1 Elektrotehnika Eelteadmised Elektrotehnika õppimisel tulevad kasuks eelnevad teadmised füüsikast. Eesmärgid Elektrotehnika kursus on abiks oskustööliste ettevalmistamisel kutsekoolis. Annab vajalikku teavet ektrotehnika teoreetilistest alustest ja elektritehniliste seadiste rakendamisest, kus käsitletakse järgmisi teemasid: · Elektrotehnika õppimiseks vajalikud põhimõisted; · Alalisvool; · Mittelineaarsed alalisvooluahelad; · Elektrimagnetism; · Elektromagnetiline induktsioon; · Elektrimahtuvus; · Ühefaasiline vahelduvvool; · Kolmefaasiline vahelduvvool; · Elektrimasinad; · Trafo; · Voolu toime inimesele Mõtisklus 1. Mis on elektrotehnika? 2. Miks kasutatakse tänapäeval nii laialdaselt elektrienergiat? 1
Tallina Polütehnikum ELEKTER JUHID, POOLJUHID, DIELEKTRIKUD Referaat Koostanud Margit Kauge KNE-11 Juhendaja Krusell Tallinn 2012.a. SISUKORD: 1. ELEKTER 3 1.1 Ajalugu 3 1.2 Elektrivool 4 1.2.1 Elektrivoolu iseloomulikud jooned 5 1.2.2 Elektrivooluga kaasnevad nähtused 5 1.2.3 Elektrivoolu liigid 5 1.2.4 Elektrivoolu suund 6 1.3 Elektrijuhtivus 6 1.4 Elektronkate 7 1.4.1 Elektronkatte tekkimine 8 1.4
SISSEJUHATUS Teaduse ja tehnika haru, mis tegeleb elektrienergia tootmise, muundamise, jaotamise ja tarbimise küsimustega, nimetatakse elektro- tehnikaks. Elektrotehnika on teadus elektriliste nähtuste tehnilisest rakenda- misest. Tänapäeval ei ole ühtki eluala, milline ei ole seotud ühe noorima teaduse ja tehnika ala elektrotehnikaga. Elektrotehnika areng algas üle saja aasta tagasi esimesest traat telegrafist ja esimestest algelistest elektrimasinatest, kuigi üksikuid elektrilisi nähtusi tunti juba Vanas - Kreekas. Kaasaegse elektrotehnika sünniajaks on 18. sajandi lõpuaastad ja 19. sajandi algus. Tänapäeva elektrotehnika hõlmab elektrienergia tootmise küsimusi, tema jaotamist ja peamiselt muundamist teisteks energia liikideks. Sai võimalikuks elektrikeevitus, elektrolüüs, kõrgete tempera-
...................................................... 5 1.3 Aatomifüüsika................................................................................................................... 6 2.Aatomi ehitus........................................................................................................................... 8 2.1 Aatomituum.......................................................................................................................8 2.2 Elektronkate, ioonid ja spektrid.........................................................................................9 3.Aatomi mass, isotoobid ja massidefekt..................................................................................11 4.Aatomi mõõtmed....................................................................................................................11 LÕPPSÕNA............................................................................................................................
pinget U, tuleb teha töö mis avaldub kujul Q x U. Kui elektrivoolu tugevus I on konstantne, siis avaldub elektriline töö kujul U x I x t, kus t on ajavahemik. Energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise või kanduda ühelt kehalt teisele. Võimsus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju tööd mingi jõud ajaühiku jooksul teeb, ehk töö tegemise kiirust. Tähis N. SI-süsteemi mõõtühik W (vatt). W = A/t. Võimsus näitab, kui palju tööd teeb elektrivool elektriseadme töötamisel ajaühikus. Elektrivoolu võimsust mõõdetakse vattmeetriga. Hõõrdumine on füüsikaline nähtus, kus keha või aine liikumist takistab aineosakeste vaheline jõud hõõrdepindadel. Hõõrdumise tõttu muundub osa liikumist põhjustavat energiat soojuseks. Elastsus on keha omadus muuta välise jõu toimel oma kuju ning selle lakkamisel taastada oma endine kuju.
