negatiivselt laetud plaat. ELEKTRIVÄLJA POTENTSIAAL *Potentsiaal näitab, kui suur on selles punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia. *Punktlaengu elektrivälja potentsiaal on võrdeline laengu suurusega ja pöördvõrdeline kaugusega sellest laengust. *Kehade liikumine ei sõltu potentsiaalide nulltasemest. Ekvipotentsiaalpind ühesugust potentsiaali omavate elektrivälja punktide hulk. *Seal, kus ekvipotentsiaalpindade vahekaugus on väike, on elektriväli tugev. *Potentsiaal muutub kõige kiiremini liikumisel piki elektrivälja jõujoont. *Liikumisel jõujoonega ristuvas suunas jääb potentsiaal konstantseks. ELEKTRILINE PINGE elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. *Kahe punkti vaheline pinge näitab kui suure töö teeb elektriväli positiivset ühikulist laengut omava keha viimisel ühest kohast teise. *Pinge on 1V kui laengu 1C viimisel ühest punktist teise teeb elektriväli tööd 1J
II ei lõiku kunagi. III mida tihedamini paiknevad seda tugevam on Dielektrikud jaotatakse polaarseks ja mittepolaarseks ja mitte polaarseks. Polaarse dielektrikulid on dipoolid st nende plusslaengu kese ja elektriväli. Punktlaengu elektriväljatugevus:E= k*q/Er =q//4piEE0r2. E-elektriväljatugevus (V/m) q=laeng(c) E- ainedielektriline läbitavus. E 0- 8,85* 10-12 F/m. miinuslaengukese ei ühti. Kui polaarne dielektrik panna elektrivälja, siis hakkavad dipoolid orienteeruma välise välja sihis ja nõrgestavad k- 9*109 N*m2/c2. F-k*q1/Er 2. Kehtib elektrivälja superpositsiooni printsiip. Summaarse elektrivälja tugevus on võrdne liituvate väljade elektrivälja tugevuste summaga. Laetud tasandi elektrilaeng. E= q/2EE0S. S-pindala. Suur laetud tasand tekitab homogeense elektrivälja homogeenne on selline elektriväli mille sellega elektrivälja
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
ELEKTER JA MAGNETISM KURSUS 3 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 1 ELEKTRILAENGUD · Laeng näitab, kui suur on laetud kehade vaheline vastasmõju · Seda vastasmõju nimetatakse elektriliseks vastasmõjuks. · Laeng ei saa eksisteerida ilma kehata · Elektrilaeng jaguneb + ja laenguks · Kehale on võimalik laengut anda hõõrdumisel · Hõõrdumisel läheb osa elektrone üle ühelt kehalt teisele. · Keha, mis sai elektron, laadub negatiivselt, teine keha positiivselt. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 2 ELEKTRILAENGUD1 · Väikseima ehk elementaarse positiivse laengu kandjaks on prooton (ka positron), · elementaarse negatiivse laengu kandjaks on elektron (ka antiprooton). · Viimase laengut tähistatakse e = -1,6010-19 C . 22
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
1.Elektrinähtuste tekkepõhjus ja elektrilaeng Elektrinähtuste tekkepõhjuseks on asjaolu, et maailmaruumi kogu aine sisaldab elektriliselt aktiivseid algosakesi elektrone prootoneid ioone jms Elektrilise aktiivsuse annab osakestel nende elektrilaeng elektrilaeng on elektriõpetuse keskne mõiste. Elektrilöaeng kui füüsikaline suurus iseloomustab keha või aineosakese elektrilise aktiivsuse astet ja näitab kui tugevasti osaleb keha või osake elektrinähtustes. Elektrilanegu tähiseks on keha korral täht Q ja punktlaengu korralt täht q. Punktlaneguks nimetatakse laetud kehi mille mõõtmed on tühiselt väikesed võrreldes nende vahekaugusega. Punktaleng on keha mudel mille korral keha laengut võib vaadelda koondununa ühte punkti
