Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Elektromagnetism". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
magnetväli, induktsioon, hertz, elektromotoorjõud, induktiivsus, vahelduva, graafik, ristlaine, 300000, hertzi, raadiolained, infrapuna, ultraviolettkiirgus, gammakiired, uraanis, faraday, elektrijaamad, eneseinduktsioon, kujust, energiad, valemist, vahelduvvool, hertsi, efektiivväärtusedIV. ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON §18. Induktsioonivoolu suund Seni vaatlesime ajas muutumatuid elektri- ja magnetvälju. Ajas muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ja ajas muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Elektromagnetiline induktsioon on elektrivoolu tekkimine suletud juhtmekeerus kui see paikneb ajaliselt muutuvas magnetväljas. Mida kiiremini muutub magnetvälja jõujoonte arv seda suurem on tekkinud voolu tugevus. Magnetvälja jõujoonte arvu muutumise põhjus ei ole oluline. See võib muutuda näiteks voolutugevuse muutumise tõttu välja tekitavas juhis. See võib muutuda näiteks välja tekitavas juhis või kontuuri liikumise tõttu mittehomogeenses magnetväljas, kus üleminekul ühest
4§ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON 18. induktsioonivoolusuund Seni vaatlesime ajas muutumatuid elektri ja magnetvälju. Ajas muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ja ajas muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Elektromagnetiline induktsioon on elektrivoolu tekkimine suletud juhtme keerus, kui see paikneb ajaliselt muutuvas magnetväljas. Mida kiiremini muutub magnetvälja jõujoonte arv, seda suurem on tekkinud voolutugevus. Magnetvälja jõujoonte arvu muutumise põhjus ei ole oluline. See võib muutuda näiteks voolutugevuse muutumise tõttu väljatekitavas juhis või kontuuri liikumise tõttu mittehomogeenses magnetväljas, kus üleminekul ühest ruumipunktist teise jõujoonte tihedus muutub. Joonis 1.Vaatleme katset.
Tasakaaluasendis raami tasapind on risti magnetvälja suunaga. Elektrimootori töötamine põhinebki vooluga raami pöörlemisel magnetväljas magnetjõudude mõjul. Ampere seadus kahe paralleelse vooluga juhtme vastastikmõju kohta: Juhtme pikkusühikule mõjuv jõud on võrdeline voolutugevustega neis juhtmeis ja pöördvõrdeline vahemaaga nende vahel. F=k*I1*I2/d Lorentzi jõud: risti liikumise suunaga ja tema töö laengu liikumisel magnetväljas on 0, seetõttu magnetväli ei muuda liikleva laengu energiat, vaid ainult muudab laengu liikumise suunda. Mõjub laengut q omavale ja kiirusega v liikuvale osakesele magnetväljas induktsiooniga B ehk Fl=q*v*B*sina, kus a on nurk osakese liikumissuuna ja magnetvälja suuna vahel. Ampere’i hüpotees - aine magnetilised omadused on määratud tema sees toimuvate ringvooludega.Kui ringvoolude tasandid on korrapäraselt ilmnevad ainel magnetilised omadused, kui korrapäratult siis ei ilmne.
