Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "ELEKTROSTAATIKA". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
valja, voolutugevus, 2018, elektromagn, kondensaator, induktsioon, vahelduvvool, mahtuvus, võrdelin, aetud, elektrivool, jõujoone, paralleelset, labi, kiirt, laengud, joud, soltu, elektrienergia, kumer, kiirte, peegel, vektor, elektrivali, ühtib, dielektrik, kogutakistus, magnetväli, induktiivsus, resonants, signaal, koonduv, vaakumis, jõujooned
Punktilaengu elektriväli- punktilaeng q elektriväli E punktis, mis asub kaugusel r laengust,
F 1 q
E= =
q 4 0 r 2
avaldab kujul punktilaengu väli E on suunatud laengust eemale, kui laeng
on positiivne ja laengu poole, kui laeng on negatiivne
Tasandi elektrivali E=/20
Erinimeliselt laetud tasandi elektrivali E=/0
Sfääri elektrivali kui r>R(kogu valja tekitav laeng q jaab pinna sisemusse), kus r kaugus
keskpunktist ja R sfaari raadius, siis E(r) = 1/(40)*q/r2 kui r=R, siis E(R) = /0 kui r
Seega neil on olemas mäluefekt. N: kvarts, mirofonides Piesoelektrikud on ained, mis on suutelised polariseeruma mehaanilise pinge rakendamisel (nn piesoelektriline efekt). N: kvarts, mikroskoopiliste andurite, täiturite valmistamisel, kvartskell Senjettdielektrikud - prototüübiks nn. Seignette'i sool, ained mis sarnaselt magnetväljale ferromagneetikutes säilitavad elektrilise polarisatsiooni ka pärast väljast eemaldamist. Kondensaator ja tema elektrimahtuvus Üksikjuhi mahtuvus,Vastastikune mahtuvus,Kondensaator ja selle mahtuvus Kondensaator koosneb vähemalt 2 juhist ja neid eraldavast dielektrikust Ül salvestada elektrilaenguid. Kondensaatori mahtuvuseks nimetatakse ühe katte laengu absoluutväärtuse ja katatevahelise pinge suhet. C=q/U Elektrimahtuvuse ühikuks on farad (F) (C/V) Plaatkondensaatori mahtuvus 0 S Plaatkondensaatori mahtuvus C = ,kus S on ühe plaadi või plaatide kohakuti
resoneerib elektrivõngetele, mille võnkesagedus ühtib kristallplaadi mehaanilise omavõnkesagedusega).Elektreedid- jäävad pärast elektrivälja eemaldamist polariseerituks (analoogselt püsimagnetitele magnetväljas).Kondensaator ja tema elektrimahtuvus-kondensaator on kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Koosneb kahest juhtivast plaadist, mille vahel paikneb dielektrikukiht. Tema mahtuvus on tema katete omavaheline mahtuvus.Kondekaid kasutatakase elektrilaengute kogumiseks kohtades, kus on lühikeseks ajaks vaja suurt võimsust. Samas ei juhi kondensaator alalisvoolu, sest ei teki kinnistelektriahelat. Tema elektrimahutuvs-on ühe katte laengu ja katetevahelise pinge suhe C=q/U [F-farad].üksiku juhi mahtuvus ja potentsiaali suhe C=q/. Plaatkondensaatori mahtuvus- C= 0*S/d. 0- elektriline konstant ehk 8,85*10-¹² F/m Kondensaatorite ühendamine- kui kasutada on
Nimetatakse selliseid laenguid seotud laenguteks, ja see tähendab, et tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus. Suhteline dielektriline läbitavus ehk keskkonna dielektriline läbitavus on füüsikaline suurus, mis näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus homogeenses materjalis väiksem väljatugevusestvaakumis. Kondensaator – kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Koosneb kahest juhtivast plaadist, mille vahel paikneb dielektriku kiht. Mahtuvus C on ühe katte laengu absoluutväärtuse ja kattevahelise pinge suhet. Plaatkondensaatori mahtuvus – on võrdeline katete pindalaga S, katetevahelise aine dielektrilise läbitavusega e ja pöördvõrdeline katete vahekaugusega d Kondensaatorite ühendamine Elektrivälja energia Superkondensaator ehk ülikondensaator on elektrotehniline seadis, mille abil saab elektrostaatilist energiat salvestada süsinikelektroodide pinnale. Superkondensaator on väga suure mahtuvusega kondensaator.