1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht);
Koosneb ühe või mitme keemilise elemendi aatomitest. 2.Mis on magnetkvantarv ja selle lubatud väärtused? Määrab üksikute orbiitide orientatsiooni ruumis. Tema mõju elektroni energiale on väike. Lubatud väärutsed on (-1)-(+1) ka null. 3.Millised jõud valitsevad erinimielistel laetud ioonide vahel ioonilise sideme tekkel? Kulonilised tõmbejõud, mille aluseks on ühe iooni tuuma mõju teise iooni elektronpilvele ja vastupidi. Kui aga ioonid lähenevad teineteisele sellisele kaugusele, kus nende elektronpilved hakkavad kattuma, siis ilmnevad nende kahe iooni vahel tugevad tõukejõud. 4.Mis määrab är koordinatsiooniarvu metallilise sideme juhul? On määratud geomeetriliste tingimustega, väärtuselt 8-12 5.Koordinatsiooniarv RTK struktuuris? KA=8 6.Kuidas arvutada planaarset aatomitehedust? FI(pi)=(aatomite arv, määratletud pikkusel antud pindalas)/(suuna pikkus) 7.Mis on allotroopia?
avastamist 1911.a. Tuuma avastamine põhineb Rutherfordi katsel, mille käigus kiiritati õhukest kullalehte -osakestega. Katse käigus avastati, et osad -osakesed põrkusid plaadilt tagasi. Põrkumine oleks mõeldamatu, kui aatomi positiivne laeng jaguneks ühtlaselt üle terve ruumi. Aatomi ehitus ja kvantfüüsika1 Ainuke seletus on, et positiivne laeng on koondunud elektronidest tuhandeid kordi massiivsemasse kompaktsesse tuuma Planetaarmudeli järgi kujutab aatom endast ~1023 korda vähendatud Päikesesüsteemi laadset moodustist. Seejuures on keskseks kehaks tuum, mille ümber tiirlevad elektronid. Kaudsetest eksperimentidest on teada saadud aatomi mõõtme suurusjärk ~10-8cm Tuuma mõõtme suurusjärk on aga veelgi väiksem ~10-13 cm. Elektroni vaadeldakse punktmassina. Tuumade koostisse kuuluvad positiivse laenguga prootonid ja laenguta neutronitest. Ainukesena on lihtsaima elemendi vesiniku aatomi tuumas ainult 1 prooton
17. Milles seisneb pooljuhtmaterjalide omapära? iseloomustab suur parameetrite tundlikkus väga väikeste lisandi sisalduste suhtes 18. Mis määrab ära materjalide kasutamise astme? 1. Aatomsideme astmed? 2. Millised on tugevad ehk esmased sidemed? Iooniline, koovalentne ja metalliline side 3. Millised on nõrgad ehk füüsikalised sidemed? Vesinik- ja (juhuslik)dipoolsidemed 4. Esmase sideme üldiseloomustus? 5. Nõrga sideme üldiseloomustus? 6. Millistest osakestest koosneb aatom? Prootonitest, neutronitest ja elektronidest 7. Mis on aatomnumber? Antud keemilisele elemendile ainulaadne nr mis näitab elemendi prootonite ja elektronide arvu normaalolekus. 8. Millised aatomi koostisosad määravad ära aine elektrilised ja keemilised omadused? Elektronid ja prootonid 9. Mis on isotoopide tekke aluseks? Ühesuguse elektronide ja prootonite arvuga, kuid erineva neutronite arvuga elemendid 10. Mis määrab ära aine keemilise intediteedi?aine keemilised omadused??
