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
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. Liigutades magnetit juhtme suhtes ( M. Faraday katse) 2. Liigutades juhet magnetvälja suhtes ( generaator) MICHAEL FARADAY (1791-1867) · Inglise keemik ja füüsik · Magnetvälja
Elektromgnetism käsitleb laetud osakeste mitteuhtlast liikumist ning elektri ja magnetvälja muundumist teineteiseks. Elektromagneetilise induktsiooni nahtuseks nimetatakse elektrivalja tekkimist magnetvalja muutumisel. Pööriselektrivaljaks nimetatakse elektrivälja, mille jõujooned on kinnised jooned ehk pöörised. Sellibe elektriväli tekib magnetvälja muutumisel. Endainduktsiooni nähtuseks nimetatakse Elektromagneetilise induktsiooni alaliiki, mille korral magnetvoo muutus on põhjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas. Üks veeber 1Wb on magnetvoog, mis läbib 1ruutmeetri suurust magnetvälja suunaga ristuvat pinda, kui välja magnetinduktsioon on 1T. Seega 1Wb=1T*1m^2 1H=1Wb/1A 1henri Induktsiooni elektromotoorjõuks nimetatakse tôöd, mida juhet liigutav jõud teeb ühikulise positiivse langu läbiviimisel vooluringist. Katkestatud vooluringi korral võr
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.
Superkondensaator on väga suure mahtuvusega kondensaator. Elektrivoolu tekkimise tingimused - elektrivälja ja vabade laetud osakeste olemasolu Elektromotoorjõud – arvuliselt võrdne laengu ümberpaigutamisel kogu vooluringis tehtava töö ja selle laengu suhtega Ohmi seadus vooliringi osa kohta: Vooluahelat läbiva elektrivoolu tugevus (I) on võrdeline selle lõigu otste potentsiaalide vahega (U) ja pöördvõrdeline lõigu takistusega (R). Suletud mittehargnevas vooluahelas on voolutugevus (I) võrdeline elektromotoorjõudude (E) summaga ja pöördvõrdeline ahela kogutakistusega (r). Kogutakistus koosneb väliosa - ja vooluallika sisetakistisest. Elektrivoolu töö on vooluringis elektrienergia teisteks energialiikideks muundumise mõõt ja võimsus iseloomustab elektrivoolu tööd ühes ajaühikus. Elektrivoolu töö vooluringi mingis lõigus on võrdne sellele lõigule rakendatud pinge, voolutugevuse ja tööks kulunud aja korrutisega N=A/t=I*U Vooluga juht soojeneb
VAHELDUVVOOL, ELEKTROMAGNETVÕNKUMINE, ELEKTROMAGNETLAINED Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille korral voolutugevus muutub perioodiliselt. Periood on aeg, mille jooksul keha sooritab ühe täisringi. Tähis T, ühik 1s. T= t/n T= 2/ t-liikumise aeg n-sooritatud võngete arv - nurkkiirus Sagedus näitab võngete või pöörete arvu ajaühikus. Ühik 1 Hz. = n/t =1/T Ringsagedus () näitab ajaühikus läbitavat faasinurka radiaanides.Ühik rad/s. =2f Siinuse või koosinuse argumenti t nimetatakse faasiks. Faas näitab, millises seisundis
