Aatom koosneb: Tuum: prootonid ja neutronid Elektronkate: elektronid Aatomi osakeste iseloomustamine Mass: kõik prootonid, elektronid ja neutronid on ühe suurused Elektrilaeng: prootonil ja neutronil Kõigi elektronide ja prootonite elektrilaeng on täpselt ühe suurune. See on vähim looduses teadaolevatest elektrilaengutest. Vähimat looduses eksisteerivat elektrilaengut nimetatakse elementaarlaenguks. Kokkuleppe kohaselt loetakse elektroni laengut negatiivseks, prootoni laengut aga positiivseks. Tuuma elektrilaeng on suuruselt võrdne kõikide prootonite elektrilaengute summaga. Elektronide arv aatomis on võrdne prootonite arvuga tuumas. Kuna prootonite ja elektronide elektrilaeng on suuruselt võrdsed, on aatomi elektronkatte negatiivne laeng suuruselt võrdne aatomituuma positiise laenguga
elektrone nimetatakse iooniks. Aatom, mis on loovutanud elektrone nimetatakse positiivseks iooniks, tal on positiivne elektrilaeng. Aatom, mis on elektrone liitnud endaga, nimetatakse negatiivseks iooniks, tal on negatiivne elektrilaeng. Elektrilaengu ühikuks on 1 kulon, tähis 1 C. Negatiivse laenguga kehas on elektrone rohkem kui prootoneid. Positiivse laenguga kehas on elektrone vähem kui prootoneid. Vasta küsimustele. Vajadusel põhjenda! 1. Mida nimetatakse elementaarlaenguks? Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses eksisteerivat elektrilaengut. 2. Sõnasta laengu jäävuse seadus. Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on muutumatu. 3. Elektroskoop laetakse positiivse laenguga. Millise laengu saab elektroskoobi varras ja millise laengu saab elektroskoobi osuti? ................................................................................................................ 4. Millega saavuta Benjamin Franklin ülemaailmse kuulsuse? Piksevarda leiutamisega. 5
Elektrilaeng näitab, kui tugevasti laetud kehad vastastikmõjus osalevad. 4. Kahte liiki elektrilaengud. Nende vastastikune mõju. Positiivsed elektrilaengud, negatiivsed elektrilaengud Samamärgiliselt laetud kehad tõukuvad. Erimärgiliselt laetud kehad tõmbuvad. 5. Mida nimetatakse elementaarlaenguks? Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses eksisteerivat elektrilaengut. 6. Mida nimetatakse elektroskoobiks? Millel põhineb selle töö? Elektroskoop seade ,millega saab kindlaks teha ,kas keha on laetud või mitte. Elektroskoop töötab laetud kehade vastastikusel toimel. 7. Millal on keha positiivselt ja millal negatiivselt laetud?
1)Mille järgi otsustatakse, kas kehal on laeng või mitte? Laetud kehade vahel esineb elektriline vastasmõju. Selle vastasmõju olemasolu järgi otsustatakse kas kehal on laeng või mitte. Samamärgilised laengud mõjutavad teineteist tõukejõududega, erimärgiliste laengute vahel on tõmbejõud. 2)Millised laenguid omavad neutron, prooton, elektron? Neutronil laeng on 0 (ei oma laengut), prootonil on positiivne laeng (+e), elektronil negatiivne laeng (-e). 3)Mida nimetatake elementaarlaenguks? Kui suur ta on? Väiksemat laengut, mida ei saa osadeks jagada nimetatakse elementaarlaenguks. e=1,6X10 -9 4)Millised jõud mõjuvad laetud kehade vahel? Samamärgiliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erimärgiliselt laetud kehade vahel aga tõmbejõud 5)Mida nimetatakse elektriseerimiseks? Elektriseerimiseks nimetatakse kehale elektrilaengu andmist. 6)Kuidas saab kehi elektriseerida? Kehade elektriseerimisvõimalus on kolm: 1)hõõrdumine 2)Laengute ülekandmisel laetud kehalt
3. Seda omadust kirjeldav füüsikaline suurus. 2.Mille poolest erinevad juht dielektrikust? Juht - materjal, mis juhib elektrit hästi. Dielektrik -materjal, mis ei juhi elektrit. 3.Mida nimetatakse voolutugevuseks? (valem, tähis, mõõtühik) - Näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. Valem: I=q/t Tähis: I (i) Ühik: 1A (amper) 4.Mida kujutab endast elektrivool? - Vabade laengukandjate suunatud liikumist. 5.Mida nimetatakse elementaarlaenguks - Prootonite või elektronite elektrilaeng. Vähimat katseliselt tuvastatavat laengu väärtust on hakatud nimetama elementaarlaenguks. 6.Mis tekitab elektrivälja? - Laetud kehad või vooluga juhe. 7.Mida väidab Coulomb'i seadu? - Laetud kehade vahel mõjuv elektrijõud on pöördvõrdeline kehade vahekauguse ruuduga. kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga Fe, mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja
Dielektrikud ehk mittejuhid sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid. 3. Mida nimetatakse voolutugevuseks? Voolutegevus on füüsikaline suurus, mida mõõdetakse juhi ristlõiget ajaühikus läbiva elektrilaenguga. Voolutugevuse ühikuks on 1 amper (1A) 4.Mida kujutab endast elektrivool? Elektrivool metallides kujutab endast vabade elektronide suunatud liikumist, elektrolüütides ioonide suunatud liikumist. 5.Mida nimetatakse elementaarlaenguks? Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat katseliselt tuvastatavat laengu väärtust. 6.Mis tekitab elektrivälja? Elektrivälja tekitavad kas elektriliselt laetud osakesed (elektrilaeng) või ajas muutuv magnetväli . 7.Mida väidab Coulomb’i seadus? Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist vaakumis jõududega, mis on võrdelised laengute suurustega ja pöördvõrdelised nende vahelise kauguse ruuduga ning osakestele mõjuvad elektrilised jõud on suunatud pikki laenguid ühendavat sirget. 8
