Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "ELEKTROSTAATIKA". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
kondensaator, sammupinge, mahtuvus, lähi, elektrostaatiline, homogeenne, jõujooned, vahekaugus, viimisel, laengukandjad, liikuda, elektrostaatika, vahendaja, mateeria, 000km, mõningaid, elektromagnetväli, vahekaugustel, kuuldav, liitumise, paigalseis, sirged, kujust, kirjeldavad, tagajärel, dielektrik, ainele, mittejuht, vabu, nihkumineVoolu tekkimiseks vaja: * vabade laengukandjate olemasolu * nende liikumist põhjustav jõud Vabade laengukandjate sisalduse järgi on 3 tüüpi kehasid: Juhid- ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur e juhivad elektrit, nt 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
Punktlaegu elektrivälja tugevus: E=q/4*pii*eps0*r2 1N/C- elektrivälja tugevus, milles punktlaengule 1kulon mõjub jõud 1njuuton F=q*E Superpositsioonipritsiip-selle kohaaselt võrdub laengute süsteemivälja tugevus üksikutest laengutest põhjustatud välja tugevuste vektoriaalse summaga Elektriväljajõujoon- mõtteline joon, mille igas punktis on e vektor suunatud pikki selle joone puutujat Homogeenne väli- väli, mille jõujooned o omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu Elektrivälja kahe paralleelse erinimelise plaadi vahel E=q/eps0*eps*S Potesiaalne väli-väli kus ei sõltu trajektori kuju Wp=q*E*d Potesiaal fii näitab, kui suur on selles punktis ühikuliselt positiivse laenguga keha potensiaalne energia Potensiaal on skalaare suurus Fii=k*q/r Ekvipotensiaalpind-ühesugust potensiaali omavad elektrivälja punktide hulk Pinge- elektriväli kahe punkti potensiaalide vahel
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
q- keha laeng, E- elekrtivälja tugevus, s- nihe. Elektrivälja jõud: F= qE. 2. Elekrtivälja potentsiaal. Potentsiaal näitab, kui suur on sellest punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia.Homogeense välja potentsiaal: =Wp /q = Es. Potentsiaal: = 3. Elektriline pinge. Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. Kahe punkti vaheline pinge näitab, kui suurt tööd teeb elektriväli ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise. Sammupinge: Mida rohkem on inimese üks jalg, seda suurem potentsiaalide erinevus(pinge) tekib kahe jala vahel. Piksevarras: Välk tahab lüüa teraviku pihta ja seepätast suutema tõenäosusega lööb ta piksevarda pihta kui maja pihta. 4. Juht elektriväljas. Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengukandjad juhis liikuma, kuna väli mõjutab neid jõuga. Pos laengukandjad liiguvad elektrivälja suunas ja neg vastassuunas
12 15:01 (C) V. Kalling 16 SUPERPOSITSIOONI PRINTSIIP · Kui mitu laetud osakest tekitavad antud ruumipunktis elektriväljad, mille tugevused on E1, E2, ..., En , siis kogu väljatugevus selles punktis võrdub kõikide väljatugevuste vektorite summaga. · Seejuures iga allika väli arvutatakse nii, nagu teisi välju poleks olemas (väljade superpositsiooniprintsiip): 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 17 Elektrivälja jõujooned · Elektrivälja jõujooneks nimetatakse joont, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib väljatugevuse vektori E sihiga. · Elektrivälja jõujooned algavad positiiv-setel laengutel ja lõpevad negatiivsetel või suunduvad lõpmatusse. