1. Kehade elektriseerimise võimalused: kehade vahetul kokkupuutul (vähemalt üks keha laetud)/ kehade vastastikusel hõõrumisel (hõõrdumisel). 2. Elektrilaengud: positiivne ,,+" ja negatiivne ,,-" 3. Elementaarlaeng- elementosakese laeng |e|=1,6*10 -19 C, elektronil, prootonil 4. Elektrilaengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemis on summaarne laeng muutumatu. q1+q2+q3+...+qn=0 5. Coulombi seadus: kaks punkti kujulist laetud keha mõjutavad teineteist vaakumis jõuga, mis on võrdeline nende laengute abs. väärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nende laengute vahelise kaugusega. F=(k|q1||q2|)/R2 6. [1C] laeng, mis läbib juhi ristlõiget 1s jooksul, kui juhis on vool tugevusega 1A 7. Punktlaeng on laeng, millel puuduvad mõõtmed või laengut omava keha mõõtmed on nii tühised
22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 6 Coulomb'i seadus · Laetud keha, mille suurust ja kuju võib jätta arvestamata võrreldes kaugusega teiste laetud kehadeni, nimetatakse punktlaenguks. · Seisvate punktlaengute vastasmõju seadusi uurib elektrostaatika. · Elektrostaatika põhiseaduse avastas 1785.a. prantsuse füüsik Charles Coulomb(1736- 1806). 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 7 Coulomb'i seadus1 · Coulomb mõõtis laetud metallkuulide vahel mõjuvaid jõude. · Tema katsed näitasid, et kaks seisvat punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga F , mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse r ruuduga: 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 8 Coulomb'i seadus2 q1 q2 F =k 2 R 2
kehale või osakesele. Elektriväli on mateeriaekisteerimise vorm ja ta eksisteerib sõltumata meist ja meie teadmistest tema kohta. 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.
E-elektrivälja tugevus[1N/C] d-elektrivälja ulatus[1m] Töö on võrdne potentsiaalse energia muudu vastand väärtusega . · Pinge on füüsikas ja elektrotehnikas kasutatav füüsikaline suurus, mis näitab elektrivälja poolt tehtava töö hulka, mõõdetuna voltides (V). · Elektrimahtuvuseks nimetatakse füüsikalist suurust mis iseloomustab juhti ja temale antud laengu suurust. Elektrimahtuvuseks · C-mahtuvus[1F] q-laeng[1C] U-potentsiaalide vahe[1V] · Kahe juhi elektrimahtuvus võrdub ühe faradiga kui juhtide laengute 1C ja -1C andmisel tekib nende vahel potentsiaalide vahe 1 volt. 1F=1C/V. · Enamik levinud kondensaatoreid(koosneb kahest juhis mis on teineteisest eraldatud õhukese dielektriku kihiga)on plaatkondensaatorid, kus kahe paralleelse laetud plaadi vahel tekitatakse homogeenne elektriväli. ALALISVOOL · Elektrivooluks nimetatakse vabade laetud osakeste korrapärast(suunatud) liikumist.
vastasmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv. Pos ja neg laeng ei saa teineteisest eraldi, teineteisest sõltumata hävida. Elektrivälja tugevus-füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljspunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. E=F/q Vektor-suunatus suurus(F ja E), skalaar-suunata suurus(r ja q). V=V/S ja S=V/V Kogu väljatugevus võrdub välatugevuste vektorite summaga. Elektrivälja jõujooned-joon, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib väljatugevuse vektori sihiga. EV jõujooned algavad positiivsetel laengutel ja lõppevad negatiivsetel või suunuvad lõpmatusse. Homogeenne elektriväli-EV mille tugevus on igas ruumipunktis nii suuruselt kui ka suunalt ühesugune. Homogeense EV jõujooned on üksteisega paralleelsed. Juhtide puhul kogunevad laengud juhtide pinnale, juhi sees puudub EV. Juhtides esineb laetud osakesi, mis võivad EV mõjul vabalt ümber paikneda(vabad laengud) Metallides on nendeks elektronid.