Dielektrikud ehk mittejuhid sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid. 3. Mida nimetatakse voolutugevuseks? Voolutegevus on füüsikaline suurus, mida mõõdetakse juhi ristlõiget ajaühikus läbiva elektrilaenguga. Voolutugevuse ühikuks on 1 amper (1A) 4.Mida kujutab endast elektrivool? Elektrivool metallides kujutab endast vabade elektronide suunatud liikumist, elektrolüütides ioonide suunatud liikumist. 5.Mida nimetatakse elementaarlaenguks? Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat katseliselt tuvastatavat laengu väärtust. 6.Mis tekitab elektrivälja? Elektrivälja tekitavad kas elektriliselt laetud osakesed (elektrilaeng) või ajas muutuv magnetväli . 7.Mida väidab Coulomb'i seadus? Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist vaakumis jõududega, mis on võrdelised laengute suurustega ja pöördvõrdelised nende vahelise kauguse ruuduga ning osakestele mõjuvad elektrilised jõud on suunatud pikki laenguid ühendavat sirget. 8
element arv Liitium 7 3 4 3 Naatrium 23 11 12 11 14. Kuidas tekib anioon ja kuidas tekib katioon? V: Anioon on negatiivse laenuguga ioon, katioon on positiivse laenguga ioon. 15. Millistel aatomi koosseisu kuuluvatel osakestel on laeng ja millistel mitte? V: Katioonidel, anioonidel, prootonitel ja elektronil on. Neutronil laeng puudub. 16. Mida nimetatakse elementaarlaenguks? V: Vähimat looduses esinevat elektrilaengut nimetatakse elementaarlaenguks. 17. Kui suur on laenguga osakeste elektrilaeng? V: Nii suur kui on nende kogu laeng. 18. Kuidas on laetud keha elektrilaengu suurus seotud elementaarlaenguga? V: Laetud keha elektrilaen on võrdne elementaarlaengute summaga. 19. Selgita kuidas toimub elektrilaengu ülekanne ühelt kehalt teisele kasutades elektrijõu mõistet (vt joonised 6.1 - 6.4)
Väliseks elektronkihiks nimetatakse kihti, mis on aatomi kõige välimisem kiht, kus võib olla maksimaalselt 8 elektroni. Elektronkatteks nimetatakse aatomi tuuma ümbritsevaid elektronide kihte ja elektrone kokku. Elektronpilv on elektronide negatiivse laengujaotustihedus aatomis. 9) Põhjenda, miks on aatom elektriliselt neutraalne? Iga aatom sisaldab võrdse arvu elektrone ja prootone ja ongi sellepärast neutraalne. 10) Mida nimetatakse elementaarlaenguks (näited)? Elementaarlaenguks on prootoni (positiivne) või elektroni (negatiivne) elektrilaeng. 11) Mida nimetatakse elementaarosakesteks (näited)? Elementaarosake on meile tuntud vähim osake, millel puudud alamstruktuur. Nt: neutronid ja elektronid. 12) Selgita mõistet: planetaarne aatomimudel. See on suurendatud mudel, kus elektronid tiirlevad ümber aatomituuma analoogilislet nii nagu planeedid ümber päikese. Aatomi suurendatud mudel, kus elektronid liiguvad. 13) Milliseid elemente tundsid alkeemikud?
5. kus asub suurem osa aatomi massist? aatomi tuumas 6. võrdle prootoni ja neutroni massi prootoni ja neutroni mass on võrdne 7. millistest osakestest koosneb tuum? prootonitest ja neutronitest 8. mis iseloomustab elektrone? negatiivne lektrilaeng 9. mis on elektron? - lementaarlaenguga osake 10. võrdle elektroni massi prootoni ja neutroni massiga elektroni mass on prootoni ja neutroni massist ligi 2000 korda väiksem 11. miks nimetatakse elektroni laengut elementaarlaenguks? sest see on väikseim looduses eksisteeriv laeng 12. mis on elektronkate? elektronkihtidest koosnev kate ümber aatomi tuuma 13. mis on elektronkiht? kõik elektronkihid kokku 14. miks ei saa määrata elektroni täpselt asukohta liikumisel ümber tuuma? sest see liigub selleks liiga kiiresti 15. mis on aatomimudel? kujutus aatomist 16. mis on nukleonid? prootonid ja neutronid kokku
Elektrilaeng (tähis q või Q) on mingit keha iseloomustav füüsikaline suurus. Laeng näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. Vähimat tuvastatavat laengu väärtust on hakatud nimetame elementaarlaenguks ja kõigi ainete aatomid koosnevad prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Prootonid ja neutronid moodustavad aatomi tuuma, mille ümber liiguvad elektronid. Prootonil on laeng +e, elektronil e, neutronil laeng puudub. jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur. Dielektrikud ehk mittejuhid sisaldavad väga vähevabu laengukandjaid ning
Paigaloleva laetud keha elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks. Kui laetud kehadele mõjub elektrijõud, siis see keha asub kindlasti mingi teise laetud keha elektriväljas. Elektriväli levib vaakumis 300,000km/s. Elektriväli on tugevam laetud keha läheduses, laetud kehast kaugel on elektriväli nõrgem. Kõikidel elektronidel on samad laengud. Elektronid asuvad elektronkihtidel. Elektronil on negatiivne laeng. Väiksemat looduses eksisteerivat elektrilaengut nimetatakse elementaarlaenguks. Kõigi elektronide ja prootonite elektrilaeng on täpselt sama suurusega. Aatom tervikuna on elektriliselt neutraalne. Laetud keha elektrilaeng on füüsikaline suurus. Elektrilaeng: tähis: valem: mõõtühik: Elektrone rohkem kui prootoneid = negatiivne laeng. Prootoneid rohkem kui elektrone = positiivne laeng. Elektroskoobiga saab kindlaks teha, kas keha on laetud või mitte. Mida suurem on elektroskoobi elektrilaeng, seda suurem on osuti kalle.
