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). Elektriväli on elektrilise vastastikmõju vahendaja. Iga laeng tekitab enda ümber välja mida teised laengud tunnevad. 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
Töö elektriväljas A J dzaul Elektrivälja potensiaal fii=Ep/q Elektrimahtuvus C F farad (C/V) Elektrimahtuvus C=q/U Elektrivälja Ee Elektrivälja energia Ee=CU2/2 energia Elektrivälja fii V volt (J/C) potensiaal Dielektriline läbitavus Seadused ja printsiibid: Coulomb'i seadus: Kaks punktlaengut mõjutavad üksteist jõuga vaakumis, mis on värdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga (F=k*(q1*q2/r2)). Elektrilaengu jäävuse seadus: Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Superpostisiooniprintsiip elektriväljas: Laengute süsteemi väljatugevus võrdub üksikute laengute poolt põhjustatud välja tugevuste geomeetrilise summaga. Põhimõisted: Elektrilaeng mingit keha iseloomustav füüsikaline suurus, mis näitab, kui tugevatsti keha
Seadus sõnastatult: Kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga mis on võrdeline nede laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kaugse ruuduga ning sõltub keskkonnast milles laengud asetsevad Seadus valemina: 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
Seadus sõnastatult: Kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga mis on võrdeline nede laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kaugse ruuduga ning sõltub keskkonnast milles laengud asetsevad Seadus valemina: 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
Elektrilaengu jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemis (süsteemis, kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on igasuguse kehade vastastikmõju korral laengute algebraline summa jääv. Looduses ei teki ega hävi kunagi ühemärgilisi elektrilaenguid. Kui tekib +laeng, siis peab tekkima ka –laeng. Samuti ei saa nad teineteisest sõltumatult hävida. Võrdse absoluutväärtusega erimärgilised laengud võivad teineteist neutraliseerida. Elektrilaengute tekkimine ja kadumine on põhjustatud elektronide üleminekust ühtedelt kehadelt teistele. Kui NEUTR keha saab elektoni juurde, saab ta NEG laengu. See keha aga (kui ta oli neutr.), mis andis elektrone ära, sai POS laengu. Elektrivälja tugevus See on füüsikalie suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. E=F/q. Kasutades Coulobumi seadust:
Kordamisküsimused kontrolltööks ,,Elektrivälja ja aine vastastikmõju" 11 klass 1. Milles seisneb elektrivälja ja aine vastastikmõju? Aines kutsub elektriväli laetud osakeste ümberpaiknemise vastavalt nende laengule (positiivsed laengud elektrivälja suunas, negatiivsed vastassuunaliselt). 2. Milliseid aineid nimetatakse juhtideks, milliseid dielektrikuteks? Juht aine milles vabade laengukandjate arv ei erine oluliselt aatomite ( v molekulide) üldarvust ... lühidalt: aine mis omab vabu laengukandjaid. Juhtides saab nende osakeste liikuma panemisel teel tekitada elektri voolu. elektrolüüdid - osakesteks on ioonid (soolad, happed ja leelised ) metallid vabadeks laengukandjateks on elektronid
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 võrreldes tema kaugusega teistest elektrilaengut omavatest kehadest või osakestest 8