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 18 Homogeenne elektriväli · Ligikaudu võib homogeenseks lugeda kahe erinimeliselt laetud metallplaadi vahelist elektrivälja. · Homogeense elektrivälja jõujooned 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 on selles pubktis ühikulise ppositiivse laenguga keha pot en. Ühesugust pot omavate elektvälja punktide hulka nim ekvipotentsiaalpinnaks. |Elekt pinge-elektrivälja kahe punkti pot vahe. Kahe punkti vaheline pinge näitab,kui suure töö teeb elektriväli positiivset ühikulist laengut omava keha viimisel ühest punktist teise. Kui laengu 1C viimisel ühest punktist teise teeb elektväli tööd 1J, siis on pinge nende punktide vahel 1V. 1V/m on sellise elektrivälja tugevus, milles potentsiaal muutub liikumisel piki jõujoont iga meetril ühe voldi võrra. |(äike-soojenenud õhk liigub kiiresti ülespoole, sest soe õhk on külmast kergem. Tõusvates õhuvooludes saavad veepiisad hõõrdumisel elektrilaengu.)|Aine nõrgendab elektrijõude ja ka elektrivälja. Peamiseks aine eletrilisi
........................................................... 13 10.Elektrimahtuvus. Kondensaatorid....................................................................14 1. Elektrilaeng. Elektroskoop. 2. Coulombi seadus. Ülesann e 1 Leidke tõmbejõu F, millega elektron ja prooton mõjutavad teineteist vesiniku aatomis. Osakeste vahekauguseks loeme vesiniku aatomi raadiuse 5,3 10 -11 m. Ülesann e 2 Kahe punktlaengu vahel, millest ühe väärtus on 10 pC, seisab klaas ( = 7). Laengute vahekaugus on 10 mm ja nendevaheline jõud on 7 10 -4 N. Milline on teise laengu suurus? 3. Elektriväli. Elektrivälja tugevus. Kuloni seaduse järgi mõjutavad elektrilaengud teineteist. Tekkib küsimus: Kuidas see toimub? Mehaanikast on teada, et kehad mõjutavad teineteist vahetult kontaktil, näiteks põrkumisel, hõõrdumisel jne. Elektrilisel mõjutamisel üks laeng mõjutab teist ka täielikus tühjuses! Seetõttu räägitakse, et iga laengu ümber eksisteerib elektriväli.
Väljade superpositsiooniprintsiip. Kui mitu laetud osakest tekitavad ruumipunktis elektrivälja tugevustega ,siis resultantvälja tugevus selles punktis on Joonis (rööpkülik) -- Väljatugevused liituvad geomeetriliselt. Elektrivälja piltlikumaks ettekujutamiseks kasutatakse jõujooni. Elektrivälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on E vekstor suunatud piki selle joone puutujat. Joonis (nooltega ring , ringist ka väljas). Homogeense välja jõujooned on omavahel II sirged, mille vahekaugus ei muutu. E=q/ eps. Eps0 S. Joonis- kast nooltega. + üleval, - all.--homogeenne väli kahe plaadi vahel. Töö elektriväljas. Potentsiaalne energia. Potentsiaal. Pinge . Laetud kehade süsteemil on potentsiaalne energia seetõttu , et laengute vahel mõjuvaid jõud ning need võivad tööd teha ja laenguid ümber paigutada. Laegngute vahel mõjuv jõud avaldub välja kaudu. Väli teeb tööd. Leiame homogeense elektrivälja
Elektrostaatiline väli- paigalseisvate laengute tekitatud elektriväli Elektrivälja tugevus- elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. Homogeene elektriväli- homogeense välja jõujooned on omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu Elektrivälja punkti potentsiaal- näitab, kui suur on selles punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia. Pinge- kahe punkti potentsiaalide vahet nim. pingeks Kahe keha mahutavus- kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge Kondensaator-kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks Elektrivälja omadused: nähtamatu, üks väli ei sega teist, pole kindlaid mõõte, kannab energiat.
