Füüsika kt. 1 konspekt (1)

Tallinna Tehnikaülikool - Füüsika - Füüsika

3 KEHV

Elektrilaengute vastastikune mõju.
Elektrilaengul on järgmised omadused:

Elektrilaenguid on kaks tüüpi: positiivne ja negatiivne;
eksisteerib vähim positiivne ja negatiivne laeng, mis on absoluutväärtuselt täpselt võrdsed – elementaarlaeng ;
elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata;
kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: isoleeritud süsteemis on elektrilaengute algebraline summa jääv;
elektrilaeng ei sõltu taustsüsteemist.

Coulomb ’i seadus: jõud, millega üks punktlaeng mõjub teisele, on võrdeline mõlema laengu suurusega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguse ruuduga. Jõu siht ühtib laenguid läbiva sirge sihiga.

Elektrivälja tugevus.
Elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud punktis asuvale ühikulisele punktlaengule. Vektori E suund ühtib positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga. Elektrivälja tugevus on positiivsele ühikproovilaengule antud väljapunktis mõjuv jõud.

Gaussi teoreem integraalsel ja diferentsiaalsel kujul.
Gaussi teoreem: elektrivälja tugevuse vektorvoog läbi kinnise pinna on võrdne selle pinna sees olevate laengute algebralise summaga, jagatud elektrilise konstandiga ε0.
Gaussi teoreem diferentsiaalse kujul:
Vähendatakse ruumala kuni see muutub punktiks.
Elektrostaatilisevälja divergents
Divergents – skalaarne funktsioon koordinaatidest
Divergents näitab kuidas elektriväli muutub selle punkti läheduses.
Mittehomogeenne väli ( väljatugevus ei ole kõigis punktides ühesugune) muutub iga telje suunas erinevalt. Iga välja punkt on laengu enda punktiks.
Juhul kui div E on positiivne, siis nendes välja punktides asuvad välja allikad. Seal kus on negatiivne seal välja neelud.
Vektori E jooned saavad alguse allikatest ja suubuvad neeludes.

Gaussi teoreemi rakendusi.

Ühtlaselt laetud lõputu tasandi väli.

Vaatleme välja, mille tekitab konstantse pindtihedusega δ laetud lõputu tasand; konkreetsuse mõttes loeme laengu positiivseks.
Sümmeetrilisusest järeldub, et väljatugevus on igas välja punktis suunatud tasandiga risti.
Tasandi suhtes sümmeetriliselt paiknevates punktides on väljatugevus suuruselt ühesugune ja suunalt vastupidine.
Kui me kujutame ette silindrilist pinda, mille moodustajad on risti tasandiga ja põhjad ∆S asetsevad tasandi suhtes sümmeetriliselt.
Rakendades sellel pinnal Gaussi teoreemi.
Voog läbi külgpinna puudub, sest En ( vektori E projektsioon pinnanormaalil) on igas punktis võrdne nulliga.
Põhjade korral langeb En kokku E’ga.
Sellest tulenevalt on summaarne voog läbi pinna 2E∆S. Pinna sees paikneb laeng δ∙∆S.
Vastavalt Gaussi teoreemile peab
, millest .
Näeme, et tulemus ei sõltu silindri pikkusest. Seega on mistahes kaugusel tasandist väljatugevuse suurus ühesugune.
Lõplike mõõtmetega tasandil on ülalsaadud tulemus õige ainult nende punktide jaoks, mille kaugus plaadi äärest on oluliselt suurem kaugusest plaadi endani.

Kahe erinimeliselt laetud tasandi väli.

Kaks paralleelselt lõputut tasandit on laetud erinimeliselt võrdse konstantse pindtihedusega δ, võib välja leida kui kummagi poolt eraldi tekitatud välja superpositsiooni.
Tasanditevahelises piirkonnas on liituvad väljad ühesuunalised, mistõttu resultantvälja tugevus .
Väljaspool tasanditega piiratud ruumi on liituvad väljad vastassuunalised, mistõttu resultantvälja tugevus võrdub nulliga. Vali on koondunud tasandite vahele.
Väljatugevus on selle piirkonna punktides suuruselt ja suunalt ühesugune ning seda nim homogeenseks . Väljatugevusjooned selles kujutavad endast võrdsel kaugusel asetsevate paralleelsete sirgete kogumit.
Tulemus on ligikaudselt õige ka lõplike mõõtmetega tasandite korral, kõrvalekalded homogeensusest ja väljatugevuse erinevused ilmnevad plaatide servade läheduses.

Lõputu laetud silindri väli.

