- ..poole. Superpostitsiooniprintsiip e liitumise pm-laengute süst väljatugevuse leidmiseks tuleb üksikute laengute väljatugevusi vektoriaalselt liita.| Elektrivälja jõujoon-mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat.| Homogeenne-elektriväli, mille E-vektor on kõigis ruumi punktides ühesugune nii pikkuselt, kui suunalt. Jõujooned||.| Töö-jõu ja nihke korrutis. Ei raskusväljas ega elektriväljas ei sõltu töö liikumistee ehk trajektoori kujust. Pot. väli-väli, milles töö ei sõltu liikumistee kujust. Pot. e on tingitud keha vastastikmõj teiste kehadega välja vahendusel. Pot.e on tingitud keha vastastikmõj teiste kehadega välja vahendusel. Punktlaengu q pot energia homogeenses elektriväljas tugevusega E 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
Töö elektriväljas. Tööks nim. Jõu ja nihke korrutist. A=qEs; A=elektrivälja töö (J); q=laeng (C); E=elektrivälja tugevus; s=nihe Töö elektriväljas on null kui laeng liigub risti elektrivälja jõujonntega. Töö ei sõltu trajektoori kujust. Potentsiaalne energia. Potentsaailne energia on tingitud keha vastastikmõjust teiste kehadega välja vahendusel. Ep=qEd; Ep=potentsiaalne energia (N/C); q=laeng (C); E=elektrivälja tugevus; 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
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.
........................................................... 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.
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
teeb selle laengu ümberpaigutamiseks ühest elektrivälja punktist teise. Seega on elektriline pinge skalaarsuurus. Pinge ühikuks SI-süsteemis on volt. Üks volt (tähistatakse V) on selline pinge, mille puhul 1 kuloni suuruse laengu ümberpaigutamisel teeb elektriväli tööd 1dzaul. Elektrivälja kahe mõõdetava punkti vaheline pinge langeb enamasti kokku nende punktide potentsiaalide vahega, kuid ei võrdu süsteemi alguses ja lõpus mõõdetava pingega. Ekvipotentsiaalpind on mõtteline välja pind, mille kõikidel punktidel on ühesugune potentsiaal. Ühe ja sama ekvipotentsiaalpinna kõikide punktide potentsiaalide vahe võrdub nulliga. Seega võrdub nulliga ka elektrivälja jõudude töö laengu liikumisel seda pinda mööda. Siit järeldub, et ekvipotentsiaalpinda mööda liikuvale laengule mõjuv jõud F on risti kiirusvektoriga. Järelikult on elektrivälja jõujooned risti ekvipotentsiaalpinnaga. Punktlaengu ekvipotentsiaalpindadeks on seda
vektoriaalselt liita. 16. Mida nimetatakse elektrivälja jõujooneks? Kuidas on sellised jooned suunatud? Elektrivälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat. 17. Milliseid välju nimetatakse homogeenseteks? 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
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
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
... + Qn = const Süsteem on elektriliselt isoleeritud, kui laetud osakesed ei lahku süsteemist ega lisanud sinna. Süsteemisisesel laengute ümberjaotumisel jääb süsteemi kogulaeng. Laengu jäävuse seadust võib ka tõlgendada kui maailma üldise keskmise neutraalsuse seadust. Mingi keha laadumisega kaasneb vastupidise märgiga laengu ilmumine teisele kehale Küsimused ja ülesanded · Millised algosakesed kas prootonid neutronid või elektronid liiguvad eboniitpulga elektriseerimisel ühelt kokkupuutes olevalt kehalt teisele? Milliselt millisele ? V: Eboniitpulk omandab hõõrdumisel negatiivse laengu elektronid liiguvad villaselt eboniitpulgale · Kas Kahe keha hõõrdumisel teinste vastu võivad mõlemad kehad saada positiivse elektrilaengu ? Põhjenda V: Ei hõõrdumisel ei pea aga võib ühe keha elektrone loovutada (muutub + laenguga kehaks) teine võib neid omandada (- laenguks) · Kuidas mõjuvad teinsteist kaks riidega hõõrutud klaaspulka? Põhjenda