väli muutus · Liikuv laeng tekitab muutuva elektrivälja. · Seisva laengu väli ei muutu. Eelnevast tuleneb, et · Seisvat elektrilaengut ümbritseb muutumatu elektriväli · Seisev laeng ei tekita magnetvälja · Liikuv laeng tekitab muutuva elektrivälja · Magnetvälja tekkimiseks on vaja liikuvat laengut. Järeldus: · Magnetvälja kutsub esile muutuv elektriväli Elektriväli + Liikumine = MAGNETVÄLI Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVÄLI Muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ELEKTRIVÄLI + VABAD LAENGUD = ELEKTRIVOOL Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVOOL Ajas muutuv magnetväli kutsub esile elektrivoolu. Seda nähtust nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks Muutuvat magnetvälja ja sellega koos ka elektrivoolu saab tekitada põhimõtteliselt kahel viisil: 1
Tasakaaluasendis raami tasapind on risti magnetvälja suunaga. Selleks, et raam pöörleks pidevalt ühes suunas, on vaja muuta raami külgedele mõjuva magnetjõu suunda hetkel, mil raam on jõudnud tasakaaluasendisse. Seda tehakse voolu suuna muutmisega raamis. Tasakaaluasendi läbib raam inertsi tõttu ja jätkab pöörlemist esialgses suunas magnetjõudude mõjul. Elektrimootori töötamine põhinebki vooluga raami pöörlemisel magnetväljas magnetjõudude mõjul. Sirgvoolu magnetväli Sirgvoolu tekitatud magnetvälja jõujooned kujutavad kontsentrilisi ringe ümber vooluga juhtme. Magnetvälja suund määratakse parema käe kruvi reegli järgi: kui voolu suund ühtib kruvi edasinihkumise suunaga, siis magnetvälja suund ühtib kruvipea pöördumise suunaga. Ringvoolu magnetväli Magnetvälja suund ringvoolu sees määratakse parema käe kruvi reegli järgi: kui kruvi pööramise suund ühtib ringvoolu suunaga, siis magnetvälja suund ühtib kruvi edasinihkumise suunaga.
Takistus sõltub ka materjali temperatuurist. Erinevate materjalide takistuse sõltuvust temperatuurist väljendab takistuse temperatuuritegur. Takistuse muutust temperatuuri muutumisel kirjeldab valem: · Takistuste jada- ja rööplülitus (+ joonis js valemid) Jadalülituse korral on üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring. Kuna ahel on lineaarne, peab vool läbi kõigi tarbijate olema ühesugune. Rööplülituse korral on pinge kõigil takistitel ühesugune. 5. Elektromotoorjõud ja Kirchoff'I reeglid · Kõrvaljõud, kõrvaljõu elektromotoorjõud (+ valem) Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitteelektrostaati liste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul (kõrvaljõud teostavad laengute pumpamist,et saada juhis püsi vool). Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide vahe jäävana(võimalik nt
Elektromagnetism Kristiina Ojamets, 11a 1. Elektromagneetiliseks induktsiooniks nimetatakse induktsioonivoolu tekkimist suletud kontuuris: kui kontuur liigub nii, et muutub kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog ; kontuur asetseb magnetväljas, mis muutub Elektromangeetilise induksiooni seaduseks on Faradi seadus: induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline ümbritsetud pinda läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. i = - t 2. Muutumatus magnetväljas liikuvas juhis tekitab voolu Lorentzi jõud, mis paneb elektronid liikuma. Lorentzi ül. on küsimus 15 all 3. Muutumatu magnetväli ei tekita voolu liikumatus juhis, kuna muutumatu magnetväljata ja liikumatu juhtmeta ei ole ka liikuvat laengut, millele mõjuks Lorentzi jõud
El ektro m a g n etis m . 1. P ö öri s el e ktriväli. Elektromagnetism käsitleb laetud osakeste mitteühtlast liikumist ning elektri- ja magnetvälja muundumist teineteiseks. Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Elektrivool + magnetväli Liikumine Magnetväli + liikumine Elektrivool Elektromagnetilise induktsiooni teel paneb laengukandjad liikuma jõud, mis nihutab juhet magnetväljas. Kui liikuv juhe on osa vooluahelast, siis esineb selles ahelas induktsioonivool. Induktsiooni elektromotoorjõuks i nimetatakse tööd, mis juhet liigutav jõud teeb ühikulise positiivse laengu läbiviimisel vooluringist.