9. Elektrodünaamika Märksõnad: elektromagnetiline induktsiooni nähtus, magnetvoog, Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus, eneseinduktsiooni nähtus, pooli induktiivsus, võnkering, Thompsoni valem, vahelduvvool. Oskused: ülesannete lahendamine Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse kohta, ülesannete lahendamine Thompsoni valemi kohta. E elektromotoorjõud, magnetvoo muut, t ajavahemik, magnetvoog, B magnetinduktsioon, S pindala, nurk pinnanormaali ja magnetinduktsiooni vektori vahel, T-võnkumiste periood, L induktiivsus, C mahtuvus. Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Magnetvoog on füüsikaline suurus, mis näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda selle pinna suuruse ja asendi tõttu magnetväljas: = B S cos Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus: induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo
süsteem täiendab ise välisest allikast oma energia varusid. Sundvõnkumine- energiast tarvitist eraldub): Trafo-Elektromagneetilise induktsioonil põhinev seade võnkeringis rakendub perioodiliselt muutuv väline pinge. Resonants-on nähtus,mille vahelduvvoolu ja pinge muutmiseks konstantsel sagedusel.Primaarse mähise korral võnkumise amplituud kasvab järsult.Väline pinge toimib omavõnkumisega ühendamisel vooluallikaga tekib mähises elektrivool ja selle ümber samas taktis.See tekib siis,kui sagedus saab võrdseks võnkeringi omavõnke magnetväli.Sekundaarses keerde rohkem N2>N1,siiis U2>U1 sagedusega .Kasutatakse raadio häälestamisel. Aktiivtakistus-on sama takistus ,mis Primaarses keerde rohkem: N1>N2,U1>U2(pinget alandav trafo) Elektromagnetväli- on olemas alilisvoolu korral ja see iseloomustab laengukandjate suunatud liikumisel elektri-ja magnetväljade vahendav ühine väli. Elektromagnetlained Faraday-
Vahelduvvooluks nim. elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. Generaator on seade, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvälja energiaks. Trafo on seade, mis põhineb elektromagnetilisel induktsioonil vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel. Trafo igapäeva elus - mobiili laadija, laptop, laualamp. Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit. Elektromagnetismi rakendused nt. Raadioside, televisioon, radarid, GPS. Elektromagnetlaine esimene tekitaja Heinrich Rudolf Hertz. Võnkering pooli ja kondensaatorit sisaldav vooluring. Thomsoni valem: T= 2LC , U1/N1=U2/N2: U1- primaarmähise pinge, U2 - sekundaarmähise pinge, N1- primaarmähise keerdude arv. Nihkevool nähtus, kus laaduva plaadi tugevnev elektriväli paneb laengukadjad teisel plaadil liikuma. Elektromagnetväli elektri- ja magnetjõude vahendav ühtne väli. Elektromagnetlaine on elektromagnetlaine levimine ruumis. Elektromagnetl
Sunnitud magnetvõnkumised b) Võnkering süsteem, milles toimuvad vabad emv. Koosneb poolist ja kondensaatorist. Võnkeringi joonis. C kondensaatori mahtuvus L pooli induktiivsus c) Thomsoni valem - saab arvutada võnkumiste perioodi võnkeringis. T= T- võnkumiste periood [s] ; L- induktiivsus [H] ; C- mahtuvus [F] d) Vahelduvvool sunnitud emv, mille puhul voolutugevus muutub ajas harmooniliselt. Vahelduvvoolu tekitakse generaatorite abil. Generaatori põhiosad: Magnetväljas pöörlev juhtme keerd indutseeritakse emj Püsimagnet tekitab magnetvälja Kontaktrõngad voolu kättesaamiseks juhtme keerdudeks Voolu tekkimine toimub elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel. Magnetvoog läbi suletud pinna muutub. i=n =B