5) Miks moodustab aatomituum põhilise osa aatomimassist? 6) Mida nimetatakse tuumalaenguks ja põhjenda miks ta on alati positiivne? 7) Iseloomusta elektroni, prootoni, neutroni (kus asub, mis laenguga on, nende mass võrreldes teiste aatomis olevate osakestega jne.) 8) Mida nimetatakse on elektronkihiks, väliseks elektronkihiks, elektronkatteks ja elektronpilveks. 9) Põhjenda, miks on aatom elektriliselt neutraalne? 10) Mida nimetatakse elementaarlaenguks (näited)? 11) Mida nimetatakse elementaarosakesteks (näited)? 12) Selgita mõistet: planetaarne aatomimudel. 13) Milliseid elemente tundsid alkeemikud? 14) Keemilise elemendi mõiste ja mitu neid on tänapäeval teada maailmas? 15) Kuidas tähistati keemilisi elemente vanasti ja kuidas tänapäeval? 16) Mis on isotoop ja tuua mõned näited nende kohta. 17) Mida nimetatakse keemiliste elementide perioodilisussüsteemiks? 18) Kuidas koostas vene keemik Dmitri Mendelejev oma perioodilisustabeli
elektrilises vastastikmõjus. Elektrilaengu ühikuks on 1 kulon, ühiku tähis on 1 C. Elektrilaenguid on 2 liiki. Kokkuleppeliselt nimetatakse neid positiivseks (+) ja negatiivseks (-). Samaliigilise laenguga kehad tõukuvad, eriliigiliste laengutega kehad tõmbuvad. Laetud keha elektrilaeng on suuruselt võrdne elementaarlaengute summaga ning on elementaarlaengu täisarvkordne. Laetud keha elektrilaeng võib erinevatel juhtudel olla erineva suurusega. Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses eksisteerivat elektrilaengut. Elektroni ja prootoni elektrilaengud on suuruselt võrdsed elementaarlaenguga. Kokkuleppeliselt loetakse elektroni laengut negatiivseks ja prootoni laengut positiivseks. Elektroskoop on seade, millega saab kindlaks teha, kas keha on elektriseeritud. Elektroskoobi töö põhineb samaliigilise laenguga kehade tõukumisel. Keha on positiivselt laetud, kui kehas on elektrone vähem kui prootoneid. Keha on
1.Elektrivooluks nim. Vabade laengukandjate suunatud liikumist. *Aines peab leiduma piisavalt vabu laengukandjaid (liikuvaid osakesi) *Peab mõjuma elektrijõud e peab olema elektriväli (põhjus liikumiseks) 2.Elektrilaeng iseloomustab seda ,kuivõrd keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. *Ühikuks on 1 C ,tähiseks q Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses esinevat laengu väärtust *1 e = 1,6 * 10 -19 C 3.Looduses leidub kahte liiki laenguid , neid nim positiivseks + ja negatiivseks -. Erinimelised laengud tõmbuvad ja samanimelised tõukuvad. 4.Kui üks keha saab positiivse laengu, siis laadub mingi teine keha negatiivselt. Kehade laengute summa jääb aga muutumatuks . Ehk : elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. 5
neg laeng. Kui prootoneid on elektronidest rohkem, siis on pos laeng. Järelikult on laetud kehal võrreldes neutraalse kehaga laengute üle- või puudujääk. Laetud keha elektrilaeng on võrdne täisarvkordse elektroni laenguga. q = ± ne n elektronide arv, mis kehal on puudu või üle võrreldes neutraalse kehaga + - kasutatakse valemis, kui elektrone on puudu - - kasutatakse, kui elektrone on üle e elektroni laeng, nim ka elementaarlaenguks; so väikseim iseseisvalt esineda võiv laeng looduses e = 1,610-19 C Osakestel esineb elektrilaeng ainult siis, kui neil on olemas seisumass. Elekter on nähtus, kus elektrijõu toime avaldub laetud osakeste paigalseisu või liikumise kaudu.