on suunatud peopessa, siis väljasirutatud pöial näitab juhtmelõigule mõjuva jõu suunda Magnetinduktsioon, selle valem ja ühik-B näitab magnetjõudu Fm, mis mõjub ühikulise võluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. Ühik: 1(T) tesla. Valem: B=F/I*l sinα Elektrivälja jõujoonte suund-mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat. Seal, kus väli on tugevam, paiknevad jõujooned tihedamalt. Homogeenne elektriväli/magnetväli- homogeense välja E-vektor on kogu vaadeldavas ruumis ühesuguse pikkuse ja suunaga ning välja jõujooned on omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu Parema käe rusikareegel- kui rusikasse tõmmatud parema käe väljasirutatud pöial näitab voolu suunda, siis neli kõverdatud sõrme näitavad selle voolu magnetvälja suunda
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 Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nim. elektriliseks pingeks U U=Ep1 Ep2 / q ; U=A/q ; U=Ed Sammupinge potentsiaalide erinevus kahe jala vahel Pinge 1V 1V=1J/1C 1Volt on pinge kahe punkti vahel kui laengu ühe 1C viimisel ühest punktist teise teeb elektriväli tööd 1J Juht ja dielektrik elektriväljas Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengud(elektronid) juhis liikuma, sest neile mõjub elektrijõud. Dielektrikus laengukandjad vabalt ei liigu. Nad võivad nihkuda asendist. Toimub polariseerumine. Orienteerunud dipoolid tekitavad ainele mõjuva välja suhtes vastassuunalise välja. Varjestamine. Elektriliseks varjestamiseks nim mingi keha kaitsmist elektrivälja mõju eest. Elektrimahtuvus
1. Colulumbi seadus- Kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. F=k · q1·q2/r2 Jõud on suunatud piki laenguid ühendavat sirget. Ta on samanimeliste laengute korral tõukejõud ja erinimeliste laengute jaoks tõmbejõud 2. Punktlaengu elektrivälja jõujooned. Elektrivälja graafiliseks kirjeldamiseks kasutatakse jõujooni. Elektrivälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on E- vektor suunatud piki selle joone puutujat. Jõujooned on inimese poolt välja mõeldud abivahendiks elektrivälja kirjeldamisel. Tegelikkuses neid olemas ei ole 3. Elektriväljatugevuse ühikud Väljatugevuse ühikuks on njuuton kuloni kohta (1N/C). Rohkem kasutatakse ühikut üks volt meetri kohta (1V/m). 4
potentsiaalne keha. Mida suurem on potentsiaal, seda suurema töö võib see laetud keha teha. =E*d potentsiaal (V) E elektrivälja potentsiaal (V/m) d laengu kaugus nullpotentsiaalist (m) 6. Mis on pinge? Pinge on elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. Mida suurem on potentsiaalide erinevus, seda suurem on pinge. U=A/q U=E*d U pinge (V) A töö (J) q laeng (C) 7. Mis on sammupinge? Maha kukkunud elektriposti piirkonnas sammuv inimene võib saada elektrilöögii, kuna tema jalgade vahele tekib elektripinge, mida nimetatakse sammupingeks. Sammupinge tekib juhul, kui inimene puutub sellises piirkonnas maad korraga vähemalt kahe kehaosaga (mõlemad jalad, käsi ja jalg). 8. Elektrimahtuvus. Mis on, millest sõltub, kondenseerumine. Kahe keha omavaheline elektrimahtuvus näitab, kui suure laengu üleviimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel pinge 1 volt
vahekaugustega. o Konstant k - 9 * 109 N * m2/ C2 · Näite ülesanne Leiame Coulomb'i seaduse kohaselt tõmbejõu F, millega elektron ja prooton mõjutavad teineteist vesiniku aatomis. Osakeste vahekauguseks loeme vesiniku aatomi raadiuse, mis Bohri mudel kohaselt on 5,3 * 10-11m. Väli mateeria eriline vorm, mis vahendab aineosakeste vastastikust mõju ning omab energiat · Väli on aineosakste vastastikmõju vahendaja · Elektrostaatiline väli teineteise suhtes paigal seisvate laetud kehade vastastikmõju vahendab väli Elektrivälja tugevus - kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale · (N/c) ,,njuuton kuloni kohta" · E vektor · Superpositsiooniprintsiip ehk liitumise põhimõte kehtib elektriväljas o Selle kohaselt võrdub laengute süsteemi väljatugevus üksikutest laengutest põhjustatud