jõudude mõjul. Elektriväljas paikneva juhtivast ainest keha vabad laengud võtavad sellise asukoha, et väljatugevus juhi sees oleks null. · Elektrostaatiline ekraneerimine (+ selgitus ja rakenduste näiteid) Välja nõrgenemist nullini kasutatakse elektrostaatiliseks ekraneerimiseks. Juhi kiht võib olla väga õhuke. Metallkarbi või -võrgu sees olev kehade süsteem jääb väliste elektriväljade mõju eest kaitstuks. · Kondensaator ja elektrimahtuvus (+ valem, mõõtühik, millest see oleneb, rakenduste näiteid) Kondensaator on seade suuremate erinimeliste laengute kogumiseks. See koosneb kahest erinimeliselt laetud juhtivast kehast (tavaliselt plaadist), mis on teineteisest eraldatud dielektrikukihiga. Kondensaator on kahe juhi süsteem, millest üks asub teise õõnsuses või teineteise lähedale asetatud ja teineteisest isoleeritud elektrijuhi paar
Elektriväli ümbritseb laetud kehi. Elektriväli on vektorväli, elektrivälja tugevus on vektoriaalne suurus. Elektrivälja tugevust määratakse positiivse proovilaenguga. 2. Elementaarlaeng. Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu täisarvkordne. 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui voolutugevus on 1 A (amper). 3. Laengute jäävuse seadus. Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute algebraline summa jääv. Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured positiivne ja negatiivne laeng korraga. 4. Coulomb´i seadus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille moodul on võrdeline nende laengute
tööga nim. elektromotoorjõuks E. E=A/q (V)volt. On võrdne vooluallika maksimaalse klemmipingega. Millest sõltub juhi takistus? juhi takistus sõltub materjalieritakistusest, juhi pikkusest, ristlõikepindalast ja temperatuurist. Vooluga juhtmes eraldub alati soojust vastavalt juhi takistusele. Kuna kõrgel temperatuuril juhid sulavad, siis on mingist kindlast materjalist ja kindlate mõõtmetega (ristlõikega) juhi maksimaalne voolutugevus, millele ta vastu peab. See on eriti oluline trükkplaatide ja mikroskeemide (kiipide) puhul, sest nendes on juhtide ristlõiked suhteliselt väikesed. R=l/S R=R0(1+t), kus R0 on takistus 0'C juures ja takistuse temp. tegur. Kuidas arvutada vooluringi lõigu kogutakistust takistite jada- ja rööpühenduse korral? Milles seisneb Joule'i Lenzi seadus? Juhis eralduva soojuse hulk on võrdeline tema takistusega, voolutugevuse ruudu ja ajaga. Q=RI2t, Kuidas arvutada voolu võimsus?