l - relatiivne õhuniiskus l = (ρ/ρo) x 100% Elektriõpetus Tihedas kontaktis olles, nt hõõrudes, kehad elektriseeruvad NT: Kui hõõruda klaaspulka paberiga, siis osa elektronidest lähevad pulgalt paberile, paber saab neg. laengu ja klaaspulk pos. laengu, kuna seal tekib elektronide puudujääk. ELEKTRON on (-) laengu kandja, võib lahkuda oma kohalt aatomist. NT: Pulk saab negatiivse laengu ja vill positiivse laengu. Elektronid liiguvad villalt pulgale. Samanimelised laengud tõukuvad ja erinimelised tõmbuvad. http://gyazo.com/b62baafedbdb166858cbbb0e2911be3c Igat elektriseeritud keha ümbritseb elektroniväli ja laengute vaheline mõju antakse edasi elektrivälja kaudu Elektriväli levib ruumis valguskiirusel e. 300 000 km/s Elektroskoobi kuulil on (+) laeng ning metallvardal ja osutil on samuti (+) laeng. Kuna samad laengud tõukuvad siis osuti kaldub kõrvale http://gyazo.com/f4b5d0f84757eb8e3358b1063a242f02 Coulombi seadus
mitmesuguste ainete aatomite koosseisu kuuluvad elektronid on ühesugused kuid nende arv ja asend aatomis on erinevad aatomi tuum koosneb prootonitest + neutronitest laeng puudub ja elektronid on neutraalsed tavaolekus on aatom neutraalne aatomi tuum annab 99,9 % kogu aatomi massist ioonid välismõjude toimel võivad aatomid kaotada osa elektronidest sel juhul osutuvad aatomis positiivselt laetuks ja neid nimetatakse positiivseteks ioonideks laengute vahelise jõu suund erinimelised laengud tõmbuvad 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
Potensiaal- Näitab, kui suur on elektrivälja punktis ühikulise positiivse laenguga keha pot. Energia. Pinge- Kahe punkti potensiaalide vahe Elektrimahtuvus- Kehade laadumisvõime Väli- Jõu võimalikkus Elektrivälja jõujoon- Mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat. Kondensaator- Kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Mis liiki elektrilaenguid esineb looduses? Nende vastasmõju. Positiivsed ja negatiivsed laengud. Samanimelised tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Millest sõltub elektrivälja mõju laengule? Kuidas? Mis tekitab elektrivälja? Elektrivälja põhiomadus. Laengute vaheline vastastikmõju. Teineteise suhtes paigalseisvate laetud kehade vahel tekib vastastikmõju. Millist mõju avaldab elektriväljale: a) aine, b) dielektrik, c) elektrijuht. Homogeense elektrivälja tunnused. Elektrivälja tugevus on igas ruumpunktis ühesugune. Jõujooned algavad + laengult ja lõpevad laengul.
Sealjuures jääb juhile antud laengu ja potentsiaali suhe püsivaks, mis iseloomustab juhi elektrimahtuvust (mahtuvust), ja teda tähistatakse tähega C. Keha mahtuvus näitab arvuliselt, kui palju suureneb keha potentsiaal, kui temale lisada laeng 1 C. 1 Farad on väga suur mahtuvuse ühik. See on keha, mille potentsiaal suureneb 1 V võrra, kui temale anda laeng 1 C. Praktikas kasutatakse väiksemaid ühikuid: 1 F = 10-6 F, 1 nF = 10-9 F, 1 pF = 10-12 F Kehade mahtuvus sõltub nende mõõtmetest ja teiste juhtide lähedusest. Kui kaks juhti on üksteise lähedal tekib nende vahele mahtuvus, mis näitab kui suure laengu lisamisel ühele kehale suureneb nende vaheline potentsiaal 1 V võrra. kondensaator: Kaht dielektrikuga eraldatud metallplaati või mistahes kujuga elektrijuhti elektroodi nimetatakse kondensaatoriks. Kondensaatori mahtuvus on oluliselt suurem üksiku elektroodi mahtuvusest
neutraalse tervikliku süsteemi). Aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasendi suhtes. Elektrivälja puudumisel ümbritsevad välimised elektronid aatomi siseosa ühtlase kihina. Kui aatomile mõjub elektriväli, siis nihkub elektronpilv rakendatud väljale vastupidises suunas. Selle tagajärjel ei ühti välimise elektronkihi negatiivse laengu kese enam aatomi positiivse laengu keskmega. 6. Plaatkondensaatori mahtuvus Kindla mahtuvuse saamiseks luuakse kehade süsteem, mida nim kondensaatoriks. Kondensaatori moodustavad 2 elektrit juhtivat plaati, mille vahel on dielektrikuks kiht. Kondensaatori mahtuvus on tema katete (e. plaatide) mahtuvus. Kui kondensaatori üks kate maandada siis maandamata katte laadimine on sama väärne vastava laeng üle viimisega ühelt kattelt teisele. C = E0·E·S / d (kondensaatori mahtuvuse valem) C = q/