elektrostaatika- tegeleb paigalseisvate laetud kehade vastastikmõju uurimisega. punktlaeng- laetud keha, mille kehad on tühised võrreldes kehade vahe kaugusega. Coulombi seadus- kahe laengu vahel mõjuv jõud on võrdeline kummagi laengu korrutisega ja pöördvõrdeline kehade vahekaugusega. F=k*q1*q2/r2elektrivälja tugevus- näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale.E=F/q. elektrostaatiline väli- mateeria vorm, mis vahendab teineteiste suhtes paigal seisvate laengute vastastikmõju. potentsiaalne väli- väli, milles töö ei sõltu liikumistee kujust. elektrivälja jõujoon- mõtteline joon, milles igas punktis E vektor on suunatud piki selle joone puutujat. elektriline pinge-elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. U=A/q elektrivälja potentsiaal- füs. suurus, mis näitab kui suur on antud välja punktis asuva laengu potentsiaalne energia
Homogeenseks nimetatakse elektrivälja, mille E-vektor on kõigis ruumi punktides ühesugune nii pikkuselt kui suunalt. 18. Mis iseloomustab potentsiaalivälju? Potentsiaalses väljas ei sõltu töö liikumistee kujust. 19. Kuidas leida elektrivälja tööd? (valem) A= q E s A- elektrivälja töö, q- laeng, E- elektrivälja tugevus, s- nihe 20. Kuidas leida punktlaengu potentsiaalset energiat elektriväljas? (valem) Wp= q E d q- laeng, E- elektrivälja tugevus, d- vahekaugus 21. Defineeri elektrivälja potentsiaali mõiste. (valem) Elektrivälja potentsiaal näitab, kui suur on vaadeldavas punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia. 22. Mida nimetatakse ekvipotentsiaalpinnaks? Mis on sellel liikudes iseärast? Ühesugust potentsiaali omavate elektrivälja punktide hulka nimetatakse ekvipotentsiaalpinnaks. Liikumisel jõujoonega ristuvas suunas jääb potentsiaal konstantseks. Ekvipotentsiaalpinnad on alati jõujoontega risti. 23
4. Laengu jäävuse seadus ütleb, et elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. 5. Negatiivne ioon ehk anioon on negatiivse elektrilaenguga ioon, mis moodustub elektronide lisandumisel. Positiivne ioon ehk katioon on positiivse elektrilaenguga ioon, mis moodustub elektronide lahkumisel. 6. Elektrivool on laengukandjate suunatud liikumine. Voolu suunaks on kokkuleppeliselt valitud positiivsete laengukandjate liikumise suund. Negatiivsed laengukandjad (näiteks elektronid metallis) liiguvad seega voolu kokkuleppelisele suunale vastupidises suunas. 7. Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur. (metallid, kraanivesi). Dielekter ehk isolaator ehk mittejuht. Väga vähe laengukandjaid. (kummid, plastikud, õhk, klaas). Pooljuhid on juhtide ja dielektrite vahepealsed ained. Vabade laengukandjate arv sõltub tugevalt temperatuurist. (germaanium, räni). 8
Laeng näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus Elementaarlaeng vähim võimalik laengu väärtus. Laengu jäävuse seadus: Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv Elektrivool laengukandjate suunatud liikumine Juht laengu kandjate arv suur; juhib elektrit Dielektrik e isolaator e mittejuht laengu kandjaid vähe; aine, mis ei juhi elektrit Pooljuht laengukandjad ei ole alati vabad, neid võib saada suhteliselt kergesti vabadeks muuta; juhib elektrit mingil kindlal temperatuuril, valguses, lisandite sisaldusest põhiaines jne nt puhas vesi, räni Voolutugevus näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget Voolu suunaks on kokkuleppeliselt positiivsete laengukandjate suund. Negatiivsed laengukandjad nt elektronid metallides liiguvad kokkuleppelisele suunale vastupidises suunas
Elektriväljatugevus (E) näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikuliselt positiivse laenguga kehale.(vektoriaalne suurus) Superpositsiooniprintsiip- laetud kehade süsteemivälja tugevuse leidmiseks tuleb üksikute kehade E-vektoreid liita. Elektrivälja jõujoon- mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat. Homogeennseks nim elektrivälja, kus e-vektor on kõigis ruumipunktides ühesugune, suuruselt ja suunalt. Homogeennse elektrivälja jõujooned on paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu. Elektriväljas tehtud töö ei sõltu töö liikumistee ehk trajektoori kujust. Välja, milles töö ei sõltu liikumistee kujust nim potensiaalseks väljaks. Potensiaalne energia on tingitud keha vastastikmõjust teiste kehadega välja vahendusel. Elektrivälja potensiaal näitab, kui suur on vaadeldavas punktis ühikulise positiivse laenguga keha potensiaalne energia. Elektriliseks pingeks (U) nim kahe punkti potensiaalide vahet.