Superkondensaator on väga suure mahtuvusega kondensaator. Superkondensaatorid, täpsemalt elektrilised kaksikkihilised või elektrokeemilised kondensaatorid võivad talletada palju suurema elektrilaengu kui tavapärased kondensaatorid. See on võimalik tänu kahekordsele kihile, mis moodustub nende seadmete elektrolüüdi ja elektroodi piiripinnal elektrivoolu mõjul. ELEKTRIVOOL Elektrivool Vabade laengute suunatud liikumine. I = e*n*S*v, kus I on voolutugevus (A), e on elementaarlaeng (e=1.6*10^19 C) n on vabade elektronide konsentratsioon (n=N/V m-3), S on juhi ristlõike pindala ja v on vabade elektronide triivimise kiirus. Alalisvool Elektrivool, mille suund ei muutu ja mille voolutugevus oluliselt ei muutu. Voolutugevus Näitab kui suur laeng läbib juhi ristlõiget ajaühikus. I=q/t [A=C/s] Elektrivoolu tekkimise tingimused Elektrivälja ja vabade laetud osakeste olemasolu. Elektromotoorjõud
Võnkering. Võnkering koosneb kondensaatorist ja poolist. Teda kasutatakse elektromagnetvõnkumiste tekitamiseks. Kirjeldame vabavõnkumist võnkeringis: (j1). Kondensaator on laetud. | Kondensaatro tühjeneb. Eneseinduktsiooni tõttu kasvab vool poolis aeglaselt. | Voolu kasvamine lõpeb siis, kui kondensaator on täielikult tühjenenud. |Vool ahelas ei katke järsku, sest voolutugevuse vähenedes indutseerib muutuv magnetväli pööriselektrivälja, mis püüab voolu säilitada. | Vool hakkab vähenema ja kondensaator laadub ümber. | Vool katkeb. Kondensaator on ümber laadunud. | Uuesti. || Vabavõnkumiste omavõnkesagedus sõltub pooli induktivsusest ja kondensaatori mahtuvusest. Omavõnkumiste periood leitakse Thomsoni valemiga: T=2LC. Pooli ja ühendusjuhtmete takistuse tõttu eraldub võnkeringis soojust, seega esinevad energiakaod ja võnkumine lakkab kiiresti. Sumbumise vältimiseks tuleb energiat perioodiliselt juurde anda (sundvõnkumine). Seda tehakse näiteks raadiosaatj
Milline on plaatkondensaatorite elektrimahtuvus? Võrdeline dieelektriku läbitavusega, plaadi pindalaga ja pöördvõrdeline plaatidevahelise kaugusega. C=0 Sd Kogu töö keha laadimisel laenguni q on A=U*q2 Kuidas arvutada rööp-ja jadaüheduses olevate kondensaatorite kogumahtuvust? RööbitiC=C1+C2..., jadamisi 1/C=1/C1+1/C2... Mida näitab aine suhteline dielektriline läbitavus? Naitab, mitu korda on laengute vaheline jõud keskkonnas vaikesem kui vaakumis. = F0/F Mida kujutab endast elektrivool? Kujutab elektrivälja ja vabade laengute olemasolu. Mida nimetatkse elektrivoolu voolutugevuseks? Näitab palju on laengukandjaid läbib juhi ristlõiget ajaühikus. Mis on amper? Amper on elektrivoolu tugevus, mis kahte lõpmatult pikka ja paralleelset teineteisest vaakumis 1 m kaugusel asetsevat kaduvväikese ringikujulise ristlõikega sirgjuhet läbides tekitab nende juhtide vahel iga meetripikkuse lõigu kohta jõu 2·10-7 N. Millist voolu nimetatakse alalisvooluks