· Elektrilaeng näitab kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. · Kahte liiki laengud : positiivsed ja negatiivsed · Samanimeliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud ja erinimeliste vahel tõmbejõud. · Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses esinevat laengu väärtust. · 1,6 *-19 C · Laengu jäävuse seadus : väidab , et elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Süsteem on isoleeritud kui laetud osakesed ei lahku süsteemist ega lisandu sinna. · Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. · Elektrivool tekib siis kui on olemas 2 tingimust : 1) on olemas vabad laengukandjad ,
laengud tõmbusid ning tõmbumine võidab tõukumise (igas aines on laenguosakesi) *Seos elektri ja magnetnähtuse vahel avastati 19.saj. ELEKTRILAENG Laeng on füüsikaline suurus, mis näitab, kui tugevalt keha osaleb elektrilises vastastikmõjus. Sõnaga ,,laeng" tähistatakse ka tihti keha omadust või ka keha enda tähisena. Laeng ei ole lõpmatuseni jagatav. *Vähimat looduses vabalt eksisteerivat laengut nim. Elementaarlaenguks. Ioon on selline aatom, mis on juurde võtnud või ära andnud elektrone. Kehtib laengu jäävuse seadus : isoleeritud süsteemi kogu laeng on jääv. Kogulaeng süsteemi kõikide kehade laengu summa. MIS ON ELEKTRILAENG? Elektrilaeng on füüsikaline suurus omades mõõtühiku, on mõõdetav ja omades mingi arvväärtuse. Elektrilaeng võib kanduda laetud kehalt teisele kehale. Elektrilaeng näitab, kui tugevasti osalevad laetud kehad elektrilises vastastikmõjus.
neg laeng. Kui prootoneid on elektronidest rohkem, siis on pos laeng. Järelikult on laetud kehal võrreldes neutraalse kehaga laengute üle- või puudujääk. Laetud keha elektrilaeng on võrdne täisarvkordse elektroni laenguga. q = ± ne n – elektronide arv, mis kehal on puudu või üle võrreldes neutraalse kehaga + - kasutatakse valemis, kui elektrone on puudu - - kasutatakse, kui elektrone on üle e – elektroni laeng, nim ka elementaarlaenguks; so väikseim iseseisvalt esineda võiv laeng looduses e = 1,6∙10-19 C Osakestel esineb elektrilaeng ainult siis, kui neil on olemas seisumass. Elekter on nähtus, kus elektrijõu toime avaldub laetud osakeste paigalseisu või liikumise kaudu. Makromaailmas on kõik nähtused põhjustatud kas gravitatsioonijõu või elektromagnetiliste jõudude tõttu (nt hõõrdejõud, aine koospüsimine, kosmiline kaugside, www).
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
4) Miks moodustab aatomituum põhilise osa aatomimassist? 5) Mida nimetatakse tuumalaenguks ja põhjenda miks ta on alati positiivne? 6) Iseloomusta elektroni, prootoni, neutroni (kus asub, mis laenguga on, nende mass võrreldes teiste aatomis olevate osakestega jne.) 7) Mida nimetatakse on elektronkihiks, väliseks elektronkihiks, elektronkatteks ja elektronpilveks. 8) Põhjenda, miks on aatom elektriliselt neutraalne? 9) Mida nimetatakse elementaarlaenguks (näited)? Mida nimetatakse elementaarosakesteks (näited)? 10) Selgita mõistet: planetaarne aatomimudel. 11) Keemilise elemendi mõiste ja mitu neid on tänapäeval teada maailmas? 12) Kuidas tähistati keemilisi elemente vanasti ja kuidas tänapäeval? 13) Mis on isotoop ja tuua mõned näited nende kohta. 14) Mida nimetatakse keemiliste elementide perioodilisussüsteemiks? 15) Kuidas koostas vene keemik Dmitri Mendelejev oma perioodilisustabeli?
Joonis 3 Elektriväli Elektriväli ümbritseb elektrilaenguga kehasid ning vahendab laeud kehale vastastikmõju. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga elektrijõud. Elektriväljal on energia. Joonis 4 Kui positiivse laengu Q elektrivälja asetada väikesi positiivseid proovilaenguid, tõukuvad need laengust Q eemale. Elementaarlaeng. Keha elektrilaeng Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses olevat elektrilaengut. Keha elektrilaeng on põhjustatud elektronida ülejäägist või puudujäägist kehas võrreldes neutraalse kehaga. Elektrilaengu tähiseks on q ning ühikuks on 1 kuulon, lühendatult 1 C. Keha elektrilaeng on elementaarlaengu täisarvkorde q = ± n e. Elementaarlaengu tähis on e. Kõige väiksem võimalik laengu väärtus on 1 e = 1,6 * 10-19 C. Prootoni laeng on +e ja elektroni laeng on –e.