Ülaltoodust järeldub, et laetud juht omab kindlat, laengust sõltuvat potentsiaali. See potentsiaal sõltub: juhile antud laengu suurusest, juhi kujust ja mõõtmetest ning teiste juhtide olemasolust antud juhi lähedal. Viimaseid kolme parameetrit saab kokku võtta laengust sõltumatu kordaja - mahtuvuse abil: Mahtuvus - juhile antud laeng jagatud juhi potentsiaaliga (keha pinnale kogutav laengu suurus) Farad (F) - juhi mahtuvus, kui laeng 1 C tõstab tema potentsiaali 1 V võrra. Laengu salvestamiseks ette nähtud seadet nimetatakse kondensaatoriks. Plaatkondensaator kaks paralleelselt met-plaati, mis on eraldatud dielektrikuga. Väli dielektrikus. Kui laenguid ümbritsevaks keskkonnaks on dielektrik, ei saa selles olevad laengud vabalt liikuda. Nimetatakse selliseid laenguid seotud laenguteks, ja see tähendab, et tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus
suure töö teeb elektriväli positiivset ühikulist laengut omava keha viimisel ühest punktist teise. U = 1 -2 U pinge (ühik: 1V) U = A U pinge (ühik: 1V) potentsiaal q A töö (ühik: 1J) q laeng (ühik: 1C) Elektrimahtuvus iseloomustab elektrit juhtivakeha või kehade süsteemi laadumisvõimet. Kahe keha omavaheline mahtuvus C näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge: q C mahtuvus (ühik: 1F) C= U q laeng U pinge Ühe keha mahtuvus C näitab, kui suure laengu andmisel kehale tekib keha potentsiaali ühikuline muutus: q (ühe keha mahtuvusest räägitakse siis, kui teine keha on väga kaugel) C= - potentsiaalide vahe 1F =
Juhi omadust nõrgendada elektrostaatiline väli enda sisemuses nullini kasutatakse näiteks seadmete varjestamisel. Kui juhti viia täiendavalt ühemärgilisi vabu laengukandjaid, nii et juhi kui terviku summaarne laeng hakkab erinema nullist, siis nende laengute omavahelise tõukejõu tõttu paigutuvad need laengukandjad üksteisest võimalikult kaugele, s.t. kogunevad juhi pinnale. Juhile antud elektrilaeng koguneb elektrostaatilisel juhul alati juhi välispinnale. 39. Juhi mahtuvus. Kondensaator. Laengute süsteem ja elektrivälja energia. Mingi juhi mahtuvus näitab, kui suur laeng tuleb anda sellele juhile, et suurendada tema potentsiaali ühe ühiku võrra. Mahtuvuse ühik on üks kulon voldi kohta ehk 1F (farad, soti füüsiku M.Faraday järgi). [C]=1C/V=1F Kerakujuliste juhtide mahtuvus on üliväike ja nende kasutamine elektrilaengute salvestamiseks ebapraktiline, kuna juba väga väikese laengu andmisel kerale omandaks see
q d C m d nende pindade vaheline kaugus Pinge A A laengu ümberpaigutamiseks tehtud töö, U = q q laengu suurus Töö elektriväljas A = Eqd E elektrivälja tugevus, q laeng, d punktidevaheline kaugus piki jõujoont Kondensaatori q C= C kondensaatori mahtuvus (1F, üks farad), elektrimahtuvus U q ühe katte laeng, U katetevaheline pinge Plaatkondensaatori 0 S S katete ühispindala, d katete vahekaugus, elektrimahtuvus C= katetevahelise aine dielektriline läbitavus, 0 elektriline konstant d II. Alalisvool Elektrivool on vabade laetud osakeste suunatud liikumine.
q d C m d nende pindade vaheline kaugus Pinge A A laengu ümberpaigutamiseks tehtud töö, U = q q laengu suurus Töö elektriväljas A = Eqd E elektrivälja tugevus, q laeng, d punktidevaheline kaugus piki jõujoont Kondensaatori q C= C kondensaatori mahtuvus (1F, üks farad), elektrimahtuvus U q ühe katte laeng, U katetevaheline pinge Plaatkondensaatori 0 S S katete ühispindala, d katete vahekaugus, elektrimahtuvus C= katetevahelise aine dielektriline läbitavus, 0 elektriline konstant d II. Alalisvool Elektrivool on vabade laetud osakeste suunatud liikumine.