5. Vool laeb jälle inertsist kondensaatorit, poolis voolu magnetväli muutub tagasi kondensaatori elektriväljaenergiaks. 6. Laetud osakestel võnkeringis on inerts- algul raske liikuma panna pärast raske seisma saada. Jätkab liikumist kui pole jõudu, mis talle mõjuks. Kuigi kondensaatori elektriväli on kadunud, jätkavad kord liikuma pandud laetud osakesed oma liikumist poolis ja juhtmetes mõne aja samas suunas ja nii kogunebki kondensaatori plaatidele uuesti laeng, kusjuures voolutugevus kahaneb seejuures 0-ni hetkeks, mil suurenenud elektriväli ei lase enam rohkem laengukandjaid plaatidele. 7. Mis liiki elektromagnetvõnkumisi esineb võnkeringis? Kõigepealt võnguvad juhtmetes vabad laengukandjad, mida saab nimetada vahelduvvooluks, kui nende liikumist tüürib vahelduv kondensaatori elektriväli. Et kondensaatori elektrivälja energia muundub pooli magnetvälja energiaks ja vastupidi, siis on siin tegemist lisaks voolu võnkumistele veel
Küsimised. Õpik lk. 66-84. 1. Milliseid süsteeme nimetatakse võnkeringiks? Lk.66 Võnkering on vooluring, mis sisaldab pooli ja kondensaatorit. 2. Mida sisaldab võnkering? Lk. 66 Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit. 3. Mida nimetatakse isevõnkumiseks? Lk.69.Isevõnkumiseks nimetatakse võnkumist, mille korral süsteem ise täiendab oma energiavarusid välisest allikast. 4. Mis on elektrongeneraator? Lk. 69. Elektrongeneraator on seade, mis tekitab sumbumatuid elektromagnetvõnkumisi. 5. Milliseid võnkumisi tekitab elektrongeneraator?Lk.69 Tekitab sumbumatuid elektromagnetvõnkumisi. 6. Millal on tegemist sundvõnkumisega? Lk. 69. Sundvõnkumisega on tegemist siis, kui võnkeringis rakendub perioodiliselt muutuv väline pinge 7. Milline nähtus on resonants? Lk. 69 Resonants tekib siis kui süsteemi omavõnkesagedus saab võrdseks sagedusega(välise) 8. Mida nimetatakse nihkevooluks? Lk. 71. Nihk
Füüsika KT kordamine 1.Mis on vahelduvvool? Mida näitab selle periood? Vahelduvvool on elektrivool, mille korral voolutugevus ja -suund perioodiliselt muutuvad. Periood T on 20 ms, st et voolutugevuse mistahes väärtus kordub iga 20ms tagant. 2.Mis on vahelduvvoolu hetkväärtus? Kuidas see sõltub ajast? +valem Vahelduvvoolu hetkväärtus näitab voolutugevust mingil kindlal aja hetkel. Voolutugevuse suurus muutub perioodiliselt. i=im*sin*t siinusfunktsiooni korral algab aja mõõtmine hetkel mil i=0 (i hetkväärtus ; Im amplituudväärtus ; t faas ; - 2f (ringsagedus) 3.Mis on faasijuhe ja nulljuhe?
Elektromagnetlained looduses ja tehnikas OliverLepp Martin Raud Elektromagnetlainete tekitamine Piiratud ruumiosas toimuva elektromagnetvõnkumise tekitamiseks on vajalik suletud võnkering. Ruumis lainena leviva võnkumise saamiseks tuleb seega kasutada avatud võnkeringi Võnkering Üleminekul suletud võnkeringilt avatule eemaldatakse kondensaatori plaate teineteisest seni, kuni plaatidevahelise elektrivälja jõujooned täidavad kogu ümbritseva ruumi. Üleminek Suletud võnkeringilt avatule Võnkeringi omavõnkesagedus on määratud induktiivsusega L ja Mahtuvusega C. Elektrivälja muutumisega kaasneb magnetvälja teke. Elektromagnetlainete tekkimist nimetatakse sageli ka nende kiirgumiseks. Elektromagnet lained peegelduvad metallpindadelt. See tuleneb elektrivälja suutmatusest tungida elektrit juhtivasse kehasse. Elektromagnetlained difrageeruvad, i
