Füüsika eksami pilet 4 (0)

1.Magneetikud. Ferromagnetism .
Magneetikud.
Aine magnetilisi omadusi iseloomustatakse magnetilise vastuvõtlikusega ( B ).
Magneetikud jaotatakse sõltuvalt B - st vastavalt:
- Diamagneetikud Bkm ~ 10-8 ÷ 10-7 m³/kmool (negat.)
- Paramagneetikud Bkm ~ 10-7 ÷ 10-6 m³/kmool (posit.)
- Ferromagneetikud Bkm ~ 103 m³/kmool (posit.)
( 1 + B ) = A - materjali magneetiline läbitavus
Bkm = C / T , kus C on Curie` konstant
Ferromagnetism.
Erilise magneetikute klassi moodustavad ained, mis on võimelised magneetuma
isegi välise magnetvälja puudumisel.Kõige levinuma esindaja raua järgi said nad
nimeks ferromagneetikud.
Siia kuuluvad raud ,nikkel, koobalt , nende sulamid , mangaani ja kroomi sulamid.
On samuti ferromagneetilised pooljuhid , mida nimetatakse ferriitideks.
Nõrgalt magnetiliste ainete magneetumus sõltub väljatugevusest lineaarselt.
Ferromagneetikute magneetumus sõltub väljatugevusest keerulisel viisil.
Püsimagnetite jaoks kasutatakse kalke ferromagneetikuid, nende jääk
induktsioon on suur.
Trafode , el.mootorite, generaatorite jm. südamikud valmistatakse pehmest
ferromagneetikust, millede jääkinduktsioon on hästi väike.
2. Induktiivne ja mahtuvuslik vahelduvvool
Induktiivne vahelduvvool
Kui rakendame poolile vahelduva pinge ,tekib poolis vahelduvvool, mis indutseerib
eneseinduktsiooni elektromotoorsejõu.
Kui eeldame, et poolis R ~ 0, siis vastavalt ohmi seadusele tekib takistus, mida
nimetatakse induktiivseks reaktiivtakistuseks ja tähistatakse
xL = ωL
ε = - L di / dt
Pingelang pooli otstel edestab pooli läbivat voolu faasis 90o võrra.
Mahtuvuslik vahelduvvool
Olgu vahelduvpinge rakendatud kondensaatorile C . Kondensaatori pideva
ümberlaadimise tõttu kulgeb vooluringis vahelduvvool. Kui eeldada, et kondensaatoris R
~ 0, siis vastavalt ohmi seadusele tekib takistus, mida nimetatakse mahtuvuslikuks
reaktiivtakistuseks ja tähistatakse
Pinge kondensaatoril jääb teda läbivast voolust faasis maha 900 võrra .
3.Valguse difraktsioon
Difraktsiooniks nimetatakse geomeetrilise optika seaduspärasustest kõrvalekaldumise
nähtust valguse levimisel, mis on tingitud valgusele ette jäävatest tõketest.
See avaldub kõige selgemini valguse levimises geomeetrilise varju piirkonda.
Juhul kui lainepikkus on märgatavalt väiksem tõkke mõõtmetest, siis on difraktsioon nõrk
ja raskesti avastatav. Just niisugune on olukord valguse kasutamisel.
Difraktsiooninähtused on seletatavad Huygensi – Fresneli printsiibi abil, mis kehtib
kõikide lainete puhul.(vaata joonis lk.38 )
Printsiip: Kõiki valguslaine frondi punkte võib vaadelda uute valgusallikatena, millest
kiirgunud lainete interfereerumise tulemusena määratakse lainefrondi iga uus asend.
Lainefrondi punktidest väljunud laineid nimetatakse sekundaarlaineteks.
Kui võnkumine on jõudnud mingisugusesse ruumipunkti, siis see punkt muutub uueks
võnkumiste levitajaks.
Nii ongi iga lainefrondi punkt sekundaarlaine allikaks.
4.Elektriälja tugevus
Elektrivälja iseloomustavat suurust E nimetatakse elektrivälja tugevuseks
antud punktis.
Elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud väljapunktis
asuvale ühikulisele punktlaengule. (vt. lk.5 ).
Punktlaengu väljatugevus on võrdeline laengu (q ) suurusega ning
pöördvõrdeline laengu ja antud väljapunkti vahelise kauguse (r ) ruuduga .
Vektor ( E ) on suunatud piki laengut ja antud väljapunkti läbivat sirget ( + )
laengust eemale ja ( - ) laengu poole.
Laengute süsteemi väljatugevus on võrdne nende väljatugevuste vektorsummaga
mida tekitavad kõik süsteemi kuuluvad laengud üksikult.
5.Elektromotoorjõud
Elektromotoorjõud (emj) on suurus, mis iseloomustab indutseeritud elektrivälja ja kõrvaljõudude poolt positiivse elektrilaengu ümberpaigutamiseks nende jõudude poolt tehtava töö suhet sellesse elektrilaengusse.
Elektromotoorjõud tekib mehaanilise, keemilise või mingi muu energia toimel ja võrdub vooluringi pinge ja vooluallika sisepingelangu summaga ning mõõdetakse voltides (V).
Elektromotoorjõud on võrdne pingeallika klemmipingega juhul, kui pingeallikas ei ole ühendatud vooluringi.
Vooluringi ühendatud pingeallika klemmipinge on alati väiksem pingeallika elektomotoorjõust. Vastavalt Ohmi seadusele saab vooluahelasse ühendatud pingeallika klemmipinget arvutada järgmise valemiga:
U = E - I * R0
U on pingeallika klemmipinge, mõõdetuna voltides (V).
I on pingeallika elektrivoolu tugevus, mõõdetuna amprites (A).
E on pingeallika elektromotoorjõud, mõõdetuna voltides (V).
R0 on pingeallika sisetakistus, mõõdetuna oomides (Ω).