Süsteem on elektriliselt isoleeritud, kui laetud osakesed ei lahku süsteemist ega lisanud sinna. Süsteemisisesel laengute ümberjaotumisel jääb süsteemi kogulaeng. Laengu jäävuse seadust võib ka tõlgendada kui maailma üldise keskmise neutraalsuse seadust. Mingi keha laadumisega kaasneb vastupidise märgiga laengu ilmumine teisele kehale Küsimused ja ülesanded 1.Aatomi ehitus 1.millised algosakesed kas prootonid neutronid või elektronid liiguvad eboniitpulga elektriseerimisel ühelt kokkupuutes olevalt kehalt teisele? Milliselt millisele ? V: Eboniitpulk omandab hõõrdumisel negatiivse laengu elektronid liiguvad villaselt eboniitpulgale 2.Kas Kahe keha hõõrdumisel teinste vastu võivad mõlemad kehad saada positiivse elektrilaengu ? Põhjenda V: Ei hõõrdumisel ei pea aga võib ühe keha elektrone loovutada (muutub + laenguga kehaks) teine võib neid omandada (- laenguks) 3.Kuidas mõjuvad teinsteist kaks riidega hõõrutud klaaspulka? Põhjenda
1.Elektrivälja töö arvutusvalemid: A=F × s × cos µ A= E × q × d (ainult homogeenses elektriväljas!) 2.Potentsiaalse välja tunnused: 1)Suurus sõltub nullnivoo valikust 2)Elektrivälja jõudude poolt tehtud töö ei sõltu keha trajektoori kujust vaid laengu alg ja lõppasukohast. Nullnivoo valikud: I elektrotehnikas valitakse tavaliselt maapind II elektroonikas on nullnivooks katoodipind (miinusklemm) III teoreetilises füüsikas on lõpmatus Homogeense elektrivälja mingi punkti energiat arvutatakse valemist: Wp= E × q × d d= anted punkti kaugus nullnivoost 3.Mida näitab elektrivälja punkti potentsiaal? Tema tähis ja ühik (defineerida):
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.
Elektriväli on laenguid ümbritsev mateeria, millel pole massi, värvust, lõhna... jne, kuid on teatud hulk energiat, mille arvel võib väli teha tööd: nihutada teisi laengud. Täpsemaks kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid: 1) Elektrivälja tugevus E- jõud, millega väli mõjutaks ühte kulonit antud punktis. Vastav def. valem E=F/q, siit tuleb E ühik: 1N/C. 2) Välja suund- ühtib + laengule mõjuva jõu suurusega. 3) Välja kuju- näidatakse joonistel jõujoontega., mis ühtib jõujoone puutuja suunaga. Jõujooned näitavad ka välja tugevust. Kuju põhjal liigitatakse a) homogeensed- jõujooned paralleelsed ja ühtlase tihedusega, b) mittehomogeensed- kõik teised. 4) Energia ruumitihedus- näitab kui palju energiat on ühes m(3), 5) Elektrivälja levimiskiirus Kui nihutame energiat q(2) q(1)-st kaugemale, siis ei vähene jõud F mitte kohe, vaid aja (delta)t pärast (delta)t= r/C On tõestatud, et laengute vahelise mõju
Suuremate piiskade laeng on negatiivne, väiksematel aga positiivne. Väiksemad kergemad piisad tõusevad kõrgemale. Äikesepilve ülaosa positiivne ja alaosa negatiivne. Suurem osa välgulöökdest toimubki äikesepilve erinevate osade vahel. 6. Piesoefektiks nimetatakse aineid, mis on suutelised polariseeruma kokkusurumise või venituse tagajärjel. Piesoelektriline pöördefekt esineb kristalli mõõtmete muutumises elektrivälja mõjul. (Andurid, kvartskell) 7. Mahtuvus näitab , kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele, tekib kehade vahel ühikuline pinge. C = q/U 1F = 1C/1V 8. Mahtuvus sõltub vaadeldava kehade mõõtmetest, vahekaugusest ja kehadevahelise aine dielektrilisest läbitavusest. C = (o**S)/d (ühik F) 9. Kondensaator on kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Alalisvoolu ei lase läbi, vahelduvat laseb. Kondensaatorite rööpühendusel on kogu mahtuvus võrdne üksikute mahtuvuste summaga.