2. COULOMB'I SEADUS kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga Valem F= k* [ q1*q2 / r ruudus] Tõmbejõud=võrdtegur*[ laend1 *laeng2 / raadius ruudus] 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*10-12 C2/Nm2 nim elektriliseks konstandiks k=1/(4o) vaakumis; k/=1/(4o) keskkonnas Elektrilaengu ühikuks SI-s on 1C (kulon) 1 kulon on laeng, mis läbib 1s juhi ristlõiget, kui voolutugevus juhis on 1A 3
Füüsika Elektrostaatika.Kordamisküsimused ja vastused. 1. Mis on elektrilaeng? Kirjuta elektrilaengu tähis ja selle mõõtühik. Kuidas registreeritakse elektrilaengu olemasolu? 2. Mis on elektroskoop? Milles seisneb elektroskoobi töö põhimõtte? 3. Mida nimetatakse elementaarlaenguks? Elementaarlaengu tähis? Kui suur laeng on prootonil ja elektronil? 4. Sõnasta laengu jäävuse seadus. 5. Mida nimetatakse elektrijõuks? Millest sõltub elektrijõudude tugevus? 6. Sõnasta Coulomb´i seadus. Anna valem ja valemis esinevate suuruste nimetused ja mõõtühikud. 7. Mida nimetatakse elektriväljaks ja elektrostaatiliseks väljaks? Nimeta eletrivälja omadused. 8. Mida nimetatakse elektrivälja tugevuseks? Anna valem ja valemis esinevate suuruste nimetused ja mõõtühikud . 9.Kuidas joonisel määratakse elektrijõu suunda antud punktis, kus asub laeng? 10.Mida nimetatakse homogeenseks elektriväljaks? 11.Mida nimetatakse elektrivo
on võrdne selle pinna sees olevate laengute algebraliste summaga ja mis on jagatud elektrilise konstandiga 0. (s) EndS=1/0qi. Punktlaengu elektriväli-E=kq/r², tasandi elektriväli- E=/20, erinimeliselt laetud tasandi E=/0, sfääri elektriväli-, kui r>R, r=kaugus keskpunktist R=sfääri radius siis, E(r)=1/(40)*q/r². kui r=R, siis E(R)= /0. Elektriväli juhi sees ja juhid elektriväljas-. Elektriväli aines sõltub nüüd eeskätt sellest, kuivõrd need laengud võivad oma asukohta muuta. Kui mingisugused laengukandjad saavad ruumis vabalt liikuda, nimetame neid vabadeks laenguteks; kui mitte, siis seotud laenguteks. Vastavalt laengute liikuvusele jagunevad ained: juhid (Laengud liiguvad vabalt), pooljuhid(Laengud seotud nõrgalt, vabanevad välismõju toimel),dielektrikud (Laengud on seotud kristallvõresse või neutraalsetesse molekulidesse). Juht elektriväljas Et laetud osakesed võivad juhis vabalt liikuda, algab elektrivälja mõjul
või - . Elektrivälja töö 1C nihutamisel on max, kui laeng viiakse lõpmatusse või maasse, kus E=0. Maa enda potentsiaal loetakse võrdseks 0, kuigi on tegelikult kosmiliste kiiruste tagajärjekl negatiivne. =Amax/q=Wp/q. Pinget võib nim.ka potentsiaalide vaheks. Potentsiaali võib nim.pingeks antud punkkti ja Maa vahel. Elektrimahtuvus: näitab, kui suur laeng tekitab juhil 1Vpotentsiaali või 1V pinge juhtide vahel. Elektrimahtuvu tähis on C, ühik 1F. 1F=1C/1V s.t.juhi mahtuvus on 1F, kui 1C surve laeng tekitab 1V potentsiaali. Selline metallkera peaks maast olema 1000 korda suurem. 1F on väga suur ühik tehnikas. C=q/ . Kondensaatorid: Lihtsam kondensaator koosneb 2-st teineteisest isoleeritud metall-lehest elektronides. Andes ühele elektronile laengu +q, omandab teine q. Seega kondensaatori laeng võrdub ühe katte laeng. Kond.mahtuvus C=q/U, kus U on elektronide (katete)vaheline pinge. Kond
juhile väljaspoolt mõjuva elektrivälja. Selle tagajärjel summaarne elektrostaatiline väli juhis puudub.| Dielektrik-aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasendi suhtes. 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