mehaanilist tööd. Veel võib laengute energia muutuda keemiliseks energiaks kui laetakse teist akut. Kui vooluahelas on kaks vooluallikat, mis mõjuvad laengutele erisuunaliste jõududega, määrab laengukandjate liikumise suuna suurema elektromotoorjõuga vooluallikas (klemmipinge). 14.Elektromotoorjõud. Elektromotoorjõud on töö, mida teevad vooluallikas toimivad kõrvaljõud ühikulise laengu (1 C) üleviimisel. Elektromotoorjõud on võrdne potentsiaalide vahega vooluallika klemmidel välise ahela puudumisel. Elektromotoorjõu mõjul liiguvad laengukandjad madalama potentsiaaliga negatiivse klemmi ümbrusest kõrgema potentsiaaliga positiivse klemmi ümbrusesse. 15.Ohmi seadused vooluahela kohta. Takistus ja eritakistus, Ohmi seadused Sama potentsiaalide vahe rakendamisel erinevatele juhtidele võime saada väga erineva suurusega elektrivoolusi. See sõltub elektrijuhi omadusest mida nimetatakse takistuseks
Magnetvälja põhiomadus on, et ta mõjutab välja asetatud liikuvat laengut ehk elektrivoolu jõuga. Seda nimetatakse magnetiliseks jõuks. Seega: Elektrivool on nii magnetvälja tekitaja kui ka selle mõju vastuvõtja. Amper`i seadus: Juhile avalduv jõud on võrdeline voolutugevusega ja juhi pikkusega ning oleneb juhi asendist magnetväljas ja magnetvälja tugevusest. F = k1 B I l sin"alfa" , kus võrdetegur k1 = 1. Liikuva laengu väli, Biot-Savart Laplace seadus Mis tahes voolu magnetväli on arvutatav selle voolu elementide poolt põhjustatud magnetvälja tugevuste summana. Vooluelementide väljatugevus: dB=k2IdL sina*1/r ruut a(alfa) on nurk vooluelemendi vektori IDL ja sellelt välja punkti viiva raadiusvektori r vahel ning dB vektori suund on risti mõlema vektoriga. Sirge- ja ringvoolu väli Magnetvälja mõju vooludele ja laengutele Elektrivool ja magnetväli on teineteisest lahutamatud
Neil juhtudel võib mõõtmed arvestamata jätta. Samuti kasutatakse punktmassi mõistet teoreetilistes mudelites ja harjutusülesannetest. 10. Elektriväli Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja mis mõjutab ruumis paiknevaid teisi elektrilaenguid. Elektrivälja levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega vaakumis. Elektriväli on elektromagnetvälja piirjuht. Elektrivälja tekitab ka muutuv magnetväli. Sel juhul on tegemist pööriselektriväljaga. 11. elektrivälja tugevus Elektrivälja tugevus ehk elektriväljatugevus on füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. Kui me tähistame elektrivälja tugevuse tähega ja mõõtühikuks SI- süsteemis on volti meetri kohta (V/m), võime kirjutada , on punktlaeng on punktlaengule mõjuv jõud. 12. Elektrivälja jõujooned
2·10-7 N. Lorentzi jõud- Lorentzi jõuks nimetatakse elektromagnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvat jõudu. Liikuvale osakesele mõjub niielektriväljast põhjustatud jõud kui ka magnetväljast põhjustatud jõud . Kogu osakesele mõjuv jõud on seega: kus on osakesele mõjuv jõud jõud (njuutonites N), on elektrivälja tugevus (voltides meetri kohta V/m), on magnetiline induktsioon (teslades T), on osakese laeng (kulonites C), on osakese kiirus (meetrites sekundis m/s). Kui osake liigub magnetväljas (st E= 0), saab Lorentzi jõu suunda määrata vasaku käe reegli abil. Lorentzi jõud on oma nime saanud Hollandi füüsiku Hendrik Lorentzi järgi. Massipektomeeter- mõõdat laetud osakeste massi ja laengu suhet(m/z, kus m on iooni mass, z iooni laeng