stabiilsus. Koosneb ühe või mitme keemilise elemendi aatomitest. 2.Magnetkvantarv ja selle lubatud väärtused? Määrab üksikute orbiitide orientatsiooni ruumis.Tema mõju elektroni energiale on väike. Lubatud väärtused on(- 1) -- (+1)ka null.3.Millised jõud valitsevad erinimeliselt laetud ioonide vahel ioonilise sideme tekkel? Kulonilised tõmbejõud, mille aluseks on ühe iooni tuuma mõju teise iooni elektronpilvele ja vastupidi. Kui aga ioonid lähenevad teineteisele sellisele kaugusele, kus nende elektronpilved hakkavad kattuma, siis ilmnevad nende kahe iooni vahel tugevad tõukejõud .4.Mis määrab ära koordinatsiooniarvu metallilise sideme juhul? On määratud geomeetriliste tingimustega, väärtuselt 8-12.5.Koordinatsiooniarv RTK struktuuris=8. 6.Kuidas arvutada planaarset aatomtihedust? tih=(aatomite arv, määratletud pikkusel antud pindalas) /suuna pikkus) 7. Allotroopia
toimuvatest protsessidest selles süsteemis. Keemilise reaktsiooni 1) W.Paul (1925) printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt anioon ja võib olla ka neutraalne. Kompleks ioonide laengu võrrandi kirjutamisel avaldub seadus selles, et reaktsiooni ühesuguses energiaolekus st.ühesuguste kvantarvuga elektroni. neutraliseerivad vastasnimelise laenguga ioonid, mis moodustavad võrrandi mõlemal poolel peab aatomite sümbolite arv olema 2) Energia miinimum peab elektronide aatomis olema välissfääri. võrdne. 2H2+O2=2H2O Lähteaine masside summa on võrdne minimaalne potensiaalne energia. Mida kaugemal elektron on Kompleksi ühendi tekke näiteks on järgnev reaktsioon: lõppsaaduste masside summaga. (A
Keemia on teadus, mis uurib aineid ja nendega toimuvaid muundumisi ja muudatustele kaasnevaid nähtusi. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Keemiline element on aatomite liik, millel on ühesugune tuumalaeng (111 elementi, 83 looduses). Molekul koosneb mitmest ühe või mitme elemendi aatomitest (samasugustest või erinevatest). Molekul on lihtvõi liitaine väikseim osake, millel on sellele ainele iseloomulikud keemilised omadused. Ioon on aatom või omavahel seotud aatomite grupp, mis on kas andnud ära või liitnud ühe või enam elektroni, omades seetõttu kas positiivse (katioon) või negatiivse laengu (anioon). Aatom, molekul Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid ei ole jagamatud, vaid koosnevad kvarkidest. Prootoni laeng on positiivne, neutron on elektriliselt neutraalne, elektroni laeng negatiivne.
Normaaltingimused. Gaasi molaarruumala AVOGADRO SEADUS: kõikide gaaside võrdsed ruumalad sisaldavad samal rõhul ja temperatuuril võrdse arvu molekule. Gaasiliste lihtainete molekulid koosnevad Avogadro seaduse kohaselt kahest aatomist. NT: Cl, H2, O2 jne. Et gaasi ruumala sõltub oluliselt temperatuurist ja rõhust, kasutatakse gaaside iseloomustamiseks NORMAALTINGIMUSI ( 0C (270K), 760 mmHg (1 at.=101325 Pa)) 1 mooli gaasilise aine ruumala normaaltingimustel on 22,4 l. 1.8 Aatom ja molekul. Süsinikuühik. Aatommass. Molekulmass AATOM-elemendi väikseim osake, millel säilivad elemendi omadused ja millisena element esineb liht- või liitainete molekulis. LIHTAINE koosneb ühe ja sama elemendi aatomitest. NT: Fe, O2 jne LIITAINE koosneb erinevate elementide aatomitest. NT: H2O, HCl jt. MOLEKUL lihtaine või ühendi väikseim osake, mis eksisteerib iseseisvalt säilitades selle aine keemilised omadused.