11.klass. III Kurssuse järelvastamine. Coulombi seadus.(sõnastus ja valem,tähtede tähendused) 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 N⋅m2 F =k k =9⋅109 r2 C2 F – laengutevaheline jõud (N), q1;q2 – laengud c, ε – suhteline dielektriline läbitavus, r – laengute vahekaugus (m) Kirjuta elektrivälja tugevuse definitsioonvalem, tähtede tähendused valemis ja mõõtühik. Elektrivälja tugevuseks nimetatakse elektrivälja punktis laengule mõjuva jõu ja F N laengu suuruse suhet. Valem: E= q Ühik: 1 C
Juhid) Elektrivool-laengukandjate suunatud liikumine. El voolu suund on positiivsete laengukandjate suund. Voolutugevus- näitab kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. Mõõtühik 1A-läbib 1s jooksul juhi ristlõiget laenguga 1C Coulomb´i seadus- kahe laetud keha vahel mõjuv jõud on võrdeline kummagi keha laenguga ja pöördvõrdeline kehade vahelise kauguse ruuduga. F=k*q1*q2/r2 El.konstant- Dielektriline läbitavus-näitab, kui mitu korda on elektrijõud vaakumis suurem kui aines. __=Fo/F Vaakumis __=1 __>1 El.väli- elektriliselt laetud kehade poolt tekitatav jõuväli. El.välja tugevus-näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehadele. q=+1C E=F/g Superpositsiooni printsiip ehk liitumispõhimõte- võrdub laengute süsteemi väljatugevus üksikutest laengutest põhjustatud väljatugevuste vektorite summa ehk E- vektoreid tuleb liita. El.välja jõujooned- mõtteline joon, mille igas punktis on el
Elektrivälja kohta käib kaks teoreemi · Elektriväljad on sõltumatud; laengule mõjub summaarne väli. · Elektrivälja tugevuse voog läbi kinnise pinna on võrdne selle pinna sisse jäävate laengute summaga(gaussi teoreem) Coulomb'i seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. (Ilmne sarnasus ülemaailmse gravitatsioonijõuga) (k on võrdetegur, q on laengud, r on vahekaugus) Erinevalt grav-jõust, võib vastasmõjuks olla nii tõmbe-, kui tõukejõud. Antud valemit võib veidi ratsionaliseerida (asendame võrdeteguri) SI-süsteemis: Suurust nimetatakse elektriliseks konstandiks ehk vaakumi dielektriliseks läbitavuseks. Coulombi seaduses on tegemist punktlaengutega, jõud mõjuvad sirgjooneliselt. Staatiline elekter Alustame lihtsamast: elektriseerime erinevast materjalist esemeid (klaaspulk, eboniitpulk) ja üritame
+- ne. Elektrostaatika põhiseadused: 1) Laengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv. 2) Coulombi seadus: kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on 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)
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
Inimene ei tunneta elektrivälja. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud kehaga. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga jõud, mis paneb selle keha liikuma. Laetud keha ümbritsev elektriväli on seda tugevam, mida suurem on keha elektrilaeng. 5.2 Mahtuvuse mõiste Mahtuvuseks nimetatakse kondensaatori võimet salvestada elektrilaengut. Mahtuvust mõõdetakse laenguga, mis tõstab juhi pinget ühe ühiku võrra: Q C= U C mahtuvus faradites (F) Q elektrilaeng kulonites (C), 1 kulon = 1 amper · 1 sekund U juhi potentsiaal voltides (V) 1 farad on sellise elektrijuhi mahtuvus, millele 1 kuloni suuruse laengu andmine tõstab pinget 1 voldi võrra. Inglise füüsik Michael Faraday (1791--1867) on elektromagnetvälja mõiste looja. Farad on ülisuur mahtuvusühik. Praktikas mõõdetakse mahtuvusi tavaliselt mikro- ja pikofaradites. 62 1
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 absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga.