Tagasiside on nähtus, mille korral ühe füüsikalise suuruse muutumine põhjustab teiste suuruste selliseid muutusi, mis omakorda mõjutavad esimest suurust. Elektromagnetvälja korral on igasugune elektrivälja muutus tagasisidestatud temaga kaasneva magnetvälja muutuse kaudu. Kui laetud keha vaatleja suhtes liigub, siis muutub keha elektriväli vaatleja asukohas ning vaatleja registreerib ka magnetvälja. ui magnetvälja tekitaja (püsimagnet) vaatleja suhtes liigub, siis muutub magnetväli vaatleja asukohas ning vaatleja täheldab ka elektrivälja olemasolu. Magnetvälja muutumine tekitab elektrivälja. Seda nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks. Märkigem veel, et võõrsõna indutseerima eestikeelseks vasteks ongi tekitama või esile kutsuma. Juba põhikooli Elektriõpetuses saime teada, et elektromagnetilisel induktsioonil põhineb generaatori töö. Teatavasti muundab generaator mehaanilist energiat
3 faasiline vool võimaldab tekitada pöörleva magnetvälja.Trafo-vahelduvvoolu pinge muutmiseks.primaarmähis ühendatud vooluallikaga, sekundaar tarbijaga.trafo töö põhineb elektrmagnetilise induktsiooni nähtusel.vahelduvpinge primaarmähise otstel tekitab vahelduvvoolu,muutuv vool tekitab muutuva magnetvälja,kinnine raudsüdamik tugevdab primaarmähise poolt tekitatud magnetvälja ja suunab sekundaarmähisesse, millest läbiv magnetväli industseerib sekundaarmähises muutuva emj ja pinge sekundaarmähise otstel ja kui sekundmähis ühendada tarbijaga siis läbib neid vvool Suurema pingega mähisel->väiksem vool, suurem vool->vähem keerde,suurem voolutugevus. Faas-siinuse/koosinuse argument t.millises seisundis võnkuv süsteem on Elektrivool Elektrivoolu tekkimise tingimused-aines peab leiduma piisavalt vabu laengukandjaid kui ka elektrivälja olemasolu Elektromotoorjõud [V] =Av/q -on suurim pinge,mida
U=U1=U2=U3=I1R1=I2R2=I3R3 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide vahe jäävana. Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitteelektrostaatiliste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul. See on võimalik ainult mitteelektrostaatilise päritoluga: keemilised protsessid (patareid, akud), ajas muutuv magnetväli, mehaanilise energia muundumne (tuule, langeva vee, auru) elektromagneetilise kiirguse energia (fotoelemendid). Kõtvaljõuelektromootorjõud ε on töö, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu 1C üleviimisel. ε=Akõrval/Q0. 1v. Seadet, kus toimub laengute üleviimine kõrgemale potentsiaalile, nim vooluallikaks, ja selle seadme poolt ühiklaengu üleviimisel tehtud tööd tema elektromootorjõuks. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: I=ε/R+r vaata veel Kirchoffi reeglid. 1
jõudu. Liikuvale osakesele mõjub niielektriväljast põhjustatud jõud kui ka magnetväljast põhjustatud jõud . Kogu osakesele mõjuv jõud on seega: kus on osakesele mõjuv jõud jõud (njuutonites N), on elektrivälja tugevus (voltides meetri kohta V/m), on magnetiline induktsioon (teslades T), on osakese laeng (kulonites C), on osakese kiirus (meetrites sekundis m/s). Kui osake liigub magnetväljas (st E= 0), saab Lorentzi jõu suunda määrata vasaku käe reegli abil. Lorentzi jõud on oma nime saanud Hollandi füüsiku Hendrik Lorentzi järgi.