Elektrienergia kasutamise valdkonnad. 1. Elektroenergeetika Seotod elektrienergia tootmisega näiteks: soojus, tuule, veest või muust energiast. 2. Elektriline infotehnika Alguse sai telegraafi leiutamisega. Elektrilaeng Kahte keha omavahel hõõrudes anname neile kehadele elektrilaengu. |-----| Looduses esineb kahte liiki laenguid positiivsed ja negatiivsed. Nende vahel esinevad tõuke- ja tõmbejõud. Kõige väiksemat looduses esinevat laengu suurust nimetatakse elementaarlaenguks tähistatakse e+ või e-. Kuna elementaarosakesed on laenguga suurused, siis iga keha kogu laeng on võrdne algosakeste laengute summaga. Stabiilses tuumas on prootonite ja neutronite arv võrdne. Elektronide lisandumise või kadumisega aatomis tekivad ioonid. Selline elektronide kandumine põhjustabki erinimeliste laengute tekkimise. Nii nagu ei saa jagada elementaarosakest väiksemateks osadeks, nii ei saa jagada ka elementaarlaengut
vastasmärgilised laengud tõmbusid ning tõmbumine võidab tõukumise (igas aines on laenguosakesi) *Seos elektri ja magnetnähtuse vahel avastati 19.saj. ELEKTRILAENG *Laeng on füüsikaline suurus, mis näitab, kui tugevalt keha osaleb elektrilises vastastikmõjus. *Sõnaga ,,laeng" tähistatakse ka tihti keha omadust või ka keha enda tähisena. *Laeng ei ole lõpmatuseni jagatav. *Vähimat looduses vabalt eksisteerivat laengut nim. Elementaarlaenguks. q laeng (C-kulon) ; e elementaarlaeng ; e = 1,6*10-19C *Ioon on selline aatom, mis on juurde võtnud või ära andnud elektrone. *Kehtib laengu jäävuse seadus : isoleeritud süsteemi kogu laeng on jääv. *Kogulaeng süsteemi kõikide kehade laengu summa. ELEKTRIVOOL(Juhid, dielektrikud ja pooljuhid) *Juhid on sellised ained, mida mööda saab laeng kanduda ühelt kehalt teisele. *Juhtiv aine sisaldab palju vabasi laengukandjaid
4) Elektrivälja põhitunnuseks on see, et elektriväli on tugev laetud keha läheduses, laetud kehast kaugel on elektriväli nõrk. 5) Elektriväli on tugev laetud keha läheduses, laetud kehast kaugel on elektriväli nõrk. Ka keha ümbritsev elektriväli on seda tugevam, mida suurem on elektrilaeng. Peatükk 5. Aatomimudel. Elementaarlaeng. 1) Aatomikoosseisu kuuluvatel osakestel on elektrilaeng ainult elektronil ja prootonil. 2) Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses eksisteerivat elektrilaengut. 3) Kokkuleppe kohaselt loetakse elektroni laengut negatiivseks ja prootoni laengut positiivseks. Öeldakse, et elektroni laeng on võrdne 1 elementaarlaenguga, prootoni elektrilaend aga +1 elementaarlaenguga. 4) Aatomi tuuma laeng on suuruselt võrnde kõikide prootonite elektrilaengute summaga. 5) Aatomil puudub elektrilaeng, sest prootoni ja elektroni elektrilaengud on
5d10 5f14 6p6 7s2 7p1 1s2 2s2 2p6 3s2 4 4 7 VIIA Br 3p6 4s2 3d10 4p5 1s2 2s2 2p6 3s2 5 5 5 VA Sb 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p3 4. Kirjutage kolm lauset, kasutades igas lauses vähemalt kolme alljärgnevat mõistet. Elektron, aatomorbitaal, tuumalaeng, perioodinumber, elektronpilv. Tuumalaengut nimetatakse ka aatominumbriks või järjenumbriks Elektroni laengut nimetatakse elementaarlaenguks Aatomorbitaal on ühe elektroni lainefunktsioon. 5. Iseloomustge tänapäevane aatomimudel. Tänapäevase aatomimudeli kohaselt on elektronide liikumine aatomis palju keerulisem, kui seda eeldab Bohri aatomimudel. Elektronpilve tihedus on suurem. Orbitaalid on erineva kujuga. tänapäevase mudeli kohaselt liiguvad elektronid ülikiirelt ümber tuuma, omamata ajahetkel kindlat asukohta.
omandab negatiivse laengu 2)Kokkupuutel laetud kehaga kus laadimata keha omandab laetud kehale vastasikuse laengu 4. Milles väljendub laetud kehade vaheline vastastikmõju? Mida suurem on elektrilaeng, seda tugevami ta elektrilisse vastastikmõjusse astub 5. Mis tüüpi laengut kannavad endas prootonid? Millist elektonid? Prootonid positiivset, elektonid negatiivset. 6. Kui suur on prootoni ja elektronielektilaeng? Kuidas seda laengut nimetatakse? Nimetatakse elementaarlaenguks - 1.602 176 634×10-19 C 7. Miks on aatomid ja ka kehad normaaltingimustes elektrilaenguta? Normaaltingimustes on keha ning aatom neutraalses olekus ehk tasakaalus. Sama palju elektrone kui ka prootone. Kuna tuumas sisalduvate prootonite arv on normaaltingimustel võrdne elektronide arvuga 8. Mida tuleb teha kehas sisalduvate osakestega, et keha laaduks positiivselt? eemaldada väliskihis olevaid elektrone 9
Elektriseeritud kehadeks nimetatakse keha, millel on elektrilaeng. Elektrilaeng on füüsikaline suurus, mis näitab, kui tugevasti laetud kehad osalevad elektrilises vastastikmõjus. Elektrilaengu ühikuks on 1 kulon, ühiku tähis 1 C. Keha on positiivselt laetud, kui kehas on elektrone vähem kui prootoneid. Keha on negatiivselt laetud, kui kehas on elektrone rphkem kui prootoneid. Elektroskoobiks nimetatakse seadet, millega saab kindlaks teha, kas keha on laetud või mitte. Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat looduses eksisteerivat elektrilaengut. Elektriväli ümbritseb laetud kehi ja vahendab nende kehade elektrilist vastastikmõju. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga elektrijõud. · Elektrivool. Elektrivoolu toimed Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakesta suunatud liikumist. Vabadeks laengukandjateks nimetatakse laetud osakesi, mis saavad aines vabalt liikuda.