kehalt teisele tekib kehade vahel pinge 1 volt. Tähis: C (ingl capacitance) Ühik: 1 F (farad) Arvutamise valem: C = q / U kus: · C elektrimahtuvus , [C] = F (farad) , · q laenguhulk , [q] = C (kulon) , · U potentsiaal , [U] = V (volt) , Mahtuvus on võrdne laengu ja pinge jagatisega. 16. Kondensaatorid Kondensaator on kahest või enamast elektroodist ja nendevahelisest dielektrikukihist koosnev seadis. Kondensaatoreid iseloomustav suurus on mahtuvus. 1745. aastal valmistasid E.J. von Kleist ja P. van Musschenbroek teineteisest sõltumatult esimese kondensaatori, mida tuntakse kui leideni purki või kleisti pudelit. 17. Ohmi seadus Ohmi seadus on üks elektrivoolu põhiseadusi. See on saanud nime saksa füüsiku Georg Simon Ohmi (17891854) järgi, kes selle 1827 sõnastas. Vooluahelat läbiva elektrivoolu tugevus (I) on võrdeline selle lõigu otste potentsiaalide vahega (U) ja pöördvõrdeline lõigu takistusega (R).
ε 0ε epsilon on 1, kui tegi on õhuga. vast on mõeldud juhi pinna lähedal õhku.), kus epsilon on juhti ümbritseva keskkonna suheline dielektriline läbitavus. Väljatugevus juhi pinnal on igas punktis suunatud juhi pinnaga risti. Elektrinihe D on võrdne laengutihedusega juhi pinnal. See ilmneb, kui vaadata elektrinihke ja väljatugevuse vahelist seost punktis 12. 16. Juhi mahtuvus. Kondensaator. (plaatkondensaator, kerakondensaator). Kondensaatorite paralleelne ja järjestikune ühendamine. Juhi mahtuvus: mahtuvus oleneb kondensaatori ehitusest ehk plaatide geomeetrilisest kujust ja nende plaatide vahekaugusest d. C = q/U q on laeng, U on pinge. Ühik on (1C/V) = 1 F Plaatkondensaator: elektrivälja tugevus. E=σ/(ε&*ε) . E on suunatud kahe plaadi vahel positiivselt laetud plaadilt negatiivsele, nendest plaatidest väljapoole on E=0. Mahtuvus
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. Mahtuvus sõltub pingest, laengust, pindalast, q S ε 0ε plaatidevahelisest kaugusest ja dielektrilisest läbitavusest. C= = U d 1 1 1 C= + +..+ C1 +C 2+
Tallinn 2014 1. Elektrivälja olemus ja omadused; laengute vastastikune toime; elektrivälja tugevus. Elektrilaeng Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu täisarvkordne 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui voolutugevus on 1 A (amper) Prootoni ja elektroni laengud on võrdsed, erinev on mass Laengute jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute algebraline summa jääv Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured pos. ja neg. laeng korraga Coulomb´i seadus Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga , mille moodul on võrdeline nende laengute
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 jõujooned · Elektromagnetiline induktsioon · Elektrolüüsi seadused Pinge magnetväljas liikuva juhi otstel U = v l B sin v - juhtme liikumise kiirus (m/s) l juhi pikkus (m) B magnetinduktsioon (T) nurk kiiruse ja magnetvälja suuna vahel Magnetvoog Oletame, et meil on suletud juhtmekontuur, mis paikneb homogeenses (selline magnetväli, kus magnetvälja jõujooned on paralleelsed sirged) magnetväljas B Magnetvoog läbi pinna S näitab,