viimisel ühest punktist teise. U = A/q 2. Juhtiva keha pindadele kogunevaid laenguid nimetatakse elektriliseks induktsiooni nähtuseks. Elektriline induktsioon elektriväli kutsub juhis esile laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise, tekkivad laengud on indutseeritud laengud, nende elektriväli tasakaalustab juhile väljaspool mõjuva elektrivälja, selle tagajärjel summaarne elektrostaatiline väli juhis puudub, Seotud laengukandjate lahknemine on polariseerumine ehk polarisatsiooni nähtus. Polarisatsioon omavahel seotud erimärgiliste laengute lahknemine, selle tulemusel aine nõrgendab talle mõjuvat elektrivälja. Iseloomustav dielektriline läbitavus. 3. Voolutugevus I on esitatav ühe laengukandja laengu q, laengukandjate konsentratsiooni n, triivikiiruse v ja juhtme ristlõikepindala S korrutisena.
q1q2/Er2, njuuton kuloni kohta on sellise el.välja tugevus, milles punktlaengule suurusega 1C mõjub 1N,el.välja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat, positiivse punktlaengu e-vektor on suunatud laengust eemale, elektrivälja superpositsiooni printsiip-selle kohaselt võrdub laengute süsteemi väljatugevus üksikutest laengutest põhjustatud väljatugevuste vektoriaalse summaga, homogeenne on selline elektriväli mille väljatugevus on igas punktis suuruselt ja summalt sama. Jõujooned on paralleelsed ja sirged, Töö elektriväljas ei sõltu trajektoori kujust vaid jõujoone sihis sooritatud nihkest A=F*s*cosa. AeEp=m*g*h)=A=E*q*d. A-töö(J) E-elektriväljatugevus (V/m) q-laeng(c) d-kaugus neg.plaadist. Ep=Eqd Ep-potensiaalne energia(J),potentsiaalne väli on väli, milles töö ei sõltu liikumistee kujust, kuna tema kirjeldamisel võib kasut. Potensiaalse en. mõistet
Tähtis on potentsiaalide vahe. Potentsiaalide vahe tähis on U PINGE! Fii1-fii2 = U Pinget nimetatakse potentsiaalide vaheks. Teine nimi. A Pinge def = U= q Kahe punkti vaheline pinge näitab kui suurt tööd teeb elektriväli ühiklaengu nihutamisel punktist A punkti B. Pinge on kõrguste vahe(potentsiaalide vahe) U E= d d = kaugus. NELI JÕUDU Gravitatsioonijõud Elektromagneetiline jõud Tugev tuumajõud Nõrk tuumajõud Kahe jala vahele tekkib sammupinge. Joostes ei teki. 80% välkudest on pilvede vahel 20% lööb maa peale Proovilaeng on positiivne. Juhi sees on ka väli, esialgse väljaga vastassuunaline Juhi sees tekib täpselt sama suur väli, aga vastassuunaline. Elektrostaatiline Induktsioon kõik tõmbab kõike Dielektrikuks vabasid laenguid ei ole, laeng nulliks ei lähe. Tüüp A dielektrikud Polariseerimata aatom
Põhiomadus: mõjub elektrilaengutele teatud jõuga. 10. Elektrivälja tugevus: vektoriaalne suurus, EV tugevus antud väljapunktis on võrdne sellesse väljapunkti asetatud laengule mõjuva jõu ja laengu suhtega. E=F/q [1 N/C] [1 V/m] 11. Väljade superpositsiooni printsiip: kui antud välja pinktis tekitab elektrivälja kaks ja enam laengut, siis summaarne EV tugevus on võrdne üksikute EVde tugevuste vektorsummaga. (NB! vektormärkidega!) E=E1+E2+E3+...+En 12. Elektrivälja jõujooned: 1)algavad pos. laengutelt, lõppevad neg. 2)jõujooned on pidevad 3)jõujooned ei lõiku 4)mida lähemal laetud kehale, seda suurem jõujoonte tihedus JOONIS! 13. JOONISED: pos., neg., samanimeliste ja erinimeliste laengute joonised 14. Homogeenne EV: selline EV, mille elektrivälja tugevus on välja igs punktis suuruselt js suunalt ühesugune. 15. Ühtlaselt laetud kera elektriväli: JOONIS! E=kq/r2 r-väljapunkti ja kera keskpunkti vaheline kaugus. 16. Lõpmatu tasandi EV: JOONIS