...................................... 13 2.2. Aatomi ehitus. ......................................................................................................... 13 2.2.1. Aatomnumbrid. ............................................................................................... 13 2.2.2. Aatommassid. .................................................................................................. 13 2.3. Aatomite elektronstruktuur. Vesiniku aatom. ........................................................ 14 2.3.1. Kõrvalepõige kvantmehhaanikasse. Kvantarvud............................................. 15 2.4. Keerulisemate (multielektroonsete) aatomite elektronstruktuur. ......................... 16 2.4.1. Aatomi suurus.................................................................................................. 16 2.4.2. Elektron-konfiguratsioon elementides. .......................
AATOMIFÜÜSIKA Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, mis on ergastamata olekus neutraalne. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest vastavalt läbimõõtudele 10 -15 ja 10 -10 m, massiga suurusjärgus 10 - 27 ...... 10 - 25 kg. Aatomi mass on koondunud 99,9 % ulatuses aatomi tuuma, tuuma tihedus on 10 17 kg / m 3 . Elektronid paiknevad aatomi tuuma ümber kihiliselt , seejuures välimises kihis olevate elektronide arv määrab ära aatomi keemilised omadused. Aatomi elektronkatte laeng moodustub elementaarlaengute kordustest . 1 e = -1,6 10 - 19 C
neis esineb ainult lähikorrastatus, amorfsed ained on isotroopsed, sellesse tahkiste rühma kuuluvad anorgaanilised klaasid ja paljud orgaanilised ained, sulamistemperatuur puudub, see on asendunud pehmenemistemperatuuriga Keeruka ehitusega tahkised väikesed monokristallid asuvad amorfses ümbrises(keraamika ja polümeerid) Plasma koosneb ühe- ja mitmekordselt ioniseeritud aatomitest ja elektronidest, moodustub kõrgel temperatuuril ja elektrilahendustes, suur elektrijuhtivus 2.2. AATOMID JA IOONID 2.2.1 Elektronide olek aatomis Elektronil on üheaegselt nii massiosakese kui laine omadused.Elektroni koordinaati ja impulssi pole üheaegselt võimalik täpselt määrata. Me võime teada ainult elektroni olekut e. elektroni orbitaali Statsionaarses olekus on elektron ainult teatud kindlatel kvanditud orbitaalidel Kvantarvud peakvantarv n n = 1, 2, 3,…, magnetkvantarv m m = 0, 1, 2,…, l spinnkvantarv s s =+1/2 või s = -1/2
Sama elemendi kõik aatomid on identsed. Ühe elemendi aatomid erinevad teiste elementide aatomitest. Ühendid koosnevad mitme elemendi aatomitest. Keemilises reaktsioonis aatomid paigutuvad ümber, eralduvad üksteisest või ühinevad, aatomeid ei teki juurde ega kao kuskile 1. Orbitaalid Elektronid paiknevad aatomituuma ümber kindlaksmääratud kujuga ruumipiirkondades orbitaalidel. Orbitaal - sellise ruumiosa piirpinda, kus elektron 99%-se tõenäosusega viibib, igal orbitaalil on oma kindel energiatase. Eristatakse s, p, d ja f orbitaale. Elektroni üleminekul kõrgema energiaga orbitaalile (ergastamine) neeldub kvantenergiat, üleminekul madalama energiaga orbitaalile kiirgub kvantenergiat Kui aatomeid on palju, siis toimub neid üleminekuid palju ja tekib erinevatest diskreetsetest lainepikkustest koosnev kiirgus, mida saab lahutada üksikuteks kindla lainepikkusega komponentideks