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
· Elektrinähtuste tekkepõhjus ja elektrilaeng Elektrinähtuste tekkepõhjuseks on asjaolu, et maailmaruumi kogu aine sisaldab elektriliselt aktiivseid algosakesi elektrone prootoneid ioone jms Elektrilise aktiivsuse annab osakestel nende elektrilaeng elektrilaeng on elektriõpetuse keskne mõiste. Elektrilöaeng kui füüsikaline suurus iseloomustab keha või aineosakese elektrilise aktiivsuse astet ja näitab kui tugevasti osaleb keha või osake elektrinähtustes. Elektrilanegu tähiseks on keha korral täht Q ja punktlaengu korralt täht q. Punktlaneguks nimetatakse laetud kehi mille mõõtmed on tühiselt väikesed võrreldes nende vahekaugusega. Punktaleng on keha mudel mille korral keha laengut võib vaadelda koondununa ühte punkti
maasse, kus E=0. Maa enda potentsiaal loetakse praktikas võrdseks 0, kuigi on tegelikult kosmilisete kiirguste tagajärjel negatiivne = Amax/ q = Wp/q. Wp on laengu q potentsiaalne energia. 1) Pinget võib nim. ka potentsiaalide vaheks. 2) Potentsiaali võib nim. ka pingeks keha ja Maa vahel. (kasutatakse praktikas) Elektrimahtuvus näitab kui suur laeng tekitab juhil 1V potentsiaali või !V pinge juhtide vahel. Elektri mahtuvuse tähis C, ühik 1F (farad) 1F= 1C/1V, s.t. juhi mahtuvus on 1F kui ühe kuloni suurene laeng tekitab ainult 1V potentsiaali, selline metallkera peaks olema maast umbes 1000 korda suurem. C= q/ . Kondensaatorid Lihtsam kond. koosneb 2-st teineteisest isoleeritud metalllehest- eletroodist. Andes ühele laengu +q, omab teine laengu q. Seega kond. laeng võrdub 1katte laeng kond. maht C= q/U, kus U- elektroodide vaheline pinge. Kond. mahtuvus on seda suurem, mida 1) suurem on
Füüsika põhivara II Põhivara on mõeldud üliõpilastele kasutamiseks õppeprotsessis aines FÜÜSIKA II . Koostas õppejõud Karli Klaas 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
See on võimalik, kui: väljatugevus juhi sees on null; elektrivälja potentsiaal on kogu juhi ulatuses konstantne; kõik lisalaengud on koondunud juhi pinnale; väljatugevuse vektor juhi pinnal on pinnaga risti. Elektriväljas oleva juhi sees on väljatugevus null, laengud kogunevad juhi pinnale ja tasakaalustavad üksteist. Sellel nähtusel põhineb varjestamine. Elektriväli dielektrikus. Kui laenguid ümbritsevaks keskkonnaks on dielektrik, ei saa selles olevad laengud vabalt liikuda. Selliseid laenguid nimetatakse seotud laenguteks, tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus. Kui lisandub elektriväljast tingitud jõud, leiavad osakesed uue, varasemaga võrreldes nihutatud asendi. Aatom on elektriliselt neutraalne. Aatom on mittepolaarne, tal ei ole poolusi. Kui aatomitest moodustub molekul , siis ei pea erimärgiliste laengute raskuskeskmed kokku langema. Selliseid molekule nimetatakse polaarseteks
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! Laneguga tasand, mille mõõtmed on küllalt suured võrreldes vaadeldava punkti kaugusega tasandist E=k - pindtihedus 17. Laengu pindtihedus: laengu suursu pindalaühiku kohta 19. Polaarne dielektrik: polaarsed dielektrikud koosnevad molekulidest, mille pos
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 Elektrimahtuvus kirjeldab keha laadumisvõimet.