Vaatleme välja, mille tekitab lõputu silindriline ühtlase pindtihedusega δ laetud pind raadiusega R.
Sümmeetrilisusest järeldub, et väljatugevus igas punktis peab olema suunatud pikki radiaalset, silindri teljega risti olevat sirget, väljatugevuse suurus võib oleneda ainult silindri telje kaugusest r.
Kujutleme laetud pinnaga koaksiaalset kinnist silindrilist pinda raadiusega r ja kõrgusega h.
Selle silindri põhjade jaoks En=0, külgpinna jaoks En = E(r).
Järelikult E- joonte voog läbi kinnise pinna on E( r)∙2πrh.

Kui r>R, siis siis satub pinna sisemusse laeng q=λh, kus λ on joontihedus. Gaussi teoreemi kasutades, saame , millest .
Kui r kinnine pind laenguid ei sisalda, E ( r)=0. Lõpmata pika laetud silindrilise pinna sisemuses väli puudub.

Väljatugevus väljaspool pinda on määratud üksnes laengu joontihedusega λ ja kaugusega silindri teljest r.
Negatiivselt laetud silindri väli erineb positiivselt laetud silindri väljast ainult vektori E suuna poolest.

Laetud sfäärilise pinna väli.

Väli, mille tekitab ühtlase pindtihedusega δ laetud sfääriline pind raadiusega R. vektori E siht igas punktis läbib sfääri keskpunkti , väljatugevuse suurus aga on kera keskpunktist loetud kauguse r funktsioon.
Kujutame sfäärilise pinna raadiusega r. selle pinna kõigi punktide jaoks
En = E( r).

Kui r>R, siis jääb kogu välja tekitav laeng q pinna sisemusse. .
Kui r

.DOCX Laadi alla originaalfail 7 lk · .docx · 259 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 7 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2012-05-21 Kuupäev, millal dokument üles laeti

259 laadimist Kokku alla laetud

1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

AnnaAbi Õppematerjali autor

füüsika laeng punkt tugevus tasand väljatugevus

Sarnased õppematerjalid

docx

Füüsika II Eksam

ELEKTROSTAATIKA 1. Elektrilaeng. Laengute vastasmõju. Coulomb’i seadus. Elektrilaeng on füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektromagnetilises vastastikmõjus osalemise ja elektromagnetvälja tekitamise ning sellele allumise intensiivsust ja viisi. Elektrilaengu väärtus on positiivse laengu puhul positiivne arv ja negatiivse laengu puhul negatiivne arv. Neutraalsele osakesele või kehale võidakse omistada elektrilaengu väärtus 0. Elektrilaeng on kvanditud suurus, s.t talle saab lisada või ära võtta vaid kindla väärtuse. q= n* e kus n on elementaarlaengute hulk ja e on elementaarlaeng (1,6*10-19 C). Elektronilaeng ja prootonilaeng on väikseimad vabalt eksisteerivad laengud. (prootonis on u ja d (mingid kahtlased osakesed - prootonid ja neutronid koosnevad KVARKIDEST - elementaarosakesed) vahekorras u kvark (ülemine) ⅔*e ja d kvark (alumine) -⅓*e). Elektrilaeng ehk elektrihulk kui füüsikaline suur

Füüsika ja elektrotehnika

doc

Elektrostaatika, alalisvool ja elektromagnetism

Füüsika II I Elektrostaatika 1. Elektrostaakika väli vaakumis 1.1. Elektrilaengute vastastikune mõju Olemas + ja laenguid, elementaarlaeng e, mistahes laeng q on e kordne elektrilaeng on kvanditud q = ne n Z . Elektriliselt isoleeritud süsteemis on laengute algebraline summa muutumatu laengu jäävuse seadus. Elektrilaengu suurus ei sõltu taustsüsteemist. Punktlaeng laetud keha mõõtmeid ei tule arvestada q q Coulomb'i seadus - F12 = k 1 2 2 e21 - kahe liikumatu punktlaengu vaheline jõud r 1.2. Elektriliste suuruste ühikute süsteemid CGSE absoluutne elektrostaatika mõõtühikute süsteem selle süstemi aluseks on q q Coulomb'i seadus võrdetegur k=1 F = 1 2 2 ühik 1CGSEq r SI laengu ühiku

Füüsika

doc

Elekter ja optika

ELEKTER 1. Elektrostaatiline väli, Coulomb'i seadus Elekter laenguga osakeste suunatud liikumine. Elektrostaatiline väli elektriväli piirkond ümber laetud keha, milles avalduvad elektrilised jõud. Elektriväli ümbritseb elektriliselt laetud keha. Ala, mille ulatuses laetud keha avaldab teistele Seda saab kirja panna, kui kasutada meile juba tuntud vektorsümboolikat: Võrdetegur k sõltub meie poolt kasutatavast ühikute süsteemist: Gauss'i süsteemis (CGSE) valitakse laengu ühik (LÜ) nii et See tähendab, et 1 LÜ mõjutab teist kauguselt 1 cm jõuga 1 dn. SI-süsteemis on laengu ühik defineeritud elektrivoolu tugevuse kaudu: 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui vooutugevus on 1 A (amper). Seega võrdetegur : kehadele tõmbe- või tõukejõudu. Elektrivälja kohta käib kaks teoreemi · Elektriväljad on sõltumatud; laengule mõjub summaarne väli. · Elektrivälja tugevuse voog läbi k

