineerida):
3.p.Laengute vastastikune toime-Punktlaenguks nim keha, mille mõõtmed võib jätta arvestamata võrreldes tema kaugusega teistest elektrilaenguid kandvat kehadest.Columbi seadus f=k(q 1-q2/r2 ) Jõud millega üks punktlaeng mõjub teisele, on võrdeline mõlema laengu suurusega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguse ruuduga. E= 0,885*10-11F/m F=1/k*40 4p.Elektrivälja tugevus-Laengud mõjutavad üksteist elektrivälja vahendusel. Iga laeng muudab ümbritseva ruumi omadusi. tekitab seal elektrivälja. E=f/qp kus f-jõud q-proovilaeng E=k(q/r2) k- konstant Elektrivälja iseloomustavat suurust E nim elektrivälja tugevuseks antud punktis. Elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud väljapunktis asuvale ühikulisele punktlaengule
elementaarosakeste lahutamatuks omaduseks. El.laeng on min laeng, mida omavad elektron ja prooton. Vabad elektrilaengud on alati elementaarlaengu täisarv kordsed. See on konstant e=1,6·10-19 C Laengu(q) mõõtühik on 1 C (üks kulon). Üks C on laeng, mis läbib elektrijuhtme ristlõiget 1s jooksul, kui I juhtmes on 1 A. Coulomb'i seadus Kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad vaakumis teineteist jõuga, mis on 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
Kui suur jõud mõjub sellele laengule? 4. Homogeenne elektriväli. Homogeenseks nimetatakse elektrivälja, mille elektrivälja tugevuse vektor on kõigis ruumi punktides ühesugune nii pikkuliselt kui suunalt. Homogeense välja jõujooned on omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu. Elektriväli on homogeenne kas ühtlaselt laetud tasase metallplaadi ümbruses või kahe paralleelse ühtlaselt laetud plaadi vahel, mille pinnaühikul paiknevad laengud on suuruselt võrdsed kuid vastandmärgilised. 5. Töö elektriväljas. Potentsiaalne energia Elektrivälja iseloomustavad suurused: · Elektrivälja tugevus · Potentsiaal · Pinge Mehaanikas töö on jõu ja nihke korrutis. A = F s cos Mõõtühik : 1 J Igale laengule mõjub elektriväljas jõud. Seisev laeng hakkab selle mõjul liikuma. Laengu liikumisel teeb elektriline jõud laengu ümberpaigutamiseks tööd: A = Fs
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
neutraalse tervikliku süsteemi). Aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasendi suhtes. Elektrivälja puudumisel ümbritsevad välimised elektronid aatomi siseosa ühtlase kihina. Kui aatomile mõjub elektriväli, siis nihkub elektronpilv rakendatud väljale vastupidises suunas. Selle tagajärjel ei ühti välimise elektronkihi negatiivse laengu kese enam aatomi positiivse laengu keskmega. 6. Plaatkondensaatori mahtuvus Kindla mahtuvuse saamiseks luuakse kehade süsteem, mida nim kondensaatoriks. Kondensaatori moodustavad 2 elektrit juhtivat plaati, mille vahel on dielektrikuks kiht. Kondensaatori mahtuvus on tema katete (e. plaatide) mahtuvus. Kui kondensaatori üks kate maandada siis maandamata katte laadimine on sama väärne vastava laeng üle viimisega ühelt kattelt teisele. C = E0·E·S / d (kondensaatori mahtuvuse valem) C = q/