See pot.energiate vahe A U= 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
Kui asetada juhtivast ainest keha elektrivalja, siis votavad vabad laengud sellise asukoha, et valjatugevus juhi sees oleks 0. Töö laengu liikumisel elektriväljas · Laengule mõjub elektriväljas jõud, kui laeng liigub, siis elektrivälka jõud teevad tööd. · Elektrivälja jõujoone- on sellised jooned, mis igas punktis tõmmatud puutja siht ühtib elektrivälja tugevuse vektori sihiga. Suund plussilt miinusele. Homogeenne elektriväli- elektrivälja tugevus kõikides puntkides on ühesugune, seega laengu liikumise jõujooned on paralleelsed ja ühesuguse tihedusega. · Töö ei sõltu trajektoorist, vaid punktide vahelisest kaugusest d, mis möödetud piki jõujoont A=Eqd E-elektrivälja tugevus, q-laeng, d-punktide vaheline kaugus piki jõujoont Pinge elektriväljas- kahe punkti vaheline pinge on võrdne laengu ümberpaigutamisel
jõuväli ,jõu töö sel juhul võrdub jõu f ja tema rakenduspunkti nihke s korrutisega. A=f*s*cos Elektriväli dielektrikutes Dielektrikus ei saa laengukandjad vabalt liikuda. Nad võivad vaid pisut nihkuda asendist, milles nad olid elektrivälja puudumisel. Selliseid laenguid nim seotud laenguteks, ja see tähendab, et tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus. Kui lisandub elektriväljast tingitud jõud, leiavad osakesed uue, varasemaga võrreldes nihutatud asendi. Dielektrik on aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaalu-asendi suhtes. See on dielektrikute polarisatsioon. Suhteline dielektriline läbitavus Suhteline dielektriline läbitavus on arv, mis näitab, mitu korda laengute vahel mõjuvad vm-vastastikmõju jõud antud keskkonnas on väiksemad kui vaakumis. =0/ >1 Senjettdielektrikud, piesoelektrikud ja elektreedid Elektreedid on teatavad dielektrilised materjalid, mis sobivatestingimustes tugeva
Aine on see millest kehad koosnevad. Väli on see, mille kaudu kehad üksteist mõjutavad. Väli ja ained erinevad üksteisest selle poolest, et väljadel puuduvad mõõtmed ja mitu välja saab samaaegselt ühes ruumipunktis eksisteerida, kuid ainelisi objekte ei saa panna teineteise sisse. 13. Elektrivälja jõujoon on mõtteline joon, mida kasutatakse elektrivälja kirjeldamiseks ja mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puudujat. 14. Homogeenne elektriväli on väli, mille E-vektor on kõigis ruum punktides ühesugune nii pikkuselt kui suunalt. Homogeense välja jõujooned on omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu. Elektriväli on homogeenne ühtlaselt laetud tasase metallplaadi ümbruses. Homogeenne on elektriväli ka kahe paralleelse ühtlaselt laetud plaadi vahel, mille pinnaühikul paiknevad laengud on suuruselt võrdsed, kuid vastasmärgilised. 15
a)alalisvool b)vahelduvvool c)magnetism d)elektromagnetväli. Elektriõpetus on aluseks tehnilistele teadustele. Elektrienergia eelised: *kergesti muundatav teisteks liikideks *saab toota paljudest energia liikidest Põhiline puudus: ei ole võimalik suurtes kogustes salvestada, toota tagavaraks. Laetud kehad ja osakesed: elektrilaengu olemasolu vähendab elektromagnetilist vastastikmõju. Elektrilaeng omab: 1)elektrone- laengu tähis e 2)prooton- +e 3)kvargid 4)ioonid +-ne, kus n=1,2,3... Makrokehadele elektrilaengu ülekandmist nim. Elektriseerimiseks. Enamus elektriseerimisi on põhjustanud elektronide üleminekust ühest kehast teisse. See võib toimuda löögi tagajärjel, puutel jne. Ka suure keha laeng saab olla +-ne elementaarlaeng. Elektrostaatika põhiseadused: 1)laengu jäävuse seadus- elektriliselt
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.