U=A/q Elektrimahtuvus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kehade süsteemi võimet salvestada endasse laengut ja seeläbi tekitada elektrivälja. Kondensaator on seade elektrivälja energia kogumiseks ja salvestamiseks. Plaatkondensaator koosneb kahest plaadist ning nende vahel olevast dielektrikust. Plaatkondensaator nim kahte teineteisele lähendatud, kuid teineteisest isoleeritud (dielektriku kihiga eraldatud) juhti. Ül salvestada elektrilaenguid. Elektrivool on vabade laengukandjate suunatud liikumine. Voolutugevus näitab, kui suur hulk laengukandjaid läbib elektrijuhi ristlõiget ajaühikus. Takistus iseloomustab juhi omadust avaldada takistavat mõju elektrilaengute liikumisele. Elektrivoolu töö on vooluringis elektrienergia teisteks energialiikideks muundumise mõõt. Elektrivoolu võimsus näitab, kui palju tööd teeb elektrivool ajaühikus. N=IU ; N=I2/R ; N=U2/U
13): U E = . d 4 Sellest seosest tuleneb elektrivälja tugevuse ühik üks volt meetri kohta. Üks volt meetri kohta (1 V/m) on sellise elektrivälja tugevus, milles potentsiaal muutub liikumisel piki jõujoont igal meetril ühe voldi võrra. 5.4. Elektrivool Vabad laengukandjad on laetud osakesed, mis saavad liikuda kogu vaadeldava keha või ainekoguse piires. Elektrivool on laengukandjate suunatud liikumine. Lisaks suunatud liikumisele liiguvad elektronid kogu aeg ka kaootiliselt (soojusliikumine). Voolu (kokkuleppeliseks) suunaks on positiivsete laengukandjate liikumise suund (vooluringis plussilt miinusele). Voolutugevus (tähis I) näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget, q
footonite arvu suurenemine. Valem: hf=A+ mv²/2 (hfvalguskvandi energia, Aväljumistöö, mv²/2väljunud elektroni kin. energia) Fotoefekti punapiiriks nimetatakse piirsagedust f , mille korral hf =A. Aine ehitus Aatomifüüsika Mikromaailma all mõistetakse füüsikas molekulide, aatomite ja elementaarosakeste maailma. Makromaailma moodustavad kehad, mida me suudame vahetult tajuda. Bohri aatomimudel: Aatom on stabiilne ning kiirgab kindlate sagedustega (lainepikkustega) valgust. Neist faktidest järeldub, et kiirgav aatom loovutab energiat portsjonite ehk kvantide kaupa. Bohri postulaadid: 1) aatom omab kindla energiaga statsionaarseid ehk ajas muutumatuid olekuid. 2) aatom kiirgab või neelab valguskvandi vaid siirdel (üleminekul) ühest statsionaarsest olekust teise. Peakvantarvuks nimetatakse kvantarvu n, mis Bohri mudeli korral määrab aatomi energia,
Orgaanilised ühendid – sisaldavad süsinikku, enamasti ka vesinikku, hapnikku, lämmastikku. Anorgaanilised ühendid – on kõik ülejäänud ühendid, samuti mõned lihtsamad süsinikuühendid (CO2, karbonaadid, jt) Keemilised sidemed – aatomid ühendis on seotud keemiliste sidemetega Binaarne ühend – koosneb ainult kahe elemendi aatomitest (nt H2O) Molekul – diskreetne rühm aatomeid, mis on omavahel seotud kindlas järjestuses. Ioon – positiivselt või negatiivselt laetud aatom või molekul: Katioon – positiivselt laetud ioon (nt Na+, NH4+) Anioon – neg laetud ioon (nt Cl-, CO3 2-) Iooniline ühend – koosneb erinimeliselt laetud ioonidest (nt Na2CO3) Molekulaarne ühend – koosneb elektriliselt neutraalsetest molekulidest (nt H2O) (metallid pigem lovutavad elektrone ja moodustavad katioone; mittemetallid pigem liidavad elektrone ja moodustavad anioone) Mool – ainehulk, milles on sama palju osakesi (aatomeid, molekule), kui