Inimene ei tunneta elektrivälja. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud kehaga. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga jõud, mis paneb selle keha liikuma. Laetud keha ümbritsev elektriväli on seda tugevam, mida suurem on keha elektrilaeng. 5.2 Mahtuvuse mõiste Mahtuvuseks nimetatakse kondensaatori võimet salvestada elektrilaengut. Mahtuvust mõõdetakse laenguga, mis tõstab juhi pinget ühe ühiku võrra: Q C= U C mahtuvus faradites (F) Q elektrilaeng kulonites (C), 1 kulon = 1 amper · 1 sekund U juhi potentsiaal voltides (V) 1 farad on sellise elektrijuhi mahtuvus, millele 1 kuloni suuruse laengu andmine tõstab pinget 1 voldi võrra. Inglise füüsik Michael Faraday (1791—1867) on elektromagnetvälja mõiste looja. Farad on ülisuur mahtuvusühik. Praktikas mõõdetakse mahtuvusi tavaliselt mikro- ja pikofaradites. 62 1
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. 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
– 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. Mahtuvus sõltub pingest, laengust, pindalast, q S ε 0ε plaatidevahelisest kaugusest ja dielektrilisest läbitavusest. C= = U d 1 1 1
E a - keskkonna absoluutne dielektriline läbitavus F 1 F Ea = E * E0 E0 = m - vaakumi dielektriline läbitavus m 4 9 * 10 9 E keskkonna suhteline dielektriline läbitavus õhus on 1 E a - näitab mitu korda on laengute vahel mõjuv jõud antud keskkonnas väiksem kui vaakumis. Q laengu suurus. Ühik on C (kulon) Pii pii noh 3,14 R laengute vaheline kaugus. Ühik m (meeter) 2. Elektrivälja tugevus + ül F 1N V E= =1 Elektrivälja tugevus mingis välja punktis võrdub antud Q 1C m punkti paigutatud laengule mõjuva jõu ja laengu suuruse suhtega
F12 = k F12 = K Mõju põhiseadus on Coulomb'i seadus: r2 , Mõju põhiseadus on Ampere'i seadus: r2 , kus F12 jõud, millega esimene keha mõjutab teist, (paralleelsete juhtmete korral) kus F12 jõud, millega r kehade vahekaugus, q1 ja q2 - kehade laengud. esimene juhtmelõik mõjutab teist, r juhtmelõikude vahekaugus, I1 ja I2 voolutugevused juhtmetes, , l1 ja l2 juhtmelõikude pikkused,. Ühepikkuste juhtmelõikude korral I1 I 2
Füüsika KT kordamisküsimused 1. Elementaarlaeng on väikseim iseseisvalt eksisteeriv laeng, mille suurus on 1,6*10-19 Prootonil on laeng +e Elektronil on laeng e Neutronil laeng puudub 2. Laeng näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. 3. Samanimelised laengud tõukuvad ja erinimelised laengud tõmbuvad. 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
elektromagnetilises vastastikmõjus. · Elektrilaeng on füüsikaline suurus mida saab mõõta. · Elektrilaeng on laetud osakeste kogu, mis võib liikuda aines ( ained mis kannavad elektrit edasi juhid) 2. Mis on elementaarlaeng ja kui suur see on ? · Elementaarlaeng kõige väiksem jagamatu laeng looduses. · e = 1,6 * 10-19C 4. Culoni seadus, valem, tähistused? · Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist vaakumis jõuga mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. · F= k*q1*q2/r2 k-elektriline konstant, q-elektrilaeng, r-laetud kehade vaheline kaugus. 5. Mille poolest erinevad juhid, pooljuhid ja dielektrikud? Juhid-laengud liiguvad, vabade laengute arv on suur. (inimese nahk, hõbe, vask, soolalahused) Dielektrikud(isolaatorid) mittejuhid mille mööda laengud ei liigu edasi, vabade laengute arv on väike.
r Dipool on punktikujuline objekt, millele välises elektriväljas E mõjub jõud r r r r r r F = grad ( p e E ) ja jõumoment M = p e × E . Dielektrikud on ained, mis ei juhi elektrivoolu. Dielektrikuid on kahesuguste molekulidega: mittepolaarsetega (+ ja laengute massikeskmed langevad kokku) ja mittepolaarsetega (+ ja laengud moodustavad dipooli). Välise elektrivälja puudumisel dielektriku molekulide summaarne dipoolmoment on null, välises väljas saab aga nullist erinevaks, mille kohta öeldakse, et dielektrik polariseerub. Dielektriku r 1 r polarisatsiooniastet iseloomustab polarisatsioonivektor: P = p ei , so selle V i mahuühiku dipoolmoment
Dielektrikud välises elektriväljas · Indutseeritud ja summaarne väli dielektriku sees, dielektriline läbitavus (+ joonis) Laengute nihutamine tekitab täiendava elektrivälja, mida nimetatakse indutseeritud väljaks E', mis on vastupidine välise väljaga E0 Keskkonna dielektriline läbitavus näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus E homogeenses dielektrikus väiksem väljatugevusest E0 vaakumis · Senjettdielektrikud ja piesoelektrilie efekt (+ rakenduste näiteid) PIESOELEKTRILINE EFEKT Piesoelektriline efekt kristalsete ainete kokkusurumisel tekib kokkusurutavate tahkude vahel elektripinge tingituna dielektrilisest polarisatsioonist RAKENDUSTE NÄITED PISEOMIKROFON JA KÕLAR - Õhurõhu (ultraheli) muutuse muundamiseks elektrisignaaliks ja vastupidi, nt. piesomikrofonis ehk kristallmikrofonis
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