Elektrilaengud ja elementaarosakesed. Kehad koosnevad molekulidest ja aatomitest, aatoum jaoutub tuumaks. Tuum prootoniteks, neutroniteks ja elektronideks-tiirlevad tuuma ümber. Aatomi osakesi, mida ei saa enam jaotada, nim elementaarosakesteks (elektron, prooton, neutron). Mingid jõud hoiavad osakesti omavahel koos, seovad aatomeid molekulides ja molekule tahketes kehades. A ja M vastamõju seadusi seletatakse sellega, et osakstel on elektrilaeng. Vana-kreeka: Hõõrusid merevaigust esemeid karusnaha või villaga, mistõttu see oli võimeline kergemaid kehi enda külge tõmbama. 16 saj, Ingl teadlane Gilbert: Hõõrus klaaspulka siidika, niiet see tõmbas külge kergemaid kehi. Järeldus: On olemas 2’t liiki elektrilaenguid. Klaaspulk-POS, Eboniit-NEG. Prooton-POS, Elekton- NEG, Neutron-NEUTRAL. Kasutades spets riista – elektroskoopi, mis koosneb metallvardast ja osutist, tehti kidlaks, et
Pol nähtus-omavahel seotud erinimeliste laengute lahknemist ruumis. Pol tulemusena aine nõrgendab talle mõjuvat elektrivälja. Aine polariseerumise mõõduks on tema dielektriline läbitavus . Aine dielektriline läbitavus näitab, kui mitu korda on elekt jõud vaakumis suurem jõust selles aines.|Mahtuvus iseloomustab kehade laadumisvõimet. Kahe keha omavaheline mahtuvus näitab,kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. Ühe keha mahtuvus näitab, kui suure laengu q viimisel kehale tekib keha pot ühikuline muutus. Kondensaator-kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Kondensaatori mahtuvus on 1F, kui laengu 1C viimine ühelt plaadilt teisele tekitab plaatide vahel pinge 1V. Mahtuvus sõltub vaadeldavate kehade mõõtmetest, vahekaugusest ja kehadevahelise aine dielektrilisest läbitavusest.| Elektrivälja energia on võrdeline väljatugevuse ruuduga. E=F q-laengu suurus(C)
1V(volt) Valem: U=A/q, siit seos, et 1V = 1J/1C Potentsiaal Tähistatakse tähega fii ,,viltune e". Potentsiaal on iga elektrivälja ja laetud keha punktil, s.o maks. töö, mida elektriväli võiks 1C nihutamisel sellest punktist teha. Joonis!-> Töö on maks, kui 1C viiakse lõpmatusse või maa sisse, kus E=O (elektrivälja tugevus). Praktikas tähendab potentsiaal pinget mingi punkti ja maa vahel. Jooonis Pinget nim. mõnikord ka potentsiaalide vaheks, kuna U= viltune e1 viltune e2 Elektri mahtuvus. Tähistatakse ,,C". Suurendades juhi laengut q, kasvab ka selle potentsiaal e, kuid suge q/e jääb muutumatuks. See ongi võrdne juhi mahtuvusega. (Mingi joonis Juhi mahtuvus on 1 farad, kui 1 kuloni suurune laeng tekitab sellel Ainult 1voldise potentsiaali. Kondensaatorid.- Omavad tunduvalt suuremaid mahtuvusi kui üksikjuhid. Joonis . > q- kondensaatori ühe elektroodi laeng. U- elektroodide vaheline pinge Kondensaatoril on seda suurem mahtuvus mida: 1. Suurem on elektroodide pindala
valjatugevus juhi sees oleks 0. Töö laengu liikumisel elektriväljas · Laengule mõjub elektriväljas jõud, kui laeng liigub, siis elektrivälka jõud teevad tööd. · Elektrivälja jõujoone- on sellised jooned, mis igas punktis tõmmatud puutja siht ühtib elektrivälja tugevuse vektori sihiga. Suund plussilt miinusele. Homogeenne elektriväli- elektrivälja tugevus kõikides puntkides on ühesugune, seega laengu liikumise jõujooned on paralleelsed ja ühesuguse tihedusega. · Töö ei sõltu trajektoorist, vaid punktide vahelisest kaugusest d, mis möödetud piki jõujoont A=Eqd E- elektrivälja tugevus, q-laeng, d-punktide vaheline kaugus piki jõujoont