2) Täida perioodilisussüteemi abil järgmine tabel: Element Prootonite arv Neutronite arv Elektronide koguarv Elektronkihtide arv Elektronide arv väliskihil P F Jätka tabelit: Na, Si, S, Ne, Fe, V, As, H. 2 Aine ehitus ja keemiline side. 2.5 Aineosakesed. Molekul koosneb aatomitest. Molekul on aine väikseim osake, millel on samad keemilised omadused kui ainel endal. Ioon on laenguga aatom või aatomirühmitus. Aatomist tekib ioon, kui aatom loovutab või liidab elektrone: Kui aatom loovutab elektrone, siis tekib positiivne ioon ehk katioon: Na - 1e ® Na+ Kui aatom liidab elektrone, siis tekib negatiivne ioon ehk anioon: S + 2e ® S-2 Erinevad elemendid seovad oma elektrone erineva jõuga. Mittemetalliaatomid seovad elektrone suhteliselt tugevalt ja seetõttu nad tavaliselt liidavad elektrone, kuid võivad ka loovutada. Metalliaatomid seovad elektrone nõrgalt ja seetõttu nad võivad elektrone ainult loovutada. Seega
tulemusel moodustada keemilisi ühendeid (liitaineid). Liitaine koosneb kindla ehitusega molekulidest. Liitaine iga molekul sisaldab erinevate elementide aatomeid. See, milliste elementide aatomid millisel arvul molekuli kuuluvad, määrab liitaine keemilise koostise. Liitained on näiteks vesi, soolad, oksiidid ja orgaanilised ühendid. Näiteks vesi H2O on ühend elementidest vesinik H (2 aatomit molekulis) ja hapnik O (1 aatom molekulis). Eri elemendid võivad moodustada ka segu, näiteks sulami. Aine on mass. Mis tagab ainel sellise omaduse olemasolu see on on üks aine ehituse mõistatustest. (Bosonid Higginsi boson). Iga aine püüdleb Maa tsentri suunas. Albert Einsten 1879 1955 tõdes juba (!) 1905 aastal, et ka energial on mass seetõttu kaldub kiirgus (energia) massi suunas maailm ei ole lineaarne, vaid deformeeritud
Elektronpaari moodustavad vastassuunalise spinniga elektronid. 3. orbitaalide arv m0= 2l + 1 l = 0s orbitali l= 1 p orbitali l= 2 d orbitali l= 3 f orbitali 4. Pauli printsiip Igale orbitalile mahub max. 2 elektroni. Orbitalil võib olla 1 elektron või tühi. HUNT'I reegel mille järgi toimub orbitaalide täitumine (nn. hilinemine). 1s s (s2) *orbitalide elektronide 2s2p p (p6) max. arv. 3s3p3d d (d10) 4s4p4d4f f (f14) 5s5p5d5f5g g (g18) 6s6p6d6f 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p ... n=1 n=2 n=3 n=4 l=0 l=0, 1 l= 0, 1, 2 l=0, 1, 2, 3
12. klassi kordamisküsimused. 1.osa ,,Aatom, molekul, kristall" 1. Millega tegeleb mikrofüüsika? Millega tegeleb makrofüüsika Mikrofüüsika tegeleb mikromaailmas olevate seaduste ja seaduspärasustega (prootonid, elektronid). Makrofüüsika tegeleb makromaailma füüsikaga (aistingud ja tajud). 2. Kirjelda aatomi ehitust. Mis on elementaarlaeng? Aatom koosneb positiivse laenguga tuumast ja seda ümbritsevatest negatiivse elektrilaenguga elektronidest. Elementaarlaeng on prootoni ja elektroni täpselt võrdne laeng, 1,6 * 10^-19 3. Mis on joonspekter? Joonspekter ehk aatomi spekter on kindla lainepikkusga valguskiir. 4. Kirjelda lühidalt kuidas aatom energiat omandab/loovutab. Aatom omandab ja loovutab energiat kindlate kvantumite kaupa, sest kiirgus- ja neeldumisspektrid on joonspektrid. 5
Plancki konstant, f kvandi sagedus, c valguskvandi levimise kiirus vaakumis Aine struktuur Aatomifüüsika Bohri aatomimudel- Lähtudes Plancki ideest ja fotoefekti teooriast lõi Niels Bohr uue teooria aatomite ehituse seletamiseks. Oma kujutlused esitas ta postulaatidena. Bohri postulaadid- Bohri aatomiteooria on ühe-elektroniliste aatomite poolklassikaline mudel. Selle teooria aluseks on järgmised postulaadid: 1) Elektron aatomis võib olla ainult erilistes püsivates ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia E(n). Püsivas olekus aatom ei kiirga. 2) Üleminekul ühest püsivast olekust teise aatom kiirgab või neelab elektromagnetkiirguse kvandi ehk footoni. Kiiratud või neelatud footoni energia võrdub püsivatele olekutele vastavate energiate vahega hf=E(m)-E(n) Tahkiste struktuur Metall Metallides ei jätku viimases valentstsoonis elektrone, et seda täielikult täita.