sest klaaspulgal ja torukesel on samanimeline, täpsemalt positiivne laeng. Viies rippuva fooliumtorukese lähedusse villase riidega hõõrutud plastmasskeha, näiteks kammi või joonlaua. Märkame, et toruke tõmbub selle eseme poole. Võime väita, et plastmasskehal on torukese ja seega ka klaaspulga suhtes erinevat liiki laeng negatiivne laeng 10) Elementaarlaeng (mõiste, näited osakestest, kellel see olemas on) Elementaarlaenguks e nimetatakse vähimat looduses esinevat laengu väärtust. Kõigi ainete aatomid koosnevad prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Prootonil on laeng +e , elektronil e, neutronil laeng puudub. Aatomeid hoiab koos tuuma positiivsete prootonite ja tuuma ümber liikuvate negatiivsete elektronide vahel mõjuv elektriline tõmbejõud 11) Laengu jäävuse seadus ( mis see on, mis see tähendab, suletud süsteem,
Teoreetilised teadmised, mis on aluseks ülesannete lahendamise oskusele. Elektrostaatika 1. Milles seisneb keha elektriseerimine? Mis elektriseerimise käigus kehas toimub? 2. Kuidas kontrollida kehal laengu olemasolu (kolmel viisil)? 3. Mida nimetatakse elementaarlaenguks ja mis on selle kandjaks? 4. Milline on sõna "elektrilaeng" tähendus? 5. Defineeri laenguühik 1C. 6. Millist liiki on laenguid ja kuidas laetud kehad teineteist võivad mõjutada? 7. Selgita laengute jäävuse seadust. 8. Mida nimetatakse punktlaenguks? 9. Sõnasta Coulombi seadus? (valem) 10. Mida näitab kontstant k? 11. Mida nimetatakse keskkonna dielektriliseks läbitavuseks? 12. Iseloomusta ja võrdle omavahel ainet ning välja. 13. Defineeri elektrivälja tugevuse mõiste. (valem) 14
Kõik elementaarosakesed muunduvad vastastikku ja need vastastikused muundumised on elementaarosakeste eksisteerimise peamiseks faktiks. Elementaarosakeste maailmas toimuvad osakeste muundumised, mitte aga osakeste koostisosakesteks lahutamine. ANTIOSAKESED Juba 1928 a inglise füüsik Dirac ennustas uue osakese (elektroni teisiku) olemasolu, mille mass pidi võrduma elektroni massiga, kuid laeng positiivse elementaarlaenguga (elektroni laengut nim elementaarlaenguks). Ennustatud osake positron avastati eksperimentaalselt 1932 a. Teineteisega kohtumisel elektron ja positron annihileeruvad (kaovad) tekitades suure energiaga footoneid st muunduvad valguskvantideks (footoniteks). Footonid võivad ka elektron-positronpaari tekitada. Hiljem avastati ka teistele osakestele teisikud (antiosakesed). Tänapäeval on kindlaks tehtud, et kõikidel osakestel on antiosakesed. Kui osake kohtub oma
Looduses leidub kahte liiki laenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivseteks ja negatiivseteks. Selline tähistusviis võimaldab lanegu liiki väljendada märgiga arvväärtuse ees (+ või -) Sama nimeliselt laetud keahde vaehel mõjub tõukejõud erinimeliselt laetud kahede vahel aga tõmbejõud. Aatomeid hoiab koos tuuma positiivsete prootonite ja tuuma ümber liikuvate negatiivsete elektronide vahel mõjuv elektriline tõmbejõud. Väikseimat elektrilaengut nimetatakse elementaarlaenguks selle tähis on e ja väärtus 1,6 * 10`-19 C Igal elektronil on leang -e ja igal prootonil +e laeng puudub. Keha elektrilaeng on alati elemntaarlaengute täisarv kordne Q= +- ne kus n neutraliseerimata elektronide arv. Laengu jäävuse seadus väidab, et elektriliselt isoleeturd süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Q1+ Q2 + ..... + Qn = const Süsteem on elektriliselt isoleeritud, kui laetud osakesed ei lahku süsteemist ega lisanud sinna.
negatiivseteks. Selline tähistusviis võimaldab lanegu liiki väljendada märgiga arvväärtuse ees (+ või -) Sama nimeliselt laetud keahde vaehel mõjub tõukejõud erinimeliselt laetud kahede vahel aga tõmbejõud. <- + - - - - + -> <- (-) ----- (-) -> (-) --> <--- + Aatomeid hoiab koos tuuma positiivsete prootonite ja tuuma ümber liikuvate negatiivsete elektronide vahel mõjuv elektriline tõmbejõud. Väikseimat elektrilaengut nimetatakse elementaarlaenguks selle tähis on e ja väärtus 1,6 * 10`-19 C Igal elektronil on leang -e ja igal prootonil +e laeng puudub. Keha elektrilaeng on alati elemntaarlaengute täisarv kordne Q= +- ne kus n neutraliseerimata elektronide arv. Laengu jäävuse seadus väidab, et elektriliselt isoleeturd süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Q1+ Q2 + ..... + Qn = const Süsteem on elektriliselt isoleeritud, kui laetud osakesed ei lahku süsteemist ega lisanud sinna.