Aine ja väli võivad vastastikku teineteiseks muutuda. Elektriväli Elektriväli on elektrilaengute mõjul tekkiv ja neid mõjutav väli, osa elektromagnetväljast. Liikumatute laengute välja nimetatakse elektrostaatiliseks väljaks. Elektrivälja iseloomustavad omadused · pidev ja katkematu · mõjuulatus on lõplik · levib kiirusega 300 000 km/s · vahendab laengute vastastikmõju Elektrivälja graafiline kujutamine Elektrivälja jõujooned algavad positiivselt laengult ja lõppevad negatiivsel laengul või suunduvad lõpmatusse. Jõujoone puutuja näitab igas punktis elektrivälja tugevust. Elektriväljajooned on kujuteldavad jooned, neid reaalselt ei eksisteeri Superpositsiooniprintsiip Vektorite liitmise põhimõtte kohaselt võrdub laengute süsteemi väljatugevus üksikutest laengutest põhjustatud väljatugevuste vektoriaalse summaga. Elektrivälja vektori suuna määramine
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 q1 ja q2 (C) punktrlanegute 1 ja 2 suurused n (m) punktlanegute vahekaugus E suhteline dielektriline läbitav vees mis näitab mitu korda vähnedab mingi keskkond või aine kahe laengu vahel mõujuvat elektrijõudu võrreldes vaakumiga mõnede ainete dielektriline läbitavust vaakumis : vaakum 1 õhk 1 paber 2 õli 2,5 klaas 7 puhas vesi 81 Küsimused ja ülesanded 1.Kahe teineteisest 20 cm kaugusel paikneva punktlaengu vahel mõjuv elektrijõud on 18mN kui suur on nendevaheline jõud siis kui laengud viia teineteisest 60 cm kaugsule põhjenda vastust
4. Kirjelda aatomi osakeste laenguid. Mis on elektrilaeng? 5. Mida ütleb laengu jäävuse seadus? 6. Defineeri elektrijuhid, dielektrikud ja pooljuhid. Too näiteid. 7. Mida näitab voolutugevus? 8. Kirjuta Coulomb-i seadus ja valem. 9. Kuidas defineeritakse välja? 10 .Lähimõju ja kaugmõju teooria. 11. Mille poolest erinevad aine ja väli? 12. Mida näitab elektrivälja tugevus? 13. Joonista positiivse ja negatiivse punktlaengu jõujooned. 14. Joonista positiivse ja negatiivse laengu vastastikusemõju elektrivälja jõujooned. 15 .Joonista samamärgiliste punktlaengute vastastikmõju elektrivälja jõujooned. 16. Joonista ühtlaselt ja ebaühtlaselt laetud plaatide elektrivälja jõujooned. Vastused: 1. Elektromagnetiline vastastikmõju on elektrilaengute vahel, selle avaldumisvormid on elektrinähtused ja magnetnähtused. 2. Elektromagnetilist vastastikmõju kasutatakse elektroonikas ja tehnikas, nagu näiteks
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. q 1 °q 2 -12 C2 F= Kus 0=8,8510 4 0 r2 N m 2
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. 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