see kehas nii, et tasakaalu tingimused jäävad kehtima. Juht välises väljas. Laadimata juhi viimisel elektrivälja hakkavad laengukandjad liikuma, positiivsed vektori E suunas ja negatiivsed sellele vastupidises suunas. Juhi otstele tekivad vastupidise märgiga laengud, mida nimetatakse indutseeritud laenguteks. Nende väli on vastupidine välisele väljale. Seega laengute kogunemine juhi otstesse nõrgendab välja tema sees.Laengute ümberjaotumine kestab kuni E=0 ja E=En. 7. ELEKTRI MAHTUVUS JA KONDENSAATOR Juhile antud laeng q jaotub mööda tema pinda nii, et väljategevus juhi sisemuses oleks võrdne nulliga. Kui juhile, mis kannab juba laengut q, anda veel niisama suur laeng, siis see teine laeng peab paigutuma mööda juhti täpselt samal viisil, sest muidu tekitaks ta juhis nullist erineva välja. See kehtib ainult siis , kui laengu suurendamisega juhil ei kutsuta esile laengujaotuse muutusi ümbritsevatel kehadel
teatud potentsiaalini. Keha ümbritsev elektriväli on seda suurem, mida suurem on keha elektrilaeng. Keha potentsiaal kasvab võrdeliselt talle antud laenguga. Elektrimahtuvus C on laeng, mus tuleb anda juhile, et muuta selle potentsiaali ühe ühiku võtta. C=Q/φ. 1 Farad on ülisuur mahtuvusühik. Kondensaator on kahe juhi süsteem, millest üks asub teise õõnsuses või teineteise lähedale asetatud ja teineteisest isoleeritud elektrijuhi paar.C=q/φ1-φ2. Kondensaatori mahtuvus oleneb:1. kondensaatori geomeetriast(k. kuju, katete vaheline kaugus, katete pindala)2.K. katete vaheruumi täitvast keskkonnast (dialektrikust). Näited: välklamp fotograafias-laetud k. tühjeneb kiiresti (samuti ka laserimpulsi saamiseks)2k. võib käituda amortisaatorina, siludes elektriahelas järske pingemuutusi.3.võnkering, mis on kogu raadioside aluseks, koosneb K. ja induktiivpoolist.4.arvuti detailide ühendamisel käituvad ühenduskohad kna. 5. kga käivitatakse auto turvapadi 6
näit. kvartsgeneraatorid. Elektrimahtuvus ja kondensaatorid Elektrimahtuvus laeng, mis kulub keha laadimiseks teatud potensiaalini. Keha potensiaal kasvab võrdeliselt talle antud laenguga. fiiq Võrdeteguriks on 1/C C=q/fii. Elektrimahtuvus on laeng, mis tuleb anda juhile, et muuta potensiaali ühe ühiku võrra. C/v=F(farad) Kondensaatoriks nimetatakse teineteise lähedale asetatud ja teineteisest isoleeritud elektrijuhi paari. Juhipaari mahtuvus C=q/ fii1fii2 Kondeka mahtuvus on laeng, mis tuleb viia kondeka ühelt juhilt teisele, et muuta potensiaalide vahet ühe ühiku võrra. Laetud juhi energia võrdub laadimisel kulutatud tööga dA=fii*d*q Kondensaatori energia w=Curuut/2 Laetud kondensaatori energia Kondensaatori mahtuvus on laeng , mis tuleb viia kondensaatori ühelt juhilt teisele , et muuta nende potensiaalide vahet ühiku võrra. Plaatkondensaatori elektrimahtuvus on võrdeline
Elektrivälja mõjul toimub erinimeliste laengute eraldumine, negatiivsed laengud liiguvad elektritugevusega vastupidises suunas Juhi pinnal tekib nn. pinna laeng või indutseeritud laeng Juhtide (kondansaatori katete) vaheline ruum on täielikult ekraniseeritud N:piksekaitse, kõrgepingeliinid Kondensaator ja elektrimahtuvus(mõõtühik,millest see oleneb, rakenduste näiteid) Elektrostaatikast on pärit ka üks "tehniline objekt" kondensaator Kondensaator on kahe juhi süsteem, millest üks asub teise õõnsuses või Øteineteise lähedale asetatud ja teineteisest isoleeritud elektrijuhi paar. Kondensaatori mahtuvus on laeng , mis tuleb viia kondensaatori ühelt juhilt teisele , et muuta nende potensiaalide vahet ühiku võrra Näited:1. Välklamp fotograafias laetud kondensaator tühjeneb kiiresti (samuti ka laserimpulsi saamiseks) 2. Kondensaator võib käituda