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
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
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 . 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 3 Elektri jäävuse seadus · elektriliselt isoleeritud süsteemis (s.o
Elektrostaatilise välja jõudude töö A elektrilaengu q ümberpaiknemisel selles väljas võrdub laengu potentsiaalse energia muudu vastandväärtusega. Elektrostaatilise välja jõudude töö laengu ümber paiknemisel selles väljas võrdub laengu suuruse ja laengu lükkumise trajektoori alg- ja lõpppunkti potentsiaalide vahe korrutisega. Kuna elektrostaatilise välja jõudude töö laengu ümberpaiknemisel ei sõltu laengu liikumise trajektoori kujust, siis ei sõltu trajektoori kujust ka nende elektrivälja punktide potentsiaalide vahe. 8. Juhid ja dielektrikud elektriväljas. Dipool elektriväljas. Varjestamine, mikrolaineahi. 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;
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
Elektrostaatilise välja jõudude töö A elektrilaengu q ümberpaiknemisel selles väljas võrdub laengu potentsiaalse energia muudu vastandväärtusega. Elektrostaatilise välja jõudude töö laengu ümber paiknemisel selles väljas võrdub laengu suuruse ja laengu lükkumise trajektoori alg- ja lõpp- punkti potentsiaalide vahe korrutisega. Kuna elektrostaatilise välja jõudude töö laengu ümberpaiknemisel ei sõltu laengu liikumise trajektoori kujust, siis ei sõltu trajektoori kujust ka nende elektrivälja punktide potentsiaalide vahe Pinge on 1 volt, kui laengu 1 kulon ümberpaigutamiseks vooluringis või selle osas kulub tööd 1 džaul. Punktlaeng elektriväljas Laetud osakesele, mis asub elektriväljas E, mõjub elektrostaatiline jõud F , mille suund ühtib vektori E suunaga, kui osakese laeng on positiivne ja vastassuunalike kui osakese laeng on negatiivne. F qE
laengutel 2)jõujooned on pidevad 3)jõujooned ei lõiku teineteisega 4)jõujoonte tihedus on seda suurem, mida lähemal laetud kehale. · Homogeenseks elektriväljaks nim niisugust elektrivälja mille suvalises punktis on elektrivälja tugevuse vektroil ühesugune suund ning ühesugune arvuline väärtus. · Töö laengu ümberpaiknemisel elektrivälja ühest punktis teise ei sõltu trajektoori kujust ning arvutatakse valemiga A=qEd A-töö elektriväljas[1J] q-laeng[1C] 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
nihutada teisi laenguid. Täpsemaks kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid: 1)elektrivälja tugevus E-jõud, millega väli mõjutaks ühte kulonit antud punktis. Vastav definti.valem: E=F/q, siit tuleb E ühik: 1N/c. 2)välja suund-ühtib pluss laengule mõjuva suunaga E ja F on vektorid, millel on kolm omadust:arvväärtus, suund ja rakenduspunkt.3)välja kuju-näidatakse joonistel jõujoonte abil. Jõujooned näitavad: a)väljasuunda, mis ühtib jõujoone puutuja suunaga. B)välja tugevust-mida tihedamalt jõujooned seda tugevam on väljatugevus. Kuju põhjal liigitatakse: 1)homogeene ja 2)mitte homogeene. 4)ruumitihedust nt. Kui palju energiat on ühes kuupmeetris. 5)elektrivälja levimiskiirust- on tõestatud, et laengute vaheliste kandjateks on virtuaalsed prootonid, mis liiguvad valguskiirusega ühelt laengult teisele ja nendest elektriväli koosnebki. Delta t=r/c Punktlaengu elektrivälja tugevus:
E-vektor on alati suunatud positiivselt laetud kehast eemale ja negatiivselt laetud keha poole. Kehtib superpositsiooniprintsiip (liitumise põhimõte): laetud kehade süsteemi väljatugevuse leidmiseks tuleb üksikute kehade E-vektorid liita. Töö elektriväljas Pinge elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. kahe punkti vaheline pinge näitab, kui 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
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.
Pinge U= 1 2=( 2 1)= Potensiaalide vahe seos tööga kahe punkti potensiaalide vahe e pinge võrdub välja poolt laengu ümber paigutamiseks ühest punktist teise tehtud töö ja selle laengu suhtega A=( Wp2 Wp1)= (Eqd2Eqd1)=( 2q1q)=( 2 1)q=Uq http://www.abiks.pri.ee Elektrivälja kahe punkti vahel on pinge üks volt, kui laengu 1C viimisel ühest punktist teise tehakse tööd 1J; 1V=1J/1C Elektrivälja tugevuse ja potensiaalide vahe seos A=Eqd & A=qU >>> U=Ed Elektrivälja iseloomustamiseks kasutatakse nii jõujooni kui ekvipotentsiaalpindu (sama potensiaaliga pind) KONDENSAATORID Kahe keha omavaheline mahtuvus näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. C=q/U Kondensaatoriks nim kehade süsteemi, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks.