Tööd tehakse siis, kui kehale mõjub jõud ja keha selle mõjul liigub. Töö elektriväljas sõltub jõujoone suunas sooritatud nihkest. Elektriväljas mõjub laetud osakestele elektrijõud. Kõikides elektriseadmetes liiguvad elektronid. Elektriseadmetes liiguvad elektronid elektrivälja mõjul ja teevad tööd. A=E*q*s A=F*s*cos E - elektrivälja tugevus (N/C) või (V/m) A töö (J) q elektrilaeng (C) F jõud (N) s teepikkus (m) cos nurk F ja s vektorite vahel 5. Mis on elektrivälja potentsiaal? Elektrivälja potentsiaal näitab, kui suur on antud punktis ühikulise plusslaenguga keha potentsiaalne keha. Mida suurem on potentsiaal, seda suurema töö võib see laetud keha teha. =E*d
samanimelised laengud tõukuvad elektrijõukd nimrysyskdr jõudu miillega üks laetud keha mõjutab teist laetud keha mida suuremad on vastastikmõjus olevate kehade elektrilaengud seda suurem on neile mõjuv jõud mida suurem on laetud kehade kaugus seda väiksem on elektrijõud elektroskoop on seade millega saab kindlaks teha kas keha on laetud või mitte elektroskoobi töö põhineb samanimeliste laengute tõukumisel elektrijuhiks nimetatakse ainet või ainete segu mida mööda elektrilaeng võib kanduda ühelt kehalt teisele mittejuhiks ehk dielektrikuks nimetatakse ainet või ainetesegu mida mööda elektrilaeng ei kandu ühelt kehalt teisele coulombi seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga mis on võrdeline nende laengute suurustega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga ning sõltub keskkonnast milles laengud asetsevad kq1 q 2 F r 2 k 9 10 9 Nm 2 / C 2
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
Füüsika II I Elektrostaatika 1. Elektrostaakika väli vaakumis 1.1. Elektrilaengute vastastikune mõju Olemas + ja laenguid, elementaarlaeng e, mistahes laeng q on e kordne elektrilaeng on kvanditud q = ne n Z . Elektriliselt isoleeritud süsteemis on laengute algebraline summa muutumatu laengu jäävuse seadus. Elektrilaengu suurus ei sõltu taustsüsteemist. Punktlaeng laetud keha mõõtmeid ei tule arvestada q q Coulomb'i seadus - F12 = k 1 2 2 e21 - kahe liikumatu punktlaengu vaheline jõud r 1.2. Elektriliste suuruste ühikute süsteemid
* Üks väli ei sega teist. * Elektromagnetväli ja gravitatsiooniväli pole ruumis piiratud (,vastavad jõud mõjuvad ka suurtel vahekaugustel). * Elektriväli pole kuuldav ega kombatav, aga tal on oluline osa nägemisaistingute tekkimisel. *Väli ja aine võivad vastastikku ka teineteiseks muunduda. 3. Elektrivälja tugevus * Elektrivälja tugevus näitab kui suur jõud mõjub laengule selles väljas. * Elektriväljas kehtib liitumise põhimõte 4. Elektrostaatiline, homogeenne, potentsiaalne väli * Elektrostaatiline väli * Teineteise suhtes paigal seisvate laetud kehade vastastikmõju. * Laetud kehade paigalseis on tähtis * Homogeenne elektriväli * Raskusjõu väli. * Välja jõujooned on omavahel paralleelsed sirged, mille vahekaugus ei muutu. * Potentsiaalne väli - * Väli, milles töö ei sõltu liikumistee (trajektoori) kujust 5. Jõujooned