r 1.2. Elektriliste suuruste ühikute süsteemid CGSE absoluutne elektrostaatika mõõtühikute süsteem selle süstemi aluseks on q q Coulomb'i seadus võrdetegur k=1 F = 1 2 2 ühik 1CGSEq r SI laengu ühikuks 1C kulon, 1C = 3 10 CGSE q , e =1,6 10 +19 C , kui voolutugevus 9 on 1A, siis läbib juhtme ristlõiget ühes sekundis 1C suurune laeng, 1 1 F 1 q1 q 2 k= ; 0 = = 8,85 10 +12 ; F = 4 0 4 9 10 9 m 4 0 r2 1.3. Elektrivälja tugevus Laeng muudab oma ümbritseva
laadimiseks teatud potensiaalini. Keha potensiaal kasvab võrdeliselt talle antud laeguga. q. potensiaal (fii) =q/C ehk C=q/ - järelikult: Elektrimahtuvus on laeng, mis tuleb anda juhile, et muuta sellepotensiaaliühe ühiku võrra. 1C/V=1F (Farad- mahtuvuse ühik) Kera mahtuvuse valem: C=40R 2p.Kondensaatorid, nende ühendamine- Kondensaatoriks nimetatakse üksteise lähedale asetatud ja teineteisest isoleeritud elektrijuhi paari. Juhipaari mahtuvus on C=q/1-2 Kondensaatori mahtuvus on laeng, mis tuleb viia kondensaatori ühelt juhilt teisele, et muuta nende potensiaalide vahet ühiku võrra. Plaatkondensaatori elektrimahtuvus on võrdeline dielektriku läbitavusega, plaadi pindalaga ja pöördvõrdeline plaatidevahelise kaugusega. C=0 S/d Laetud juhi energia võrdub laadimisel tehtud tööga. dA=dq Kogu töö keha laadimisel laenguni q on A=*q/2 Kondensaatori energia võrdub W=C*U2/2
Andmed Lahendus q = 4 x 10-7 C E = F/q ; E = kQ/r2 6 F = 8 x10 2 N Q = Er2/k r = 3 x 10 1 m E = 8 x10 2 /4 x 10-7 = 2 x 10 5 N/C = 2,5 Q = 2 x 10 5 x 2,5 x (3 x 10 1)2/9 x 10 9 = k = 9 x 10 9 Nm2 / C2 = 5 x 10 6 C Q=? 3.1.4. Kondensaator. Kehade omadust koguda elektrilaenguid, nimetatakse elektrimahtuvuseks. Tekitame metallplaatidel, millised on eraltatud üksteisest dielektrikuga potensiaalide vahe. Plaatide vahel tekib elektriväli, mille tulemusena dielektrik polariseerub s.t. saab elektrilaengu. Laengu suuruse ja plaatide vahelise pinge suhe antud konstruktsiooni juures on muutumatu suuurus ning iseloomustab seadme mahtuvust. C=q/U kus: q ( C ) -leengu suurus plaatidel
tugevuse arvutamine. 10.8d Gaussi teoreemi teine rakendus: lõpmata suure, ühtlaselt laetud tasandi poolt tekitatud elektriväli 11. ELEKTRIVÄLI AINETES 11.1 Elektrilise dipooli mõiste 11.2 Dielektriku polarisatsioon 11.3 Elektrivälja nõrgenemine dielektrikus 11.4 Gaussi teoreem elektrostaatilise välja jaoks dielektrilises keskkonnas 11.5 Elektriväli juhtides 11.6 Juhi mahtuvus. Kondensaator 11.7 Laengute süsteemi ja elektrivälja energia 12. ALALISVOOL 12.1 Elektrivoolu mõiste. Elektromotoorjõud 12.2 Elektrivoolu toimed. Voolutugevus ja –tihedus 12.3 Ohmi seadus. Joule`i-Lenzi seadus 12.4 Elektrivool metallides 12.6 Elektrivool elektrolüüdilahustes 12.7 Elektrivool pooljuhtides 13. ALALISVOOL 2 13.1 Üldistatud Ohmi seadus 13.2 Kirchhoffi seadused 13.3 Tarbijate jadaühendus 13.4 Tarbijate rööpühendus 13