Laetud kehad ja osakesed, elektriseerimine Elektriliselt laetud osakesteks on elektronid. 1. Elektronid- laengu tähis e 2.Prootonid- laengu tähis +e 3.Joonid- laengu tähis +/- e*n Elementaarlaengud on väikseimad elektrilaengud, mida ei saa enam osadeks jagada ega osakest ära võtta. Laetud osakeste vahel on elektromagnetiline mõju (joonis). Elektriseerimine- laengu andmine makrokehale. Nt. tolmkübe. Elektriseerimisel lähevad tavaliselt elektronid ühelt kehalt teisele. Osa elektrone läheb klaasilt riidele. Klaas saab +laengu, riie laengu. Kehad võivad elektriseeruda väljade ja kiirguste mõjul. Nt. löögi tagajärjel, kokkupuutel teise laenguga, keemiliste reaktsioonide tulemusel Elektrostaatika põhiseadused. 1.Laengu jäävuse seadus: isoleeritud süsteemis on elektrilaengute summa jääv. (Joonis) Pärast kokkutõmbumist on igal kuulil -100e. Summa -300e jääb muutumatuks. 2
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
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. Töö laengu liikumisel elektriväljas Elektriväljas mõjub laetud kehale jõud kui laeng liigub, siis teeb see jõud tööd. Töö ei sõltu trajektoori kujust. Töö elektriväljas laengu liikumisel mööda suletud kontuuri on võrdne nulliga. Selliste omadustega välju nim potentsiaaliväljadeks. A=F*s*cos A=q*E*d (J) d laengute vaheline kaugus, mis on mõõdetud piki elektrivälja jõujoont. Pinge Pinge elektrivälja kahe punkti vahel on arvuliselt võrdne laengu ümberpaigutamisel ühest punktist teise tehtud töö ja selle laengu suhtega. U=A/q E=U/d Ühik V(J/C)
* 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
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. Kui üks keha saab pluss laengu, saab teine keha miinus laengu. Elektrilaenguid saab koguda, kui meil on kahest kehast süsteem: üks kogub pluss ja teine miinus laengu. C=q/U C elektrimahtuvus (F) Kindla mahtuvuse saamiseks loodud süsteemi nimetatakse kondensaatoriks. Kondensaatorit kasutatakse liigsete laengute kogumiseks (mikrofonis, klaviatuuris, raadiojaama nupu taga).
Laeng Laeng on omadus. Laeng näitab, kui tugevasti osaleb keha elektromagnetilises vatastikmõjus. Vektoriaalne suurus. q [1C]=[1A*s] Kui kehas tekitatakse laengu puudujääk (nt. soojuslikult, hõõrdumise, kiirgusega jne), siis omandab ta vastupidise laengu. Kehas on alati täisarv elementaarlaenguid. q=+/-N*e Neutraalne aine Neutraalne aine on selline, kus kõigi laengute summa on 0. Voolujuhid, pooljuhid, dielektrikud Voolujuhid – laeng kandub hästi üle ühelt kehalt teisele Pooljuhid – teatud tingimustel kannavad (isolaatorid) Dielektrikud – ei juhi/ei kanna laenguid Anioon, katioon. Anioon – kaotanud elektroni, positiivne Katioon – saanud elektroni, negatiivne Punktlaeng Laetud keha, mille mõõtmed võib jätta arvestamata. Elektrivälja tugevus Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. (Jagame proovikehale(teine laetud keha)
2punkti vaheline pinge näitab, kui suurt tööd teeb elektriväli +1C laenguga keha viimisel ühest punktist teise. ' punktlaeng pot. energia elektriväljas võrdub tööga ( Wp = A = q x E x s ) pot. energia sõltub 0-taseme valikust Kon on seade, millega saab koguda suuri laenguid. See koosneb 2 kohakuti olevast kattest, mille vahel on õhuke dielektrikust kiht. Tähis C on kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks .e.välja punkti pot
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