Elektriväli-laengute vahelise mõju vahendaja. Mateeria jaguneb aineks ja väljaks. Elektrivälja tugevus mingis punktis-näitab sellesse punkti asetatud laengule mõjuva jõu ja laengu suuruse suhet. Elektrivälja tugevus-vektor, mis on suunatud positiivsele laengule mõjuva jõu suunas. Elektrivälja superpositsiooni printsiip-summaarse elektrivälja leidmiseks tuleb kõik elektrivälja tugevused, kui vektorid liita. Punktlaengu elektrivälja tugevus- ( V/M, k-9*, e-aine dielekt läbist(1), r-kehade vaheline kaugus(m) Elektrivälja jõujoon-joon, mille igas punktis on elektrivälja tugevuse vektor suunatud piki selle joone puutujat. Homogeenne- selline elektriväli, mille välja tugevus on suuruselt ja suunalt igas punktis ühesugune. (selle korral on jõujooned paralleelsed sirged). Elektrivälja jõujoonte omadused:*mida tihedamalt paiknevad jõujooned, seda tugevam on väli*jõujooned ei lõiku üksteisega*ajas muutumatu elektrivälja jõujooned saavad alguse + laengutelt või l�
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.
Punktlaengu elektriväljatugevus on võrdeline välja tekitava laengu suurusega ja pöördvõrdeline kauguse ruuduga. http://gyazo.com/349e893cb8c4364013ac550640bbf5a7 Kuna elektrivälja tugevus on rektoriaalne suurus siis kehtib super positsiooni printsiip. Printiip: Kui mitu laengut tekitavad antud punktis elektriväljal, siis resultantvälja tugevus on võrdne nende vektorsummaga. Töö, laengu liikumisel elektriväljas http://gyazo.com/8c5d9e608ff4e2f8f2a295cf32f4f196 (nool pildilt) Homogeenne väli ( ühesugune väli) sd = vahemaa. Mille laeng läbib elektriväljas liikumisel. Elektrivälja 2 punkti vaheline pinge on 1V kui elektriväli teeb 1C suuruse laengu ümber paigutamisel tööd 1J http://gyazo.com/ead44fd9975991401733e111114bebaa Elektri mahtuvus ja kondensaator On suurus, mis iseloomustab juhtide võimet salvestada elektrilaenguid. See sõltub juhtide mõõtmetest, kujust, vastastikusest asendist ja ümbritsevast keskkonnast. Mahtuvust leitakse valemist C = q/U
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. Elektriline pinge Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nim elektriliseks pingeks. q1-q2=U= A/q [U]= [A] / [q]= 1J / 1C= 1V Homogeenses väljas U=A/q=Ed 5. Juht ja dielektrik elektriväljas 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: · väljatugevus juhi sees on null; · elektrivälja potentsiaal on kogu juhi ulatuses konstantne; · kõik lisalaengud on koondunud juhi pinnale; · väljatugevuse vektor juhi pinnal on pinnaga risti.
5 Elektrimahtuvus 5.1 Elektrilaeng ja elektriväli (põhikooli füüsikakursusest) Elektrilaeng on füüsikaline suurus, mis iseloomustab laetud kehade elektrilise vastastikmõju tugevust. Elektrilaengu tähiseks on Q. Keha elektrilaeng on elementaarlaengu täisarvkordne Q = ± ne. Elektrilaengu ühikuks on 1 kulon, lühendatult 1 C. Sellele ühikule on nimi antud prantsuse füüsiku ja inseneri Charles Augustin de Coulombi (1736-- 1806) auks, kes avastas elektriseeritud kehade vastastikmõju seaduse. 1 kulon on elektrihulk, mis läbib juhi ristlõiget 1 sekundi jooksul kui voolu- tugevus on 1 amper ehk 1 kulon = 1 ampersekund Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli, mis vahendab laetud kehade vastastikmõju
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