absoluutväärtuselt täpselt võrdsed elementaarlaeng; o elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata; o kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: isoleeritud süsteemis on elektrilaengute algebraline summa jääv; o elektrilaeng ei sõltu taustsüsteemist. Coulomb' i seadus: jõud, millega üks punktlaeng mõjub teisele, on võrdeline mõlema laengu suurusega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguse ruuduga. Jõu siht ühtib laenguid läbiva sirge sihiga. 2. Elektrivälja tugevus. Elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud punktis asuvale ühikulisele punktlaengule. Vektori E suund ühtib positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga. Elektrivälja tugevus on positiivsele ühikproovilaengule antud väljapunktis mõjuv jõud. 3. Gaussi teoreem integraalsel ja diferentsiaalsel kujul. Gaussi teoreem: elektrivälja tugevuse vektorvoog läbi kinnise pinna on võrdne
ELEKTRIVÄLI. ELEKTRIVÄLJA TUGEVUS Elektriväli on materiaalne st ta eksisteerib sõltumata meist ja meie teadmistest temast Elektriväljal on kindlad omadused põhiomadus: elektriväli mõjub elektrilaengutele jõuga Elektrivälja isel füüsikalise suuruse elektrivälja tugevuse abil Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale E=F/q Vektori E sound ühtib väljas positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga http://www.abiks.pri.ee E=F/q=kQq/(r2q)=kQ/r2 punktlaengu väljatugevuse valem Väljade superpositsiooniprintsiip Kui mitu laetud osakest tekitavad ruumi punktis elektrivälja tugevusega E1,E2,En, siis resultant välja tugevus selles punktis on E=E1+E2+...+En Elektrivälja piltlikumaks ettekujutamiseks kasutatakse jõujooni
elektrivälja mistahes punktis mõjuva elektrijõu suuna, Need jooned võivad olla sirged või kõverjooned neil on kindel suund neid nimetatakse elektrivälja jõujoonteks Definitsioon; Elektrivälja jõujooneks nimetatakse mõttelist joont mille igas punktis on eletrijõu suund selle joone puutuja sihil. Elektrivälja jõujoone suund; elektrivälja jõujoone suunaks loetakse kokkuleppeliselt suunda mis ühtib elektrivälja asetatud positiivse eletrilaenguga keha liikumis suunaga. Seega suunduvad jõujooned positiivse elektrilaenguga kehalt negatiivse laenguga kohale või lõpmatusse- Üksiku positiivse ja üksiku negatiivse elektrilaenguga keha C punktalengu elektrivälja jõujooned Seal kus elektriväli on tugevam paiknevad jõujooned tihedamalt see võimalab võrrelda elektrivälja tugevust välja erinveates punktides.
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
elektrivälja mistahes punktis mõjuva elektrijõu suuna, Need jooned võivad olla sirged või kõverjooned neil on kindel suund neid nimetatakse elektrivälja jõujoonteks Definitsioon; Elektrivälja jõujooneks nimetatakse mõttelist joont mille igas punktis on eletrijõu suund selle joone puutuja sihil. Elektrivälja jõujoone suund; elektrivälja jõujoone suunaks loetakse kokkuleppeliselt suunda mis ühtib elektrivälja asetatud positiivse eletrilaenguga keha liikumis suunaga. Seega suunduvad jõujooned positiivse elektrilaenguga kehalt negatiivse laenguga kohale või lõpmatusse- Üksiku positiivse ja üksiku negatiivse elektrilaenguga keha C punktalengu elektrivälja jõujooned Seal kus elektriväli on tugevam paiknevad jõujooned tihedamalt see võimalab võrrelda elektrivälja tugevust välja erinveates punktides.
tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on igasuguse kehade vastastikmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv. Neutron võib laguneda +, -. Võrdse absol.väärtusega erimärgilised laengud võivad aint teineteist neutraliseerida. Füüs. Suurus mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktilaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega nim. elektrivälja tugevuseks E=F/q. E=F/q=k q/r2. Elektrivälja jõujoonteks nim. joont mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib väljatugevuse vektori sihiga. Jõujooned algavad posit. laengutel ja lõppevad negat. või suunduvad lõpmatusesse. Elektriväli mille tugevus on igas ruumipunktis nii suuruselt kui ka suunalt ühesugune nim. homogeennseks. Tema elektrivälja jõujooned-üksteisega paralleelsed. Nt: 2 erinimeliselt laetud metallplaadi vaheline elektriväli- homogeenne. Juhtides (metallides ennem) esineb laetud osakesi mis võivad elektrivälja mõjul
EEG-elektroensefalograafia-uuritakse peaaju talitluse käigus tekkivate pigete ajalist sõltuvust Elektriline induktsioon-juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengu kandjaid juhi liikuma. Selle tagajärjel laadivad juhi vastaspinnad, üks positiivne, teine negatiivne Elektrilie varjestamine- mingi keha kaitsemine elektrivälja mõjude eest, selleks tuleb keha ümbritseda metall võrguga või kestaga Dielektrik- mittejuht, vabulaengukandjaid mittesisaldav aine, kitsamas tähenduses on dielektrik aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasedi suhtes. Dipool- polaarne molekul, aatom on muutunud kahest ühesuurusest kuid erimärgilisest laengust koosnevaks süsteemiks. Dielektriline effekt- leidub aineid , mis on suutelised polariseeruma kokkusattumisel või venitamise tagajärjel. Kristalli vastastahkude vahel tekib potensiaalne väli, seda elektrit nimetatakse potensiaalseks effektiks.
I=q/t q=It Elektriväli. Tugevus. Väli on mateeria eriline vorm, mis vahendab aineosakeste vastastikust mõju ning omab energiat.Elekrtiväli mõjub elekrtilaengutele jõuga ja selle põhiomaduse järgi saab teda kindlaks teha. Elektrivälja iseloomustatakse füüsikalise suuruse elektrivälja tugevuse abil. Elektrivälja tugevus antud väljapunktis võrdub sellesse punkti asetatud laengule mõjuva jõu ja laengu suhtega. E=F/q Vektori E suund ühtib positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga . ühikuks 1N/C = 1V/m . Leiame punktlaengu q0 poolt tekitatud elektrivälja tugevuse. See laeng mõjub vastavalt Cou. seadusele laengule q jõuga. .punktlaengu elektrivälja tugevuse valem. Väljade superpositsiooniprintsiip. Kui mitu laetud osakest tekitavad ruumipunktis elektrivälja tugevustega ,siis resultantvälja tugevus selles punktis on Joonis (rööpkülik) -- Väljatugevused liituvad geomeetriliselt
metallid, kraanivesi, elektrolüüt Dielektrikud- isoleerivad e elektrit mitte juhtivad ained, sisaldavad väga vähe vabu 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.
Iga elektrilaengu ümber on oma elektriväli. Ühe keha mõju teisele kehale toimub läbi selle materiaalse keskkonna kaudu mida nim elektriväljaks. (Väli, mis mõjutab ruumis olevaid teisi elektrivälju). Elektriväli on mateeria eksisteerimisvorm, mis eksisteerib sõltumata meist. Väljal on kindlad omadused. Füüsika osa, mis tegeleb liikumatute elektrilaengute uurimistega nim. elektrostaatikaks. (kahe liikumatu keha vastasikuse mõju) ((by Coulomb, prantsuse füüsik)) Elektrilaengu ühik on Kulon(C) - laeng, mis läbib ühes sekundis juhi ristlõiget . Coulumbi seadus - kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga F, mis on võrdeline nende laengute absoluutväärtuse korrutisega ja pöördvõrdeline nende vahelise kauguse r ruuduga. EHK F=K*q1q1/r2 Elektrilaengu jäävuse seadus - elektriliselt isoleeritud süsteemis (ei tule ja ei lahku