kõrvaljõudude mõjul Kõrvaljõud teostavad laengute pumpamist eesmärgiga saada meie poolt väljavalitud juhis püsiv vool Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide vahe jäävana Seadet, kus toimub laengute üleviimine kõrgemale potentsiaalile, nimetatakse vooluallikaks ja selle seadme poolt ühiklaengu üleviimisel tehtud tööd tema elektromotoorjõuks Elektromotoorjõud (emj) on töö, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu (1 C) üleviimisel Elektromotoorjõud on maksimaalne pinge, mida antud vooluallikas üldse suudab tekitada allikapinge Ohm'i seadus kogu vooluringi kohta(valemid,skeem) Ohm'I seadus suletud ahela (kogu vooluringi) kohta: Kirchoff'i reeglid(valem ja joonis) Esimene reegel: Hargnemispunktides voolude summa on null, kusjuures sisenevad voolud loetakse positiivseteks, väljuvad voolud
Selleks peab äravoolanud laengud mingit teist teed mööda endisele kohale tagasi viima. Neid tagasiviivaidjõude nimetatakse kõrvalisteks lõuduks. Juhte, millede potensiaalide vahet säilitatakse, nimetatakse vooluallika klemmideks.Need jaotavad vooluringi sise- ja välisosaks. Elektromotoorjõud. Selleks, et hoida juhi otstel püsivat pinget on vaja mingeid teisi jõude, mis ei ole enam elektrostaatilised vaid kõrvalised jõud. Koht, kus kõrvalised jõud tomuvad on vooluallikas. Elektromotoorjõud on kõrvaljõudude poolt tehtud töö positiivsete laengute transportimiseks elektriväljas. ε=A/q [V]. Suurust, mis on arvuliselt võrdne elektrostaatiliste ja kõrvaljõudude poolt positiivsete laengute ümberpaigutamisel tehtud tööga nim. pingelanguks e. pingeks U. U= φ1- φ2+epsilon12 =∆ φ+espilon. 11. OHMI SEADUS Vastavalt Ohmi seadusele mööda homogeenset metallijuhti kulgeva voolu tugevus (I) on võrdeline pingelanguga (U) juhil. I=U/R
(1777-1851) Oerstedt’i katse (1820) • Vooluga juhi lähedale asetatud magnetnõel pöördub voolu toimel. • Kui muuta voolu suunda, muutub ka pöördumise suund. • Kui voolu ei ole, siis nõel võtab tagasi esialgse asendi. Püsimagnet • Püsimagneti magnetomadused on põhjustatud aine aatomite koosseisu kuuluvate elektronide omamagnetväljadest • Kui elektronide magnetväljadel rauatükis ei ole eelistatud suunda, siis rauatükil magnetväli puudub • Kui aga elektronide omamagnetväljad on välise magnetvälja poolt korrastatud, on rauatükk magneetunud • Elektronide magnetväljade korrastatus võib aines säiluda ka pärast välise mõju kadumist. Selline rauatükk ongi püsimagnet. Diamagneetikud Diamagneetiku aatomis on elektronide spinnidest tingitud magnetväljad paarikaupa vastassuunalised. Selle tagajärjel on aatomi kogumagnetväli välismõju puudumisel null.
korrutisega. Ampere'i jõud- K=2x10-7 Nxm/A2 Lorentzi jõud- magnetväljas liikuvale laengule mõjuv jõud. Elektrodünaamika Elektromagnetiline induktsioon- elektrivoolu tekkimine suletud kontuuris selle kontuuri pinda läbiva magnetvälja muutumisel. Magnetvoog- füüsikaline suurus, mis näitab magnetvälja suutlikkust läbida vaadeldavat pinda. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus-elektromagnetilise induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Eneseinduktsioon- elektromagnetilist induktsiooni juhtmes põhjustab voolu muutumine juhtmes endas. Pooli induktiivsus- L näitab, kui suur eneseinduktsiooni elektromotoorjõud Ee tekib selles juhis voolutugevuse ühikulisel muutmisel ajaühiku jooksul. Võnkering- koosneb omavahel ühendatud kondensaatorist ja poolist. Thompsoni valem- valem, mis määrab võnkeringis toimuvate elektromagnetvõnkumiste perioodi.
Laengute energia võib muutuda soojusenergiaks, selle energia arvel võib teha mehaanilist tööd. Veel võib laengute energia muutuda keemiliseks energiaks kui laetakse teist akut. Kui vooluahelas on kaks vooluallikat, mis mõjuvad laengutele erisuunaliste jõududega, määrab laengukandjate liikumise suuna suurema elektromotoorjõuga vooluallikas (klemmipinge). Elektromotoorjõud on töö, mida teevad vooluallikas toimivad kõrvaljõud ühikulise laengu (1 C) üleviimisel. Elektromotoorjõud on võrdne potentsiaalide vahega vooluallika klemmidel välise ahela puudumisel. Elektromotoorjõu mõjul liiguvad laengukandjad madalama potentsiaaliga negatiivse klemmi ümbrusest kõrgema potentsiaaliga positiivse klemmi ümbrusesse. Ideaalne emj allikas on seade, millel puudub sisetakistus s.t. laengukandjad saavad vooluallika sees takistamatult liikuda. Sellise vooluallika väljundklemmida potentsiaalide vahe on alati võrdne elektromotoorjõuga.
ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. 11. Millega tegeleb elektrostaatika? Elektrostaatika põhiülesanne on elektrivälja kuju leidmine laengute, juhtide, dielektrikute ja muude laetud kehade etteantud paigutuse järgi. 12. Mida näitab dielektriline läbitavus? Näitab mitu korda on elektrijõud keskkonnas väiksem kui vaakumis. 13. Mis on püsimagnet? Püsimagnet on magnet, mida püsivalt, alaliselt ümbritseb magnetväli. 14. Mis on magnetipoolus ja neutraalne piirkond? Magnetpoolus on magentil olev osa kus on magneetilised omadused. Neutraalne piirkond on positiivse ja negatiisvse magnetpooluse vahel jääv osa. 15. Kuidas erinevad magnetid üksteist mõjutavad? Magnet tõmbab enda poole rauast esemeid ja võimalusel magnet orienteerub põhja/lõuna suunaliselt. Samanimelised tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Magnetpoolus on magneti piirkond kus on magneti omadused kõige tugevamad.
liikuda. Valem kondensaatori mahtuvuse arvutamiseks: Laengute süsteemi ja elektrivälja energia Kui meil on süsteem, mis sisaldab n punktlaengut vaakumis, tuleb arvutada nende vastasmõjude potentsiaalsed energiad paarikaupa ja tulemused liita. Mingis ruumipunktis salvestunud elektrivälja energia tihedus võrdub poolega elektrinihke ja elektrivälja tugevuse vektorite skalaarkorrutisest. 40. Elektrivoolu mõiste. Elektromotoorjõud Elektrivooluks nimetatakse elektrilaengute suunatud liikumist elektrivälja toimel. Et erimärgilised laengud liiguvad vastassuundades, siis voolu suunaks nimetatakse positiivsete laengute liikumise suunda. Seega ühtib voolu suund aines elektrivälja tugevuse vektori suunaga. Elektrivoolu tekketingimused eelneva põhjal järeldades: 1) vabade laengukandjate olemasolu aines, 2) elektrivälja olemasolu.
Kasutage antud tsirkulatsiooni avaldist ja sirgvoolu magnetinduktsiooni avaldist. Tsirkulatsiooni avaldis: Sirgvoolu magnetinduktsiooni avaldis: 44. Leidke solenoidi magnetinduktsiooni valem. Vaatame lõpmata pikka solenoidi. Magnetinduktsioon piki solenidi telge ja ühesugune kõikjal kui vaid keerdude arv pikkusühiku kohta on sama. 45. Leidke toroidi magnetinduktsiooni valem. Kui kontuur valida väljaspoole keerde, siis tsirkulatsioon oleks null. See tähendab, et magnetväli on ainulyt toroidi sees. Toroid on lõpmata pika solenoidi omadustega. 46. Lähtudes Lorentzi jõu valemist ja joonisest, tuletage Ampere'i jõu valem. Lawrenci jõud: 47. Lähtudes joonisest, mida tuleb täiendada jõududega, tuletage vooluga kontuurile mõjuva jõumomendi avaldis ja defineerige kontuuri magnetmoment. Külgedele a jõudu ei mõju. Jõud püüab kontuuri pöörata nii, et kontuuri normaal ühtiks magnetinduktsiooni vektoriga. 48
Kasutage antud tsirkulatsiooni avaldist ja sirgvoolu magnetinduktsiooni avaldist. Tsirkulatsiooni avaldis: Sirgvoolu magnetinduktsiooni avaldis: 44. Leidke solenoidi magnetinduktsiooni valem. Vaatame lõpmata pikka solenoidi. Magnetinduktsioon piki solenidi telge ja ühesugune kõikjal kui vaid keerdude arv pikkusühiku kohta on sama. 45. Leidke toroidi magnetinduktsiooni valem. Kui kontuur valida väljaspoole keerde, siis tsirkulatsioon oleks null. See tähendab, et magnetväli on ainulyt toroidi sees. Toroid on lõpmata pika solenoidi omadustega. 46. Lähtudes Lorentzi jõu valemist ja joonisest, tuletage Ampere'i jõu valem. Lawrenci jõud: 47. Lähtudes joonisest, mida tuleb täiendada jõududega, tuletage vooluga kontuurile mõjuva jõumomendi avaldis ja defineerige kontuuri magnetmoment. Külgedele a jõudu ei mõju. Jõud püüab kontuuri pöörata nii, et kontuuri normaal ühtiks magnetinduktsiooni vektoriga. 48