tehtavat paisumistööd tema temperatuuri tõstmisel ühe kelvini võrra muutumatu rõhu juures. Arvuliselt on tema väärtus järgmine: R = 8,314472(15) J · K-1 · mol-1 jääval rõhul paisuvad kõik gaaside soojendamisel ühepalju (Charlesi seadus) ja nimelt 10 kohta 1!/273-ndiku. j) Faraday konstant F on ühe mooli prootonite või elektronide kogulaeng (vastavalt miinus või pluss märgiga):! F = (6,0225 x 1023 prooton x mool-1)× (1,6021 x 10-19 C x prooton -1) = 9,6487 x 104 C x mol- 1 Elektrilaeng F kulonit peab läbima lahust ühe mooli igat liiki ühelaenguliste ioonide eraldamiseks, z-laenguliste ioonide ühe mooli eraldamiseks kulub z×F kulonit ümardatult F = 96500 C x mol-1 või26,8 A x h x mol-1. Elektrolüüsi seadus (Faraday, 1832-1833) - Elektroodil eraldunud aine mass on võrdeline e!lektrolüüdilahust või sula elektrolüüti läbinud elektrihulgaga. ! 1
5) Kondensaatoriga käivitatakse auto turvapadi. 6) Ülikondensaatoreid kasutatakse mäluseadmetes. · Kondensaatorite rööp- ja jadaühendus (+joonis ja valemid) Jadaühendusel liituvad mahtuvuste pöördväärtused, kogusummas tuleb mahtuvus väiksem, kui üksikutel kondensaatoritel 1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ... + 1/Cn Rööpühenduse korral mahtuvused liituvad C = C1 + C2 + C3 + ... + Cn 4. Elektrivool, Ohm'i seadus ahela osa kohta · Elektrivool (suund), voolutugevus ja voolutihedus (+ joonis, valemid, mõõtühikud) Elektrivoolu kasutatakse elektrotehnikas elektrivoolu energia transportimiseks tootjalt (elektrijaamast) tarbijani. Elektrivool on igasugune laengute korrapärane (suunatud) liikumine. Nad ei tooda, vaid ainult muundavad neisse juhtmeid pidi toodavat elektrienergiat. Asetades juhi elektrivälja, juhis olevatele vabadele laengutele hakkab mõjuba Coulomb'i jõud.
...................................................................................................38 7.7. Ülekandenähtused...............................................................................................41 7.8.Alalisvool.............................................................................................................42 7.9. Elektritakistus..................................................................................................... 43 7.10. Elektrivool vedelikes ja gaasides......................................................................45 7.11. Juhid, pooljuhid, dielektrikud .......................................................................... 46 7.12.Geomeetriline optika..........................................................................................47 7.13.Fotoefekt (välis- ja sise-)................................................................................... 52 8.Tiirlemine ja pöörlemine ...........