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. Elektrivälja jõujooned eemalduvad positiivsest laengust ja suunduvad negatiivse laengu poole. Elektrivälja jõujoonte tihedus iseloomustab elektrivälja tugevust. Elektrivälja, mille vektorid on kõikides punktides ühesuguse suuna ja suurusega, nimetatakse konstantseks elektriväljaks. Punktlaeng elektriväljas Laetud osakesele, mis asub elektriväljas E, mõjub elektrostaatiline jõud F , mille suund ühtib vektori
Kuna elektrostaatilise välja jõudude töö laengu ümberpaiknemisel ei sõltu laengu liikumise trajektoori kujust, siis ei sõltu trajektoori kujust ka nende elektrivälja punktide potentsiaalide vahe Pinge on 1 volt, kui laengu 1 kulon ümberpaigutamiseks vooluringis või selle osas kulub tööd 1 džaul. Punktlaeng elektriväljas Laetud osakesele, mis asub elektriväljas E, mõjub elektrostaatiline jõud F , mille suund ühtib vektori E suunaga, kui osakese laeng on positiivne ja vastassuunalike kui osakese laeng on negatiivne. F qE 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: 1. väljatugevus juhi sees on null; 2
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. Elektrostaatikas tähendab elektrimahtuvuse mõiste laengut, mis kulub keha laadimiseks teatud potensiaalini. Keha potensiaal kasvab võrdeliselt talle antud laeguga. q. potensiaal (fii) qC ehk C=q - järelikult: Elektrimahtuvus on laeng, mis tuleb anda juhile, et muuta selle potensiaali ühe ühiku võrra. 1CV=1F (Farad- mahtuvuse ühik) Kera mahtuvuse valem: C=40R 3) Pooljuhtmaterjali elektrijuhitavus
Arvestus " Elektrostaatika" Füüsikaliste suuruste tähised ja mõõtühikud: elektrilaeng: q/1C(kulon) jõud: F/ 1N(njuuton) elektrivälja tugevus: E / 1C/N kaugus laengust: r/ pinge: U/ 1V/(volt) töö elektriväljas: A/ J(dzaul) elektrimahtuvus: C/ 1F(farad) elektrivälja energia: E/ N(njuuton) elektrivälja potensiaal: sabaga p/ 1V(volt) Valemid: elektriväljatugevus: E(vektor)= F(vektor)/q punktlaengu elektriväljatugevus: E= k*q/r ruuduga laengutevaheline mõjujõud: F= q1*q2/ r ruuduga töö elektriväljas: A= E*q*s elektriline pinge: U= A/q elektrivälja potensiaal: sabaga p= Ep/q elektrimahtuvus: C= q/U elektrivälja energia: Ep= E*q*d Seadused ja printsiibid: Coulumbi seadus: Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute
Samanimeliste laengutega kehad tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Sama hulga nii neg kui ka pos korral on kehad neutraalselt elektriseeritud, vastasel juhul keha omab laengut ja on kas positiivselt või negatiivselt elektriseeritud. Columb’i seadus: Coulomb’i seadus: kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. Jõu siht ühtib laenguid läbiva sirge sihiga.. Kehtib ainult punktlaengute jaoks. k∗q2 k∗q ₁∗q ₂ F= ; F= r ❑2 ühik on N r ❑2 2. Elektriväli. Elektriväljatugevus ja elektrijõud. Punktlaengu elektriväljatugevus. Punktlaengute süsteemi elektriväli. Elektriväli on seotud keha elementaarlaenguga ja esineb laetud kehade ümber,
selle laengu suurusega q. Elektrostaatilise välja jõudude töö A laengu ümberpaiknemisel väljas võrdub selle laengu potentsiaalse energia muudu vastandväärtusega: A = -(Wp2-Wp1) Elektriväli dielektrikutes Aatom on mittepolaarne ei oma pooluseid. Kui aga aatomitest moodustub molekul, siis ei pruugi erimärgiliste laengute raskuskeskmed kokku langeda. Selliseid molekule nimetatakse polaarseteks. Kui poolusi on kaks nimetatakse laengusüsteemi dipooliks. Dielektrik on aine, milles vabade laengute hulk normaaltingimustel on väga väike. Dielektriku polarisatsioon. Polaarsetes dielektrikutes on molekulide dipoolmomendid tavaliselt orienteeritud täiesti ebakorrapäraselt.Kogu keha summaarse dipoolmomendi arvutamisel saame tulemuseks 0 . Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi.Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda
Elektriväli levib vaakumis ja metallides valguskiirusena. Koosneb osakestest(footonid ehk valgusfondid). Aine ja väli on mateeria Ep2//q=Ep1/q-Ep2/q=f1-f2. Pinge on potentsiaalide vahe U= f 1-f2. Elektriline induktsioon st + laengud kogunevad ühte otsa ja teise otsa. nn eksisteerimise vormid. Coulombi valemiga. Elektriväljatugevus näitab elektriväljas paiknevale tühiklaengule mõjuvat jõudu. E= F/q E-elektrivälja tugevus Selle tulemusena saab summaarne elektriväli nulli sees, võrdseks nulliga. Kogu piht saab ühesuguse potentsiaali. Juhi välispind on (V/m) F-jõud(N) q-laneg(c) F= q1q2/Er 2. Elektriväljatugevus on vektor mis on suunatud positiivse laengule mõjuvale suunas. Elekriväljajõujooned on jooned mille puutuja siht mis tahes punktis ühtib elektrivälja tugevuse vektori sihiga antud punktis
nihutada teisi laenguid. Täpsemaks kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid: 1)elektrivälja tugevus E-jõud, millega väli mõjutaks ühte kulonit antud punktis. Vastav definti.valem: E=F/q, siit tuleb E ühik: 1N/c. 2)välja suund-ühtib pluss laengule mõjuva suunaga E ja F on vektorid, millel on kolm omadust:arvväärtus, suund ja rakenduspunkt.3)välja kuju-näidatakse joonistel jõujoonte abil. Jõujooned näitavad: a)väljasuunda, mis ühtib jõujoone puutuja suunaga. B)välja tugevust-mida tihedamalt jõujooned seda tugevam on väljatugevus. Kuju põhjal liigitatakse: 1)homogeene ja 2)mitte homogeene. 4)ruumitihedust nt. Kui palju energiat on ühes kuupmeetris. 5)elektrivälja levimiskiirust- on tõestatud, et laengute vaheliste kandjateks on virtuaalsed prootonid, mis liiguvad valguskiirusega ühelt laengult teisele ja nendest elektriväli koosnebki. Delta t=r/c Punktlaengu elektrivälja tugevus:
interaktsioon; Elektromagnetiline vm; tugev vm tuumaosakeste vahel; nõrk vm tuumade muundumisel. Elektrilaengu järgi: elektron -prooton + neutron 0 Iga keha koosneb laetud osakestest (elementaarosakestest). Nad tekitavad elektrilaengu abil elektrivälja. Makrokeha on laetud siis kui tema erimärgiliste laengute summa on erinev. Tavaliselt on keha neutr, kui aga mingil viisil luua kehas teatud elementaarosakeste ülejääk osutub keha laetuks. Elektrilaengud on 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
nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. Elektriväli – levib laetud kehade ümber ja lõpmatu kiirusega. Põhiomaduseks on mõjutada laenguid jõuga. Elektrivälja tugevus välja antud punktis – antud punktis proovilaengule mõjuva jõu ja selle proovilaengu suhe. Vektori suund on määratav positiivsele laengule mõjuva jõu kaudu. Elektrivälja jõujooned – jooned, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib elektrivälja tugevus vektori sihiga. Suund algab positiivsetel ja lõppeb negatiivsetel laengutel. Tihedus iseloomustab elektrivälja tugevust antud piirkonnas. Superpositsiooni printsiip – kehade süsteemi väljatugevuse leidmiseks tuleb üksikute kehade väljatugevuse vektorid liita. Tuleneb välja omadusest mitte segada teist välja. Punktlaengu q1 elektrivälja tugevus E1 teise punktlaengu q2 asukohas on :
q1 q2 F jõud (ühik: 1N) 9 F = k 2 k- võrdetegur (k=910 Nm2/C2) r r laengutevahelinekaugus (ühik: 1m) q laeng (ühik: 1C) Elektrivälja tugevus füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. F E elektrivälja tugevus (ühik: 1N/C ehk 1V/m) E= q F jõud (ühik: 1F) q laeng (ühik: 1C) Punktlaeng Q tekitab endast kaugusel r väljatugevuse: Q E =k r2 Elektrivälja tugevus on vektoriaalne suurus ja teda võib lühidalt nimetada E-vektoriks. E-vektor on alati suunatud positiivselt laetud kehast eemale ja negatiivselt laetud keha poole. Kehtib superpositsiooniprintsiip (liitumise põhimõte): laetud kehade süsteemi väljatugevuse leidmiseks tuleb üksikute kehade E-vektorid liita. Töö elektriväljas Pinge elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. kahe punkti vaheline pinge näitab, kui
võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. Elektriväli on laenguid ümbritsev mateeria, millel pole massi, värvust, lõhna... jne, kuid on teatud hulk energiat, mille arvel võib väli teha tööd: nihutada teisi laengud. Täpsemaks kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid: 1) Elektrivälja tugevus E- jõud, millega väli mõjutaks ühte kulonit antud punktis. Vastav def. valem E=F/q, siit tuleb E ühik: 1N/C. 2) Välja suund- ühtib + laengule mõjuva jõu suurusega. 3) Välja kuju- näidatakse joonistel jõujoontega., mis ühtib jõujoone puutuja suunaga. Jõujooned näitavad ka välja tugevust. Kuju põhjal liigitatakse a) homogeensed- jõujooned paralleelsed ja ühtlase tihedusega, b) mittehomogeensed- kõik teised. 4) Energia ruumitihedus- näitab kui palju energiat on ühes m(3), 5) Elektrivälja levimiskiirus Kui nihutame energiat q(2) q(1)-st kaugemale, siis ei vähene
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
Punktlaengu elektrivälja potentsiaal (r ) = = 4 r 4 0 i =1 i 1 dV dq Pideva laengute jaotuse korral ruumis = 4 r = V dV 1.9. Potentsiaali ja väljatugevuse vaheline seos E = - x i + y j + z k E = -grad Ruumis ühesuguse potentsiaaliga punktid moodustavad ekvipotentsiaalpinna. 1.10. Elektriline dipool - süsteem kahest võrdsest vastasmärgilisest laengust, mis on väga väike (punkti kujuline)
9. AMPER.VOLT.OOM Amper on elektrivoolu tugevuse põhiühik SI-süsteemis valem I= q/t ( laeng / aeg) Volt on pinge mõõtühik, näitab palju tööd tehti kahe punkti vahel laengu ümbertõstmisel Oom on takistuse ühik 10. ELEKTROSTAATILINE VÄLI. VÄLJA TUGEVUS Elektrostaatiline väli on paigalolevaid elektrilaenguid ümbritsev väli Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale E=F/q Vektori E suund ühtib väljas positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga punktlaengu väljatugevuse valem E=F/q=kQq/(r2q)=k [Q/r2 ] ühik on njuutonit kulani kohta [ N/C] 11. ELEKRTIVÄLJA JÕUJOONED mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat 12. MIS PÕHJUSTAB ÄIKEST Kuuma suvepäeva pärastlõunal hakkab maapinna lähedal soojenenud õhk kiiresti ülespoole liikuma, sest soe õhk on külmast kergem. Tugevates tõusvates õhuvooludes saavad veepiisad
Süütepool annab pingeimpulsi 20 kV. Kui suur võib olla elektroodide vaheline kaugus? 8. Juht elektriväljas. Juht on aine, milles laengukandjate arv ja aatomite üldarv on samas suurusjärgus. Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengukandjad juhis liikuma, kuni väli mõjutab neid jõuga. Positiivsed laengukandjad liiguvad elektrivälja suunas ja negatiivsed vastassuunas. Nii laaduvad juhi pinnad. Seda nähtust nimetatakse elektrilise induktsiooni nähtuseks. 9. Dielektrik elektriväljas. Dielektrik on aine, milles vabade laengukandjate arv on tühiselt väike. Dielektrikus laengukandjad ei saa vabalt liikuda, nad võivad vaid veidi nihkuda oma tasakaaluasendi suhtes. Seda nähtuks nimetatakse polarisatsiooniks. Aine polariseerumisvõimet iseloomustab tema dielektriline läbitavus . Dielektriline Aine läbitavus 20°C juures
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
Columb'i seadus kirjeldab laetud kehade vastastikmõju. Kehtib laengu jäävuse sedauds: elektriliselt isoleeritud süsteemi koguleng on jääv suurus. Laetud keha iseloomustatakse elektrilaenguga. [q]=1C Columib'i seadus: Kaks punktlaengut mõjutavat teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengutega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. F=k q1q2 / r2 Laetud kehade vastastikmõju toimub elektrivälja vahendusel. Elektriväli ümbritseb laetud kehi ja elektriväli mõjub laetud kehadele. Sellepärast kasutatakse elektrivälja uurimiseks proovilaengut. Elektrivälja iseloomustav füüsikaline suurus elektrivälja tugevus E. Elektrivälja tugevuseks nim laengute mõjuva jõu ja laengu jagatist. E=F/q Elektrivälja tugevus näitab laengule 1C mõjuva jõu suurust. Elektrivälja tugevus 30N/C näitab, et 1C suurusele laengule mõjub jõud 30N. Elektrivälja näitlikuks kujutamiseks kasutatakse jõujooni: 1) mida suurem on jõujoonte tihedus seda tugevam on elektriv�
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