I variant 1) 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 I seadus: Juhile avalduv jõud on võrdelised voolutugevuse ja juhi pikkusega ning oleneb juhi asendist magnetväljas ja magnetvälja tugevusest. F=k1BIlsin kus võrdetegur k1=1 B - induktiivsus (tesla T) 2) Elektrimahtuvus
seda elektrivooluks. Elektrivooluks nimetatakse laetud osakeste korrapärast (suunatud) liikumist . Voolu suunaks loetakse positiivselt laetud osakeste liikumise suunda . Rõhuv enamus elektrivoolu kandjateks on aga negatiivse laenguga elektroonid. Elektrivooluga kaasneb : 1. vooluga juhtme kuumenemine (lihtsuse mõttes mõiste elektrivoolu asemel kasutatakse sõna vool.) 2. vooluga kaasneb alati magnetväli. 3. vool võib mõnigatel juhtudel muuta juhi keemilist koostist ( elektrolüüsil ). Elektrivoolu iseloomustab voolutugevus . Nagu veevoolu hinnatakse jõe ristlõikes ühes sekundis läbivoolava vee hulgaga, nii mõõdetakse ka elektrivoolu hulka voolutugevust. Elektrivoolu tugevuseks ( tähis I ) nimetatakse juhtme ristlõikest ühes sekundis läbinud elektrilaegute hulka . I=q/t. Voolutugevuse mõõtühikuks 1 A ( amper ) 1 A = 1C / 1 s
kompleksjuhtivus Y : Y = I / U . Takistite ühendusviisid ja skeemide teisendamine 5. Keemilised alalisvooluallikad. Sisetakistus. Sisetakistus on elektrienergia allika, näiteks keemilise vooluallika iseenda takistus laengukandjate liikumisele ehk elektrivoolule. Sisetakistus on määratav allika sisepingelangu ja koormusvoolu jagatisena. Alalisvooluahelas on elektriallika klemmipinge (positiivse ja negatiivse elektroodi vaheline pinge) kus E on allika elektromotoorjõud, I koormusvool ja Rs allika sisetakistus. Seega sisetakistus Keemilised vooluallikad on vooluallikad, millega saadakse elektrivoolu redoksreaktsioonide kulgemisel vabaneva energia arvel. Nad jagunevad 3 rühma: galvaanielementideks, akudeks ja kütuselementideks, kuigi kahel viimasel on sarnasusi galvaanielementidega, milles on elektrienergia saamiseks võimalik ainult ühekordne elektrokeemiliselt aktiivsete ainete
Magnetilise induktsiooni vektori mooduliks nimetatakse vooluraamile mõjuva jõumomendi M ja suuruse IS suhet. Magnetvälja jõujoon mõtteline joon, mille igas punktis on magnetinduktsioon suunatud piki selle joone puutujat. Ampere'i seadus - magnetväljas vooluga juhtmele mõjuv jõud on võrdne magnetinduktsiooni, voolutugevuse, juhtmelõigu pikkuse ja juhtme ning magnetinduktsiooni vahelise nurga siinuse korrutisega. Ampere'i jõud on jõud, millega magnetväli mõjutab vooluga juhti. Lorentz'i jõud on jõud, millega magnetväli mõjutab laetud osakest. Elektrodünaamika: Elektromagnetilise induktsiooni nähtus Suletud juhtivas kontuuris tekib elektrivool, kui sellega piiratud pinda läbivate magnetilise induktsiooni joonte arv ajas muutub. Magnetvooks läbi pinna S nimetatakse suurust, mis võrdub magnetilise induktsiooni vektori mooduli B, pindala S ja vektorite B ning n vahelise nurga a koosinuse korrutisega.