2)pinna suurusest S (M2) 3)nurgast pinnanormaali ja B vahel Beeta *magnetvoog arvutatakse järgmisest valemist ...=BScos... *magnetvoo tähtis on .... Ja mõõtühik veeber (Wb) *1Wb on magnetvoog läbi 1 m2 suuruse pinna siis kui see pind paikneb risti jõujoontega magnetväljas mille induktsioon on 1T *pinda läbiv magnetvoog on maksimaalne, kui pind on risti magnetväljaga ja null siis, kui pind paikneb magnetvälja sihis *EMI nähtuse võib sõnastada: Suletud kontuuris tekib elektrivool siis, kui muutub selle kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog Elektromagnetilise induktsiooni seadus EMI nähtuse kvantitatiivseks iseloomustamiseks ei sobi induktsioonivoolu tugevus, kuna see sõltub kontuuri takistusest. Selleks sobib elektomotoorjõud(emj), mis ei sõltu kontuuri omadustest. Muutuva MV-i poolt tekitatud emj nim. Induktsiooni elektromotoorjõuks ja tähistatakse Ei (V) EMI-seadus: Kontuuris tekkiv Ei on võrdeline selle kontuuri
Vahelduvvool ja elektromagnetvõnkumised Mis nähtusel põhineb trafo töö? Elektromagnetilise induktsiooni nähtusel. Milleks kasutatakse vahelduvvoolugeneraatorit ja kus? Vahelduva elektromagnetväljas energia tootmiseks elektrijaamades Mille tekitajaks on muutuv elektriväli? Vahelduvvooli tekitajaks Miks kasutatakse trafot vahelduvvoolu korral? Trafot kasutatakse vahelduvvoolu pinge tõtstmiseks või madaldamiseks. Millisteks aladeks jaguneb optiline kiirgus elektromagnetlainete skaalal? Nimetused ultravalgus, nähtav valgus, infravalgus Milleks kasutatakse trafot ja kus? Trafot kasutatakse vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel, kasutatakse enne tarbjani jõudmist elektrijaamades Mille tekitajaks on muutuv magnetväli? Induktsioonvoolu tekitajaks Miks elektrienergia ülekandel tõstetakse pinget? Pinge tõstmisega vähendatakse voolutugevust, millega vähendatakse elektrienergia kadu. Mi
Võnkering Teooria: Võnkering Koosneb kondensaatorist ja poolist. Kasutatakse elektromagnet lainete tekitamiseks ja raadio vastuvõtjates. Elektromagnetvõnkumiste periood võnkeringis Leitakse Thomsoni valemiga. Maksimaalne voolutugevus Kondensaator on tühi. Võnkumiste sumbumine Kondensaatori elektrivälja energia muutub voolu magnetvälja energiaks ja vastupidi. Toimub tänu takistile. Valemid: Kondensaatori energia Wp=C*U2/2 Pooli energia Wm=L*I2/2 Periood võnkeringis T=2L*C Sagedus võnkeringis F=1/T L*w=1/C*w Transformaator Teooria: Transformaator Seade vahelduvpinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel.
elektromagnet võnkumised on võnkering. Võnkering on kondensaatorist ja mähisest koosnev süsteem. Kui võnkeringi kondensaator laadida ja see järel ühendada mähisega tekivad elektri- ja magnetvälja perioodilised muutumised st. elektromagnet võnkumised. Kondensaatorile antud energia on koondunud kondensaatori kattete vahele elektrivälja energiana C*U2/2. Kuna kondensaatori ühel kattel on elektronide puudujääk teisel, aga ülejääk hakkavad nad ühelt kattelt teisele liikuma ja tekib elektrivool. Voolu kasv on aegalne induksiioni tõttu. Voolu kasvamine lõppep lui kondensaatori energia on täielikult muundunud magnetvälja energiaks. L*I2 /2. Vool kahaneb, sest magnetvälja energia muundub kondensaatoris elektrivälja energiaks kuid kondensaator laandub ümber kus oli elektronide ülejääk seal on nüüd puudujääk.Elektromagnet võnke perioodiks nim ajavahemiku mille vältel pinge kondensaatori kattetel või voolutugevuse võnkeringis muutudes alates