Ta on energia- ja impulsikandja. Elektromagnetväli on elektrilaengute poolt tekitatav ja neid mõjutav füüsikaline väli. Elektronkiir kujutab endast elektronide voogu vaakumis, mis liigub suure kiirusega katoodilt anoodile. 9 Elektrostaatilise induktsiooni nähtus seisneb võrdsete vastasnimeliste laengute tekkimises laadimata kehas, kui talle lähendada laetud keha. Elementaarlaenguks nim elektroni laengut e=1,6*10-19 C Faraday arv näitab, et 1 mooli aine eraldamiseks elektrolüüsil elektroodidele peab elektrolüüti läbima laeng 96500 C. Kondensaatoriks nim kahte teineteisele lähendatud, kuid teineteisest isoleeritud (dielektriku kihiga eraldatud) juhti. Ül salvestada elektrilaenguid. Laengu jäävuse seadus süsteemides, milles leanguga osakeste koguarv ei muutu, on kõigi osakeste laengute algebraline summa jääv. Potentsiaalide vahet nim pingeks.U=1-2
(omaduse mõõdetavus), 3) aineosakeste kogum, millel on laeng kui omadus (liikuv laeng, kuskil paiknev laeng). Looduses leidub kahte liiki laenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivse- teks ja negatiivseteks. Positiivseid laenguid märgitakse + märgiga, negatiivseid märgiga. Samamärgiliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erimärgiliselt laetud kehade vahel aga tõmbejõud. Laengu ühikuks SI-süsteemis on üks kulon (1 C). Laeng ei saa olla kuitahes väike. Elementaarlaenguks e nimetatakse vähimat loodu- ses esinevat laengu väärtust 1 e = 1,6 . 10 -19 C. Prootonil on laeng +e , elektronil e, neutronil laeng puudub. Aatomeid hoiab koos tuuma positiivsete prootonite ja tuuma ümber liikuvate negatiivsete elektronide vahel mõjuv elektriline tõmbejõud. Laengu jäävuse seadus väidab, et elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus
Seoste otsimine andmekogumites Hüpoteesi(de) püstitamine ja eksperimentaalne kontrollimine Teooria formuleerimine: o Kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed teooriad o Ennustused teooria põhjal o Mudelid 7. Aatomiehitus. Aatomi ehituse seosed perioodilisustabeliga. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronkattest. Aatomituum omakorda koosneb prootonitest (+) ja neutronitest (0). Elektroni laengut nimetatakse elementaarlaenguks, kuna see on looduses kõige väiksem laeng. Prootonite arv (Z) – aatomi tuumalaeng – aatomnumber – järjekorranumber Neutronite arv (N) Massiarv (A) = prootonite arv (Z) + neutronite arv (N) Rühma number näitab A-rühma elementidel elektronkihtide arvu Järjekorranumber näitab elektronide arvu aatomis Perioodinumber näitab, kui mitu elektroni on välimisel kihil 1
teineteiseks: muutuv elektriväli tekitab muutuva magnetvälja, see omakorda muutuva elektrivälja. Vaakumis levib elektromagnetväli kiirusega c = 299 792 458 m/s, mida tuntakse valguse kiirusena. Elektroni energia aatomis on nüüdisteooriate kohaselt määratud 4 kvantarvuga: peakvantarv, orbitaalkvantarv, magnetkvantarv ja spinn. Kolme esimese väärtusi kirjeldavad täisarvud, elektroni spinni väärtus on kas 1/2 või 1/2. Elementaarlaenguks e nimetatakse vähimat looduses esinevat laengu väärtust: 1 e = 1,6 . 10 -19 C. Prootoni laeng on +e , elektronil e. Elementaarosakesed on väikseimad aine ja välja osakesed. Neist eristatakse fundamentaalosakesi, mida peetakse jagamatuteks (ilma sisestruktuurita) osakesteks. Fundamentaalosakesed jagunevad mateeriaosakesteks (aine algosakesed) ja vaheosakesteks (vastastikmõjusid vahendavad osakesed). . Igal mateeriaosakesel on olemas ka antiosakene
Juhis voolu toimel eraldunud soojushulk on vôrdeline voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja ajaga. Q = I2 . R . t (J) Elektrostaatika 8 Keha elektriseerimine seisneb temale laengu andmises kas hôôrumise teel vôi puudutades keha laetud kehaga. Hôôrudes laaduvad môlemad kehad vôrdselt, kuid vastandmärgiliselt. Puudutusel laaduvad vôrdselt, kuid samamärgiliselt. Laengu pôhjustab kehale kas elektronide üle- vôi puudujääk. Elementaarlaenguks nim. väikseimat laengut, mida keha vôib omada. Selle laengu kandjaks on elektron. e = _1,6 . 10-19C Coulomb`i seadus : Kaks punktlaengut môjuvad teine teisele jôuga, mis on vôrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvôrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. F = k . |q1 | . |q2 | / r2 k = 1/ 40 = 9 . 109 Nm2/C2 See konstant näitab, kui tugevasti tôukavad teineteist kaks 1C suurust laengut olles teineteisest 1m kaugusel vaakumis. Siin 0= 8,85
Elektrilaeng on mitme tähendusega mõiste. Keha elektrilaeng q näitab keha osalemise intensiivsust elektromagnetilises vastastikmõjus. Huvitav on massi ja laengu vahekord: mass võib ilma laenguta olemas olla, aga laeng ilma massita ehk laengukandjata mitte kunagi. Elektron kannab negatiivset laengut, prooton positiivset. Keha kui terviku laeng sõltubki nende arvulisest suhtest, sest qe = q p . [ q ]SI =1C (kulon). Elektroni ja prootoni laengut qe = q p = e =1,6 10 -19 C nimetatakse elementaarlaenguks. Keha elektrilaeng saab olla ainult täisarvkordne elementaarlaengust. Elektrilaengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. q1 q2 Punktlaeng on laetud keha, mille mõõtmeid ei arvestata. Coulomb'i seadus: Fe = k , kus r2 N m2
Elektrilaeng on mitme tähendusega mõiste. Keha elektrilaeng q näitab keha osalemise intensiivsust elektromagnetilises vastastikmõjus. Huvitav on massi ja laengu vahekord: mass võib ilma laenguta olemas olla, aga laeng ilma massita ehk laengukandjata mitte kunagi. Elektron kannab negatiivset laengut, prooton positiivset. Keha kui terviku laeng sõltubki nende arvulisest suhtest, sest qe = q p . [ q ]SI =1C (kulon). Elektroni ja prootoni laengut qe = q p = e =1,6 10 -19 C nimetatakse elementaarlaenguks. Keha elektrilaeng saab olla ainult täisarvkordne elementaarlaengust. Elektrilaengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. q1 q2 Punktlaeng on laetud keha, mille mõõtmeid ei arvestata. Coulomb'i seadus: Fe = k , kus r2 N m2
tagajärjel (nn. punanihe) annab tunnistust Universumi paisumisest. Elektrilaeng (q või Q) näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. Looduses leidub kahte liiki elektrilaenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivseteks ja negatiivse- teks. Samamärgiliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erimärgiliselt laetud kehade korral aga tõmbejõud. Elektrilaengu SI-ühikuks on üks kulon (1 C). Elementaarlaenguks e nimetatakse vähimat laengu väärtust. 1 e = 1,6 . 10 -19 C. Prootonil on laeng +e , elektronil e, neutronil laeng puudub. d- s- ja b-kvarkidel on elektrilaeng 1/3 e; u-, c- ja t-kvarkidel aga +2/3 e. Aatomeid hoiab koos prootonite ja elektronide vahel mõjuv elektriline tõmbejõud. Elektrilaengu jäävuse seadus väidab, et elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Laeng võib tekkida ja kaduda vaid paarikaupa (+q ja q üheskoos).