q1+q2+...+qn=const Mingi positiivse elektrilaengu + q tekkimisega kaasneb alati temaga absoluutväärtuselt võrdse negatiivse laengu - q tekkimine. Elektriliselt neutraalne keha: e (elektronide) arv = p+ (prootonite) arv. Negatiivselt laetud keha: e on üle. Positiivselt laetud keha: e on puudu · Coulomb'i seadus (+ valem) Kaks seisvat punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga · Elektriväli (välja kujutamine jõujoonte ja ekvipotentsiaalpindadega) Laengu elektriväli on materiaalne objekt, ta on ruumiliselt pidev ja võib mõjutada teisi elektrilaenguid. Laengu q1 väli mõjutab laengut q2 ja laengu q2 väli mõjutab laengut q1. Laetud kehade vastasmõju toimub elektrivälja vahendusel. Paigalseisvate ja ajas muutumatute laengute elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks väljaks, liikuva laengu välja aga elektrodünaamiliseks
laengukandjaid, nõrk elektrivool, nt plastid, gaasid Pooljuhid- laengukandjad ei ole alati vabad, aga neid saab kergesti vabadeks muuta, laengukandjate arv tugev sõltuvus temp, valgusest, lisandite põhiainest jne. Laialdane kasutus elektroonikas. Teatud tingimustel muutub iga dielektrik juhiks. Juhid juhivad, sest on olemas vabad laengukandjad. Elektrivool- nähtus, kus laengud suunatult liiguvad. Iseloomustav suurus, voolutugevus I Voolutugevus- näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget (voolu suunaga rustuv lõike pindala) Voolu suund- positiivsete laengukandjate liikumise suund (neg, liiguvad kokkulepitud suunale vastupidiselt) Voolutugevuse ühik on 1A Elektriline põhiühik, teised tuletatakse tema abil. Laeng q ei saa mõõta vaid arvutada Vooluallika mahtuvus- max laeng, mille vooluallikas suudab vooluringist läbi viia
Gauss'i süsteemis (CGSE) valitakse laengu ühik (LÜ) nii et See tähendab, et 1 LÜ mõjutab teist kauguselt 1 cm jõuga 1 dn. SI-süsteemis on laengu ühik defineeritud elektrivoolu tugevuse kaudu: 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui vooutugevus on 1 A (amper). Seega võrdetegur : kehadele tõmbe- või tõukejõudu. Elektrivälja kohta käib kaks teoreemi · Elektriväljad on sõltumatud; laengule mõjub summaarne väli. · Elektrivälja tugevuse voog läbi kinnise pinna on võrdne selle pinna sisse jäävate laengute summaga(gaussi teoreem) Coulomb'i seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. (Ilmne sarnasus ülemaailmse gravitatsioonijõuga) (k on võrdetegur, q on laengud, r on vahekaugus) Erinevalt grav-jõust, võib vastasmõjuks olla nii tõmbe-, kui tõukejõud.
kaugusel r vaakumi dielektriline läbitavus aetud elementaarosakeste korral on nendevaheline L 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 muutumatu Elektriväli · seotud keha elementaarlaenguga ja esineb laetud kehade ümber · põhiomaduseks on laetud kehade mõjutamine · elektriväli levib vaakumis valguse kiirusega Elektrivälja tugevuse vektori definitsioon- elektrivälja
t mida lühema ajavahemiku t jooksul) magnetvälja muutus toimub. Kasutades magnetvoo mõistet, võib kõigi Faraday katsete tulemuse üldistada kujul Ei=-ktEi=-kt. mis näitab, et induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. See ongi elektromagnetilise induktsiooni põhiseadus ehk lihtsalt Faraday induktsiooniseadus. Mõistagi on jutt magnetvoost läbi pinna, mis on piiratud vaadeldava juhtmekeeruga. Pooli korral liituvad üksikutes keerdudes tekkivad elektromotoorjõud. Siis tuleb magnetvoo all mõista voogu läbi summaarse keerdudest piiratud pinna ning arvestada ka keerdude magnetväljade vastastikust mõju. Miinusmärk näitab toimuva muutuse suunda. Induktsioonivoolud ei teki ainult laboritingimustes. Kui Päikeselt lähtuv, virmalisi tekitav elektrijuga (vool) ionosfääris tekitab muutuva magnetvoo läbi vertikaalse kontuuri, mille moodustavad elektriliinid, Maa pind ja
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