Generaator. 55. Mis on kontuuri induktiivsus? Kasutades allolevat joonist, tuletage pika solenoidi induktiivsuse arvutamise valem. Elektrivool kontuuris tekitab seal magnetvälja magnetinduktsiooniga B. Võib öelda, et kontuuri läbiv magnetvoog on võrdeline vooluga I, seda võrdetegurit L nimetatakse kontuuri induktiivsuseks. 56. Mis on omainduktsiooni elektromotoorjõud? Andke avaldis kõige üldisemal kujul. Olgu meil vooluga kontuur. Väline magnetväli puudub. Kui kontuuris muutub voolutugevus, siis muutub kontuuri asukohas ka magnetvoog. Vastaval Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusele indutseeritakse ka sel juhul kontuuris elektromotoorjõud, mida nimetatakse mainduktsiooni elektromotoorjõuks. 57. Mis on vastastikune induktsioon? Millest sõltub vastastikune induktiivsus? Olgu kaks liikumatut kontuuri. Kontuuri 1 vool I1, põhjustab magnetvoo 21 kontuuri 2 asukohas. Kui I1 muutub, siis kontuuris 2 indutseeritakse Ei2. Sama olukord on ka
Generaator. 55. Mis on kontuuri induktiivsus? Kasutades allolevat joonist, tuletage pika solenoidi induktiivsuse arvutamise valem. Elektrivool kontuuris tekitab seal magnetvälja magnetinduktsiooniga B. Võib öelda, et kontuuri läbiv magnetvoog on võrdeline vooluga I, seda võrdetegurit L nimetatakse kontuuri induktiivsuseks. 56. Mis on omainduktsiooni elektromotoorjõud? Andke avaldis kõige üldisemal kujul. Olgu meil vooluga kontuur. Väline magnetväli puudub. Kui kontuuris muutub voolutugevus, siis muutub kontuuri asukohas ka magnetvoog. Vastaval Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusele indutseeritakse ka sel juhul kontuuris elektromotoorjõud, mida nimetatakse mainduktsiooni elektromotoorjõuks. 57. Mis on vastastikune induktsioon? Millest sõltub vastastikune induktiivsus? Olgu kaks liikumatut kontuuri. Kontuuri 1 vool I1, põhjustab magnetvoo 21 kontuuri 2 asukohas. Kui I1 muutub, siis kontuuris 2 indutseeritakse Ei2. Sama olukord on ka
lab ja nõnda ühenduse katkestab. Bimetallkaitse on kahest erineva joonpaisumis- teguriga metallist koosnev plaadike, mis liigsuure voolu läbiminekul soojeneb, selle tagajärjel kõverdub ja ühenduse katkestab. Kaitse rakendub reeglina juhul kui voolu- ringis tekib lühis. See on faasijuhtme niisugune ühendus nulljuhtmega (või Maaga), mille takistus on palju väiksem suvalise lubatud tarviti omast. Väikese takistusega kaasneb Ohmi seaduse kohaselt suur voolutugevus. Uuemate vahelduvvooluseadmete pistikud sisaldavad lisaks faasi- ja nullklemmile veel kolmandat maandusklemmi. Läbi selle klemmi on elektriseadme metallkorpus kaitsejuhtme abil ühendatud sügavale maasse kaevatud metall-latiga. Kui faasijuhe läheb isolatsioonirikke tõttu elektrilisse kontakti tarviti korpusega, siis satuvad võrku toitvad elektrijaamad läbi kaitsejuhtme ja Maa lühisesse. Kaitse rakendub ning kat- kestab ühenduse faasijuhtme ja tarviti vahel
Coulombi katses anti kuulikestele ühenimelised laengud, üks kuulike liikus teisest eemale, hoidmaks kuulikest endisel kaugusel väänati elastset traati mingi nurga võrra, selle põhjal määratigi kuulikesele mõjuv jõud k=1/(4o), kus suurust o=1/(49*109)=8,85*1012 C2/Nm2 nim elektriliseks konstandiks k=1/(4o) vaakumis; k/=1/(4o) keskkonnas Elektrilaengu ühikuks SIs on 1C (kulon) 1 kulon on laeng, mis läbib 1s juhi ristlõiget, kui voolutugevus juhis on 1A 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