korrapäraselt kas elektrivälja mõjul välja suunas või spontaalselt, mille tõttu dielektrik tervikuna omandab dipoolmomendi. Sellises olekus dielektriku kohta öeldakse, et dielektrik on polariseeritud. Dielektrikus tekkinud lisavälja suund on alati vastupidine välisele väljale. Tegelik elektrivälja tugevus E=E0+E’; ε=E0/E; E=1/4πεε0*(q/r2) Siit saame staatilise välja induktsiooni D= εε0E 6. LAETUD JUHT. JUHT VÄLISES VÄLJAS Juhtideks on vabad laengud, vedelikus vabad ioonid. Laengukandjad võivad juhis ümber paikneda väga väikese jõu mõjul. Selle tättu on laengud juhis tasakaalus ainult siis, kui 1) väljatugevus juhis on =0, E=0 ja seega peab potensiaal juhi sees olema konstantne. 2) väljatugevus juhi pinnal peab olema igas punktis suunatud mööda pinnanormaali E=En. Seega juhi pind on laengute tasakaalu korral ekvipotentsiaalpind. Kui anda juhtivale kehale suvaline laeng q, siis jaotub see kehas nii, et tasakaalu tingimused jäävad kehtima.
1. Mis on aatom? Millest see koosneb? (Kirjelda naatrium aatomi näitel) Aatomiks (vanakreeka sonast (atomos) 'jagamatu')nimetatakse vaikseimat osakest, mis sailitab talle vastavakeemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid voivad aines esineda uksikuna voi molekulideks liitununa. · Keemia seisukohast on aatom jagamatu, fuusikalistevahenditega aga saab teda lahutada elementaarosakesteks. Aatomi ehitust voivad muuta looduslikud radioaktiivsed protsessid ja aatomite pommitamine elementaarosakestega. · Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga aatomituumast, mida umbritseb negatiivselt laetud elektronkate ehk elektronkest. Viimane jaguneb elektronkihtideks, mis omakorda koosnevad negatiivse elementaarlaenguga elektronidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist;
k. atomos, jagamatu, Demokritus, 400 aastat e.m.a.). Aatomid koosnevad omakorda prootoneist, neutroneist ja elektronidest. Prootonid on positiivselt laetud, neutronid on neutraalsed, elektronid on laetud negatiivselt. Prootonid ja neutronid moodustavad aatomi tuuma, mis sisaldab peaaegu kogu aatomi massi, nende osakeste summa on aatomi massiarv. Elektronid asuvad väljaspool tuuma. Elemendi aatomnumber on tema aatomis olevate prootonite arv (mis on ka elektronide arv kuna aatom on neutraalne). Elemendid võivad esineda mitmesuguste isotoopidena. Isotoobid erinevad üksteisest neutronide arvu ja seega ka massi poolest. Seega erinevate isotoopidel on erinev massiarv. Elemendi aatommass on temas esinevate isotoopide masside keskmine väärtus (arvestades loomulikult ka isotoopide sisaldust antud aatomis) ja seega pole täisarv. Aatommassiühikuks on 1/12 süsiniku isotoobi C-12 massist.
tema tähis on e. ga keha elektilaeng on alati elementaarlaengu täisarvkordne. Sellel reeglil on kaks erandit. Kvarkide elektrilaeng on e/3 täisarvkordne. Samuti võib teoreetiliselt olla murdarvuline kvaasiosakeste elektrilaeng. Teoreetiliselt tõestas elementaarlaengute olemasolu 1881. aastal saksa füüsik Hermann von Helmholtz. Eimesena sai mõõtmistulemused ja tõestas elementaarlaenu olemasolu ameerika füüsik Robert Andrews Millikan aastatel 19091916. 4. Elektrivool Elektrivool on positiivse või negatiivse elektrilaenguga laengukandjate korrapärane liikumine. Laengukandjate korrapärast liikumist elektri- või pooljuhis elektrivälja mõjul nimetatakse juhtivusvooluks. Elektrilaenguga laetud makroosakeste või kehade liikumist vaakumis või keskkonnas, millel puudub elektrijuhtivus, nimetatakse konvektsioonvooluks. Seotud elektrilaengute ehk dielektrikute aatomite ja molekulide koostisse kuuluvate osakeste elektrilaengute ning ioonvõrega kristalliliste
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