Ekvipotensiaalpind on selline mind mille iga punkti potentsiaal on samasugune/ekvalentne. NB! ekvipotensiaali pinnad ja E=1. Punktlaeng on keha mille mõõtmeid ei arvestata ja keha laengut vaadeldakse koonduna ühte punkti. NB! Keha võib punktlaenguks siis kui kehade vahelised kaugused on tunduvalt suuremad kehamõõtmetest. Kuloni seadus on õige ka ühtlaselt laetud kerade korral. Sel juhul tähendab r-kehade kespunktide elektrivälja jõujooned on omavahel alati risti. A=F*s*cosa. Juht elektriväljas, pinge näitab elektriliste jõudude poolt ühik laengu vahelist kaugust. Aine dielektriline läbitavus näitab mitu korda antud aine nõrgendab laengute vahelist mõju võrreldes vaakumiga. E= F0/F E-aine dielektriline ümberpaigutamisel tehtavat tööd. U=A/q U-pinge (v-volt) A-töö (j-dzaul) q-laeng(c). NB! Pinge on alati kahe punkti vahel. U=A/q=Ep 1- läbitavus F0- laengute vaheline mõjujõud vaakumis (N) F- aines(N)
Laeng võib sellises süsteemis tekkida ja kaduda vaid paarikaupa (+q ja q üheskoos). 1 Laengu jäävuse seadust võib ka tõlgendada kui maailma üldise keskmise neutraalsuse seadust. Mingi keha laadumisega kaasneb vastupidise märgiga laengu ilmumine tei- sele kehale. Kehad elektriseeruvad omavahelisel kontaktil seetõttu, et laengukandjad lähevad ühelt kehalt teisele üle. 5.2. Elektrilaengute vastastikmõju Laetud kehade vahel mõjuv elektrijõud sõltub kehade vahekaugusest. Ühe laetud keha eri osad võivad aga olla teisest kehast erinevatel kaugustel. Seetõttu saab elektrijõu suurust (jõuvektori moodulit) määrava seaduse (Coulomb'i seaduse) rangelt sõnastada vaid punktlaengute kohta. Punktlaenguteks nimetatakse laetud kehi, mille mõõtmed on tühiselt väikesed võrreldes nende vahekaugusega
=k vaakumi dielektriline läbitavus, k= =9* Samanimelised laengut tõmbuvad, erinimelised tõukuvad. Elektriväli Elektriväli ümbritseb laetud kehi. Elektriväli on vektorväli, elektrivälja tugevus on vektoriaalne suurus .Elektrivälja tugevust määratakse positiivse proovilaenguga. Elektrivälja suund ühtin 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. Elektrivälja tugevuse ühik on N/C. Punktlaengu elektriväli Lõputu tasandi elektriväli Superpositsiooniprintsiip: Punktlaengute süsteemi poolt tekitatud
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 q1 ja q2 (C) punktrlanegute 1 ja 2 suurused n (m) punktlanegute vahekaugus E suhteline dielektriline läbitav vees mis näitab mitu korda vähnedab mingi keskkond või aine kahe laengu vahel mõujuvat elektrijõudu võrreldes vaakumiga mõnede ainete dielektriline läbitavust vaakumis : vaakum 1 õhk 1 paber 2 õli 2,5 klaas 7 puhas vesi 81 Küsimused ja ülesanded · Kahe teineteisest 20 cm kaugusel paikneva punktlaengu vahel mõjuv elektrijõud on 18mN kui suur on nendevaheline jõud siis kui laengud viia teineteisest 60 cm kaugsule põhjenda vastust
näitab millist tööd on keha võimeline tegema. q =Ed Kui laeng liigub elektriväljas.. Siis ta teeb tööd. A=∫ ⃗ F d ⃗s =∫ ⃗ E q∗d ⃗s =q ∫ ⃗ E d ⃗s Vaba laengukandja – laeng, mis võib juhis vabalt liikuda Juht elektriväljas Kui juht satub elektrivälja, siis hakkavad mõjuma Culonilised(ei oska kirjutada) jõud. Vabad laengukandjad hakkavad liikuma jõu suunas ja väli nõrgeneb. Dielektrikud elektriväljas Dielektrikul kuuluvad suurem osa laengukandjaid molekulide koosseisu, seega saavad nad vähe liikuda. Nad saavad liikuda molekuli (aatomi) piires. Sellest tuleneb, et dielektrikud vähendavad laengutevahelist mõju. Dipool Molekul, mille laengud paiknevad välja mõjul ümber. Elektriline mahtuvus Mahtuvus on süsteemi omadustest sõltuv konstant, mis iseloomustab aine laadumise võimet
annaabi.ee 