Suurendades irdjuhi laengut, suureneb võrdeliselt sellega irdjuhi potentsiaal, võrdetegurit q nimetatakse irdjuhi elektrimahtuvuseks: C = . Juhtidest koostatud süsteemi, mille mahtuvus on irdjuhi mahtuvusest suurem ja ei ole mõjustatud teistest kehadest, nimetatakse kondensaatoriks. Kahest juhist (kattest) koostatud kondensaatori mahtuvus q on: C = , kus q on kondensaatori laeng ja ( 1 - 21 ) - katete potentsiaalide 1 - 2 vahe. Kondensaatori mahtuvus suureneb, kui katete vahel oleva keskkonna dielektriline läbitavus suureneb. 1 Laengute süsteemi energia: W = i qi , kus i on elektrivälja potentsiaal laengu qi 2 i q C 2 q 2 asukohas
Elektrivälja tugevus- füüsikaline suurus, selleks nim. elektriväljas pos. laengule mõjuva jõu ja laengu suuruse suhet. Elektrivälja töö- elektrivälja võime teha tööd, laengute vastastikmõjutõttu on tal olemas energia. Töö on ärakulutatud energia. Pinge- potentsiaalide vahe Elektrivälja mahtuvus- füüsikaline suurus, mis näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. Mahtuvus 10 F näitab. Et peame juhi ühest otsats teise viima laengu 10 C, et tema otste vahele tekiks pinge 1 V. Plaatkondensaator- kahest metallplaadist ja dielektrikust koosnev kehade süsteem, mis on loodud laengute salvestamiseks. Alalisvool Elektrivool- laetud osakeste suunatud liikumine. Voolutugevus- suurus, mis näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. Elektritakistus- juhi omadus avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju.
ka seda välja tekitava voolu muutmise teel juhtmes, nii et juhtmed jäävad paigale. Teatavasti toimis just nii ka Faraday oma esimeses katses. Voolu sisselülitamine ühes juhtmes indutseerib vastupidise suunaga voolu naaberjuhtmes: a) katseseade, b) juhtme 1 magnetväli levib juhtme 2 poole. Vaatleme näitena jällegi kahte paralleelset sirgjuhet, millest üks on läbi lüliti ühendatud vooluallikaga (J.2.20, a). Lüliti sulgemisel suureneb voolutugevus juhtmes nullist kuni mingi lõppväärtuseni I. Vastavalt kasvab ka selle voolu magnetväli. Magnetvälja tugevnemine on aga samaväärne lähenemisega välja tekitavale juhtmele. Me teame ju (, p.1.5.3), et vooluga sirg juhtme magnetinduktsioon on pöördvõrdeline kaugusega sellest juhtmest. Niisiis mõjub juhtmest 1 tingitud magnetvälja levik juhtme 2 suunas (J.2.20, b) laengukandjatele samamoodi nagu juhtme 2 liikumine juhtme 1 poole. Eelmisest alapunktist teame,
domeenina. Magnetlindid Kui magnetkassetile on kirjutatud TYPE I või NORMAL POSITION, siis on lindi kattematerjaliks Fe2O3 TYPE II või HIGH POSITION - materjaliks CrO2 METAL POSITION - materjaliks metalliosakesed. Tänapäeval kasutatakse põhiliselt Co ja Ni segu. Heli magnetsalvestuse põhimõte Helisageduslik vahelduvvool tekitab salvestuspeas muutuva magnetvälja, mis põhjustab magnetlindile kantud ferromagneetiku kihis kindlaviisilise magneetumise. Info jäädvustub lindile domeenide magnetvälja kindla paigutusena. Heli taasesitamisel tekitab helipeast mööduva magnetlindi väli taasesituspea mähises voolu. a - salvestuspea b - taasesituspea Magnetkettad Arvuti magnetketastel on töötavaks aineks metallide segu, eelkõige koobalti
annaabi.ee 