tagajärjel (nn. punanihe) annab tunnistust Universumi paisumisest. Elektrilaeng (q või Q) näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. Looduses leidub kahte liiki elektrilaenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivseteks ja negatiivse- teks. Samamärgiliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erimärgiliselt laetud kehade korral aga tõmbejõud. Elektrilaengu SI-ühikuks on üks kulon (1 C). Elementaarlaenguks e nimetatakse vähimat laengu väärtust. 1 e = 1,6 . 10 -19 C. Prootonil on laeng +e , elektronil e, neutronil laeng puudub. d- s- ja b-kvarkidel on elektrilaeng 1/3 e; u-, c- ja t-kvarkidel aga +2/3 e. Aatomeid hoiab koos prootonite ja elektronide vahel mõjuv elektriline tõmbejõud. Elektrilaengu jäävuse seadus väidab, et elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Laeng võib tekkida ja kaduda vaid paarikaupa (+q ja q üheskoos).
tagajärjel (nn. punanihe) annab tunnistust Universumi paisumisest. Elektrilaeng (q või Q) näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. Looduses leidub kahte liiki elektrilaenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivseteks ja negatiivse- teks. Samamärgiliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erimärgiliselt laetud kehade korral aga tõmbejõud. Elektrilaengu SI-ühikuks on üks kulon (1 C). Elementaarlaenguks e nimetatakse vähimat laengu väärtust. 1 e = 1,6 . 10 -19 C. Prootonil on laeng +e , elektronil e, neutronil laeng puudub. d- s- ja b-kvarkidel on elektrilaeng 1/3 e; u-, c- ja t-kvarkidel aga +2/3 e. Aatomeid hoiab koos prootonite ja elektronide vahel mõjuv elektriline tõmbejõud. Elektrilaengu jäävuse seadus väidab, et elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Laeng võib tekkida ja kaduda vaid paarikaupa (+q ja q üheskoos).
kuskil paiknev laeng). Looduses leidub kahte liiki laenguid, mida kokkuleppeliselt nimetatakse positiivseteks ja negatiivseteks. Positiivseid laenguid märgitakse + märgiga, negatiivseid märgiga. Laengu ühikuks SI-süsteemis on üks kulon (1 C). Üks kulon on laeng, mis läbib ühe sekundi jooksul juhi ristlõiget, kui selles on vool tugevusega üks amper. Laeng ei saa olla kuitahes väike. Vähimat looduses eksisteerivat laengu väärtust nimetatakse elementaarlaenguks e : 1 e = 1,6 . 10 -19 C. Prootonil on laeng +e , elektronil e. Tänapäeval on avastatud veel väiksem elektrilaeng, mis on kvargil, see on e/3, kuid vabu kvarke pole veel avastatud. Samamärgiliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erimärgiliselt laetud kehade vahel aga tõmbejõud. Punktlaengute2 vahelist jõudu F kirjeldab Coulomb'i seadus: Kaks punktlaengut q1 ja q2
q nq0 , kus q0 1,6 10 19 C . Et tilgale anti laeng elektronide eemaldamisega, siis järeldus siit, et elektroni laeng on 1,6 10 19 C . Arvuliselt sama suur, kuid positiivne, on prootoni laeng. 5 Katse kinnitas ühtlasi, et nimetatud laeng on väikseim laeng üleüldse, mis vabalt looduses võib eksisteerida, sellepärast nimetatakse laengut q 0 ka elementaarlaenguks. Märkus. On teada, et mõned elementaarosakesed koosnevad omakorda veel nn. kolmandiklaenguga osakestest – kvarkidest –, mille elektrilaeng võib olla seega kolmandik või kaks kolmandikku elementaarlaengust, kuid kvargid ei saa looduses vabalt eksisteerida, vaid ainult elementaarosakeste koosseisus. 10.4. Elektrivälja potentsiaal Peatükis 5 defineerisime potentsiaalse energia kui energia, mida kehad omavad oma asendi ja vastasmõju tõttu teiste kehade suhtes
annaabi.ee 