laadimisel alalisvooluallika abil.Laetud kondentsaator omandab potensiaalse energia.,mille määravad kondentsaatori mahtuvus C ja pinge L.Tegemist on plaatide vahele koondunud elektrivälja energiaga We.Lahutamisel allikast ja ühendamisel pooliga hakkab kondensaator läbi pooli tühjenema.Lenzi reegli järgi toimib poolis tekkiv endainduktsiooni elektromotoorjõud kondensaatori pingele vastupidises suunas ja piirab voolu kasvu. Kui pinge Kondensaatoril on saanud nulliks,on voolutugevus maksimaalse väärtusega.Kondensaatori elektrivälja energia on muundunud pooli magnetvälja energiaks Wm..Laengukandjad jätkavad liikumist.Voolukasv asendub kahanemisega,sest kondensaator pidurdab voolu.Kui vool peatub , on kondensaator absoluutväärtuselt suurim,kuid vastupidise märgiga laengu ja pingega.Pooli magnetväli on muundunud kondensaatori elektrivälja energiaks.Vool poolis on suurima väärtusega alles siis ,kui kondensaator on täielikult tühjenenud ja elektrivälja
Millega kaasneb magnetväli? Kui paigaloleva elektrilaengu ümber on elektriväli, siis liikuvate laengutega st. elektrivooluga kaasneb magnetväli. Millise kujuga on magnetväli sirgjuhtme puhul?Kruvi reegel. Sirgvoolu puhul on magnetvälja jõujooned ringidena ümber juhtme. Jõujoonte suund määratakse Kruvi reegliga: kui kruvi liikumise suund ühtib voolu suunaga juhtmes, siis kruvi pea pöörlemise suund näitab jõujoonte suunda. Milline on pooli magnetväli? Solenoidi e pooli magnetvälja jõujooned on suunatud põhjapooluselt lõunapoolusele. Mida määrab Ampere'i seadus? See määrab jõu, mis vooluga juhtmele magnetväljas mõjub. F=BJlsinα. Kuidas määratakse jõu suund? Vasaku käe reegliga: Kui vasak käsi on asetatud selliselt, et magnetvälja jõujooned on suunatud peopessa, väljasirutatud sõrmed näitavad voolu suunda, siis pöial näitab mõjuva jõu suunda. Mis on elektromagnetvõnkumine? Elektri- ja magnetvälja perioodiline muutumine. Millest koosneb võ
jõu suuna määrab vasaku käe reegel. s Fa Kirjuta Ampere seaduse vaalem koos tähtede selgitustega. Magnetväli-B, juhtmelõigule mõjuv jõud- F, voolutugevus- I, juhtmelõigu pikkus- l, siinusega nurgas- α, võrdetegur-k F=kIBsin α Millise jõu määrab kindlaks Lorentzi jõud,kuidas leida tema suunda. Mis on induktsioonivool.Mis on eneseinduktsioonivool. Mis põhjustab nende voolude tekke? Induktsioonivool on elektrivool, mis tekib suletud juhtmekeerus magnetvälja muutumisel. See nähtus proovib magnetvoo abil induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutumist peatada. Muutuva vooluga juhtme ümber on muutuv magnetväli ehk magnetväli ja juhe liiguvad teineteise suhtes ja selle tulemusena tekib eneseinduktsioonivool. See nähtus proovib takistada voolu muutumist. Ehk siis nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni
ELEKTROMAGNETLAINED §31. Elektromagnetvli Liikumatud või liikuvad elektriliselt laetud osakesed tekitavad enda ümber elektrivälja. Elektrivälja jõujooned algavad positiivsetelt laengutelt ja lõppevad negatiivsetel laengutel. Elektriväli mõjub laetud osakestele, sõltumata sellest, kas need osakesed seisavad paigal või liiguvad. Elektrivool tekitab enda ümber magnetvälja. Magnetinduktsiooni jooned ümbritsevad vooluga juhte , niisuguseid välju nimetatakse pöörisväljadeks.Magnetväli mõjub elektrivoolule, see tähendab ainult liikuvatele laetud osakestele. Muutumatu tugevusega elektrivool tekitab magnetvälja, mille induktsioon ajas ei muutu. Elektri- ja magnetväljad on pidevad ja muutuvad sujuvalt üleminekul ruumi ühest punktist teise. Muutuv magnetväli tekitab kinniste jõujoontega elektrivälja. Niisiis
on võimalikud elektrivõnkumised ja mida kasutatakse raadiosagedusliku (harilikult 30 kHz 300 MHz) filtrina. Võnkeperiood T = 2 L C Thomsoni valem. l T = 2 Analoogia pendli võnkumisega on ilmne: g , kus l on pendli pikkus. Vahelduvvool on elektrivool, mille voolutugevus perioodiliselt muutub, mis tähendab ka suuna vastupidiseks muutumist perioodiliselt. i = I sin t ja i = I cos t . m m Laineoptika Valgus kui elektromagnetlaine selgub elektromagnetlainete skaalast: Elektromagnetlaine, st ka valguslaine, sisaldab koostoimuvaid elektrivälja ehk E- vektori ja magnetvälja ehk B-vektori sinusoidaalseid võnkumisi, mis levivad
elektromag.võnkumisteks nim. laengu voolutugevuse ja pinge perioodilisi võnkumisi Standardvoolus vooluringis on sagedus 50Hz ja voolutug. 220V ehk 50 korda sekundis +220V ja 50 korda sek -220V ja sada korda sek. vool puudub. Teatud pühjustel tuuakse sisse niinimetatud efektiivväärtused. Efektiivväärtuse valem I= Im/2 I- voolut. efektiivväärtus, U=Um/2 U- pinge efektiivväärtus. Teg. Kõik mõõteriistad mõõdavad vahelduvvoolu korral efektiivväärtusi. Tegelikult +/-311 V Mahtuvustakistus- sellisel juhul on voolu võrku pandud nt kondendaator. Alalisvoolu korral vool kond. Ei läbi Vahelduvvoolu korral osutub nagu vahelduvvool läbiks kondendaatorit. PÕHJUS: pidev kond, laadimine ja tühjenemine mille tulemusena vool n.ö säilib. Kuna kond. Laadimiseks ja ümberlaadimiseks kulub teatud energia miis ta nagu avaldab takistavat mõju voolule Tähis: Xc. Valem: Xc=1/2fc mõõtüh- kehtib ohmi seadus I=U/X
kui ka elektrivälja olemasolu Elektromotoorjõud [V] =Av/q -on suurim pinge,mida antud vooluallikas on üldse suuteline tekitama. Määramiseks tuleb mõõta pinge voolu puudumisel.vooluallika elektromotoorjõud on vooluallikat isel.suurus. elektromotoorjõud on arvuliselt võrdne väliste jõudude tööga, mida tehakse ühikulise laengu ümberpaigutamisel kogu suletud vooluringis. =IR+Ir ->I= /R+r. Ohmi seadused vooluringi osa ja suletud vooluringi kohta- vooluringi osas on voolutugevus võrdeline pingega selle osa otstel I~U, kus I=U/R.voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline kogutakistusega =IR+Ir, I=/R+r Voolu töö ja võimsus-elektrivoolu tööks nim seda, kui voolu kulgemisel juhis teeb elektrijõud laengukandjate liikumist pidurdavate jõudude vastu tööd.Üldiselt on juhis tehtav töö selline: A=IUt. Elektrivoolu võimsuse saab aga : N=IU(alalisvool) N=IUcos(vvool).
Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nim. seda kui magnetvälja muutumine tekitab muutuva elektrivälja ELEKTROMAGNETVÕNKUMINE elektri- ja magnetvälja perioodilised muundumised teineteiseks ELEKTROMAGNETLAINE elektromagnetvõnkumiste levimine ruumis (selle laine levimiseks pole vaja keskkonda raadiolaine, valgus jne) Pööriselektriväli Alalisvoolu allikal on rootoriks (pöörlev osa) püsimagnet ja staatoriks mähis Alalisvoolu generaatorites tekib elektrivool tänu laengutele mõjuvale Lorentzi jõule. Pöörisväljaks nim, sellist välja, mille jõujooned on kinnised kõverad INDUKTSIOONI ELEKTROMOTOORJÕUD pinge, mis tekib juhtme otstele, kui juhtmes puudub vool 2 seaduspärasust: 1. elektrivool + magnetväli liikumine (Ampere seadus, elektrimootor) 2. magnetväli + liikumine elektrivool (Lorentzi jõud, generator) Magnetvood. Faraday induktsiooniseadus Magnetinduktsioon iseloomustab magnetvälja ühes punktis
põhjustab induktsioonvoolu. Induktsioonvoolu tugevuse saame arvutada Ohmi seadusest, teades väärtust. 4. Eneseinduktsiooni nähtus ja näide koos seletustega: Eneseinduktsioon on elektromagnetilise induktsiooni alaliik. Seisnen selles, et muutuv magnetväli indutseerib elektromotoorjõu samas juhis, mida läbi välja tekitanud vool.Eneseinduktsiooni nähtus iseloomustab elektrivoolu inertsust Näide: suletud vooluringi on ühendatud pool, kui vooluring avada, läheneb voolutugevus vooluringis lühikese aja jooksul 0-le. Poolis tekib Lenzi reegli järgi induktsioonvool, mis püüab voolu kahanemist takistada. Võib tekkida isegi säde. Seda võib ka kodustes tingimustes juhtuda, kui tõmmata mõni suur voolutarbija järsku pistikupesast välja. Vooluringi sulgemise korral tekkib induktsioonvool, mis püüab takistada voolutugevuse kasvu. 5. Ohmi seadus vahelduvvooluringis: Vahelduvvooluringis peale aktiivtakistuse esineb lisaks ka induktiiv- ja mahtuvustakistus.
· Elektromagnetilise induktsiooni seadus induktsiooni elektromotoorjõud on võrdne magnetvoo muutumise kiirusega · Elektromagnetilise induktsiooni nähtuse rakendused magnetsalvestuse lugemine, andurid, mikrofon, dünamo · Lenzi reegel magnetvälja muutused tekitavad voolu sellise suunaga, et tekkiva voolu magnetväli püüab tekkimist takistada · Eneseinduktsiooni nähtus ja seadus elektrivälja muutumisel tekib poolis täiendav elektrivool. Voolu muutumisest poolis tingitud elektomotoorjõud on võrdeline voolu tugevuse muutumise kiirusega. Vahelduvvool · Vahelduvvoolu mõiste elektrivool, mille suurus ja suund pidevalt vahelduvad (AC). · Vahelduvvoolu iseloomustavad suurused periood - T (1 s) ja sagedus - f (1 Hz) f=1/T pinge (U=U0·sin·t) ja voolutugevuse (I=I0·sin(t+?)) amplituud, pinge (Uef=U0/2) ja voolutugevuse (Ief=I0/2) efektiivväärtus,
üldjuhid), keemiline(einete eraldumine elektrolüüdist). Elektronmotoorjõud- Suurust mis on võrdne positiivse ühiklaengu ümberpaigutamiseks tuleva kõrvaljõudude tööga nim. elektromotoorjõuks E. E=A/q (V)volt. On võrdne vooluallika maksimaalse klemmipingega. Ohmi seadus- Vooluahelat läbiva elektrivoolu tugevus on võrdelin lõigu otste potentsiaalide vahega ja pöördvõrdeline lõigu takistusega. I=U/R Kogu vooluringi I= kohta: R + r Voolutugevus suletud vooluringis on võrdne vooluallika elektromotoorjõu ja vooluringi kogutakistuse suhtega. Vooluringi kogutakistuse alla mõeldakse vooluringi välisosa vooluallika sisetakistuse summat. = IR + Ir kus IR on U vooluallika klemmipinge U = - Ir Lühis- olukord, kus välisosa takistus muutub nulliks. Voolu töö-El voolu tooks nim olukorda, kus voolu liikumisel juhis teeb elektrijoud laengukandjate liikumist pidurdavate osakeste vastu tood. A=I*U*t
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. Teravikul võib vabalt pöörelda varras, mille otstesse on kinnitatud 2 alumiiniumrõngas. Ühes neist on pilu
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