Füüsika

pdf

Seadused ja Mõisted

FÜÜSIKA II. MÕISTEID JA SEADUSI I. Elektrostaatika Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu ( e = 1.6 10 -19 C ) täisarvkordne; elektrilaeng on alati seotud laengukandjaga ja on relativistlikult invariantne suurus. Liikumatute punktlaengute q1 ja r r q1 q 2 r q 2 vastastikune mõju on määratud Coulombi seadusega: F = k , kus r2 r 1 1 r k SI = , elektriline konstant 0 = , r - ühe laengu kohavektor teise suhtes, 4 0 4 9 10 9 r laengut

Füüsika ii

doc

Füüsika 2 - Mere - teooria 1-15

YFR0012 Kordamis küsimused eksamiks 1. Mis on elektrilaeng ja millised tema 5 põhiomadust. Elektrilaeng on mikroosakese fundamentaalne omadus nii nagu masski. Elektrilaeng põhjustab teda ümbritsevas ruumis elektrivälja tekke, mida on võimalik avastada teise elektrilaenguga. Elektrilaengul on järgmised omadused. 1. Elektrilaenguid on kaks tüüpi: positiivne ja negatiivne 2. Eksisteerib vähim positiivne ja negatiivne laeng, mis on absoluutväärtuselt täpselt võrdsed. Elementaarlaeng. 3. Elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata. 4. Kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: Isoleeritud süsteemis on elektrilaengute algebraline summa jääv. 5. Elektrilaeng on relativistlikult invariantne. Ei sõltu taustsüsteemist. 2. Coulomb' seadus, joonis, valem, seletus. See on elektrilise vastastikmõju põhiseadus nii nagu Newtoni seadused. Samanimelised laengud tõukuvad. Erinimelised laengud tõmbuvad. 3. Elektrivälja tugevus. Valem, ühik, suund.

Füüsika ii

docx

Füüsika II eksami küsimused ja vastused

Elektrostaatika Laengute vastastikune toime ja laengu jäävuse seadus Jõud, millega üks laeng mõjub teisele on võrdeline nende laengute suurusega ja pöördvõrdeline nende langute vahekauguse ruuduga. Ühenimeliste laengute korral on jõud positiivne (tõukuvad) ja erinimeliste puhul negatiivne(tõmbuvad) Elektrilaengu jäävuse seadus on füüsika seadus, mille kohaselt elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute [algebraline summa] jääv: Elektrostaatilise välja tugevus ja selle graafiline kujutamine Elektrostaatiline väli - paigalseisvate laengute tekitatud elektriväli Elektrivälja tugevus- elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale

Füüsika

pdf

Füüsika eksami materjal

1. COULOMBI SEADUS Ühe märgilised kehad tõukuvad teineteisest eemale, erimärgilised aga tõmbuvad. Punktlaenguks nim laetud keha, mille mõõtmed võib jätta arvestamata, võrreldes tema kaugusega teistest elektrilaenguid kandvatest kehadest. Jõud, millega üks punktlaeng mõjutab teist, on võrdeline mõlema laengu suurusega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguse ruuduga. q1 q 2 Jõu siht ühtib laenguid läbiva sirge sihiga. Coulombi seadus : f  k k-võrdetegur, q1,q2- vastastikuses mõjutuses 2 r 

Füüsika

doc

Füüsika 2 - 1-89 eksami spikker

1. Mis on elektrilaeng ja millised tema 5 põhiomadust. Elektrilaeng on mikroosakese fundamentaalne omadus nii nagu masski. Elektrilaeng põhjustab teda ümbritsevas ruumis elektrivälja tekke, mida on võimalik avastada teise elektrilaenguga. Elektrilaengul on järgmised omadused. 1. Elektrilaenguid on kaks tüüpi: positiivne ja negatiivne 2. Eksisteerib vähim positiivne ja negatiivne laeng, mis on absoluutväärtuselt täpselt võrdsed. 3. Elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata. 4. Kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: elektrilaengute algebraline summa jääv. 5. Elektrilaeng on relativistlikult invariantne. Ei sõltu taustsüsteemist. 2. Coulomb' seadus, joonis, valem, seletus. See on elektrilise vastastikmõju põhiseadus nii nagu Newtoni seadused. Samanimelised laengud tõukuvad. Erinimelised laengud tõmbuvad. 1 on suhteline dielektriline läbitavus. Vaakumis =1 3. Elektrivälja tugevus, valem, ühik, suund. Jõujoon. Superpositsiooniprintsiip el. väjale. Kaa

Füüsika ii

Rohkem sarnaseid