kaugustele, kuitahes väikese elektrivälja korral. Välise elektriväljal puudumisel tema sees ja pinnal elektriväli puudub. Metallides hakkavad laengud välise elektrivälja elektriväljale vastupidises suunas. Elektrivool on juhis, kuni juhis olev elektriväli kompenseerib välise elektrivälja. Elektriväljas asuva keha pind on ekvipotentsiaalpind. Väljatugevus juhi pinnal on suunatud piki juhi pinna normaali. Elektrostaatiline induktsioon nähtus, mille korral välise elektrivälja mõjul tekivad juhi pinnal kompenseerimata laengud Laengu jaotus juhis oleneb pinna kujust. Laengu pindtihedus suureneb pinna kõveruse suurenemisel ja väheneb kõveruse vähenemisel. Eriti suur on laengu pindtihedus teravikel. 3 Elektrituul teravike ligiduses võib elektriväli olla nii suur, et elektriväli ioniseerib ümbritseva gaasi ja need ioonid hakkavad liikuma.
suunas, negatiivsed vastassuunas. Elektrivoolu suunaks on positiivsete laengute liikumissuund. Elektrivoolu saab jagada juhtivateks vooludeks ja konvektsioonivooludeks. Juhtivusvoolu korral laengukandjad asuvad juhtivkandjas (pooljuht, plasma, jne). Metallides on vabadeks laengukandjateks elektronid. Plasmas on elektrijuhiks ioonid, pooljuhtides elektronid. Konvektsioonivool on juhul kui laetud osakeste vool eksisteerib. Nt: vihmapiisad, konveierilint. Elektrivoolu üks põhitunnus on magnetväli. Elektrivoolu iseloomustavad voolutihedus ja voolutugevus. Voolutugevus on skalaar, voolutihedus aga vektor. Voolutugevus: laeng ajaühikus läbi mingi pinna. Voolutugevus on igas punktis sama. Alalisvooluks nimetatakse sama suuna ja tugevusega elektrivoolu. 10 (1A) võrdub ajaühikus elektrijuhi ristlõike pinnaühikut läbinud elektrilaenguga.
Aineeritakistus Q näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga juhtme takistus. Q= R * S / l ning mõõtühik *m Elektrisoojendusriistade küttekehad valmistatakse sure eritakistusega ja kõrget temperatuuri taluvatest sulamitest. Soojenemisel metallide takistus suureneb, vedelike, gaaside ja pooljuhtide oma väheneb. Aine takistuse temperatuurisõltuvusest näitab tema takistuse temp. tegur. 2. Elektromagnetiline induktsioon ja Lenzi juhis Elektromagnetiline induktsioon- magnetvoo muutumine võib juhtmes tekitada pinge ja voolu. Tüüpjuhud on: 1) juhe liigub paigalseisva magnetvälja suhtes 2)magnetväli liigub paigalseisva juhtme suhtes. 3)juhe ja magnetväli püsivad paigal, kuid tugevneb või nõrgeneb magnetvoog. NB: PAREMAKÄEJUHIS- kõrvalesirutatud pöial näitab juhtme liikumise suunda, sõrmed näitavad induktsioonivoolu suunda.
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 avalduv jõud on võrdeline voolutugevusega ja juhi pikkusega ning oleneb juhi asendist magnetväljas ja magnetvälja tugevusest. F=k1BIlsin, kus võrdetegur k1=1 B-induktiivsus (tesla T) H-magnetvälja tugevus (henri H) 0H=B 6p.Biot-Savart-Laplacei seadus- Mis tahes voolu magnetväli on arvutatav selle voolu elementide poolt põhjustatud magnetvälja tugevuste vektoriaalse summana, kusjuures vooluelementide väljatugevus arvutatakse valemi dB=k2Idlsin*1/r2 abil, kus on nurk vooluelemendi vektori Idl ja sellelt väljapunkti viiva raadiusvektori r vahel ning dB vektori suund on risti mõlema vektoriga. K2=µ0/4 ja magnetvälja konstant µ0=410-7 H/m H-induktiivsuse ühik hendri. dB = k 2 Idl sin 1 / r 2 k 2 = µ 0 / 4 = 10 -7 H / m H (henri)-induktiivsuse ühik
annaabi.ee 
