Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika KT 2. peatükk". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
induktsioonivool, faraday, jõujooned, elektromotoorjõud, magnetvoog, magnetväli, endainduktsiooni, induktiivsus, füüs, elektromagnetväli, vahendav, lorenzi, pöial, lorentzi, vastupidine, toiteallika, viimisel, üldistada, magnetsummuti, suutlikkusega, elektrimahutavus, iselo, salvestadaTagasiside on nähtus, mille korral ühe füüsikalise suuruse muutumine põhjustab teiste suuruste selliseid muutusi, mis omakorda mõjutavad esimest suurust. Elektromagnetvälja korral on igasugune elektrivälja muutus tagasisidestatud temaga kaasneva magnetvälja muutuse kaudu. Kui laetud keha vaatleja suhtes liigub, siis muutub keha elektriväli vaatleja asukohas ning vaatleja registreerib ka magnetvälja. ui magnetvälja tekitaja (püsimagnet) vaatleja suhtes liigub, siis muutub magnetväli vaatleja asukohas ning vaatleja täheldab ka elektrivälja olemasolu. Magnetvälja muutumine tekitab elektrivälja. Seda nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks. Märkigem veel, et võõrsõna indutseerima eestikeelseks vasteks ongi tekitama või esile kutsuma. Juba põhikooli Elektriõpetuses saime teada, et elektromagnetilisel induktsioonil põhineb generaatori töö. Teatavasti muundab generaator mehaanilist energiat
Seda nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks. Millise välja tekitab magnetvälja muutus? Elektrivälja. (seda nim elektromagneetilise induktsiooni nähtuseks ja tekkiv elektriväli ei ole potentsiaalne) Mida nimetatakse elektromagneetilise induktsiooni nähtuseks? On nähtus kus magnetvälja muutumine tekitab elektrivälja. Millise välja tekitab laetud keha liikumine? Magnetvälja Lenzi reegel Lenzi reegli mõned sõnastused: 1)induktsioonivoolu suund on selline, et tema magnetväli kompenseeriks muutust, mis voolu põhjustab; 2)induktsioonivool toimib alati vastupidiselt seda voolu esile kutsuvale põhjusele; 3)kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline (takistab kasvu). Kui aga välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist, siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetväljaga samasuunaline (takistab kahanemist). Lorentzi jõud On laetud osakesele mõjuv magnetjõud
tekitama magnetvälja Elektriväli, selle valem ja ühik- Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli, mis mõjutab teisi ruumis paiknevaid elektrilaenguid. Ühik: q (1 kulon) valem: E= F/q Elektrivälja tugevus- näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale Vasaku käe reegel-kui vasaku käe väljasirutatud sõrmed osutavad voolu suunda ja magnetväli on suunatud peopessa, siis väljasirutatud pöial näitab juhtmelõigule mõjuva jõu suunda Magnetinduktsioon, selle valem ja ühik-B näitab magnetjõudu Fm, mis mõjub ühikulise võluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. Ühik: 1(T) tesla. Valem: B=F/I*l sinα Elektrivälja jõujoonte suund-mõtteline joon, mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat. Seal, kus väli on tugevam, paiknevad jõujooned tihedamalt
suunaga, siis tekkiv jõud on suurim. 4. Lorentzi jõu valem ja defineeri tähised valemis. - F(l) = F(m) / N ; F(m) = Magnetjõud ; N= Liikuvate laengukandjate arv ; F(l) = Lorentzi jõud | F(l)=q*v*B*sin a ;q laeng ; v kiirus ; B - magnetväljas mõjuv induktsioon ; sin a -nurk osakese liikumissuuna ja magnetvälja suuna vahel 5. Milline nähtus on elektromagnetilise induktsiooni? Kelle poolt ja millal nähtus avastati? - Elektrivälja tekkimine magnetvälja muutumisel. 1831.a Faraday. 6. Millistel juhtudel tekib induktsioonivool? - Juhtme liikumise korral magnetväljas, (mille suund on vastupidine mootori korral toiteallika poolt tekitatud voolule.) 7. Sõnasta elektromagnetilise induktsiooni seadus, valem, tähised valemis. - Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Ei - elektromootorijõud = DeltaF - magnetvoo muut / DeltaT - ajavahemik 8. Sõnasta Lenzi reegel. - Suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud
Vooluringis tagab laengu ringkäigu vooluallikas. Vooluallikaks nim. seadet, mis muundab mitteelektrilist energiat elektrienergiaks. Vooluallikas toimivaid jõude nim. nende mitteelektrilise päritolu tõttu kõrvaljõududeks. Kõrvaljõud on mitmesuguse olemusega nt. elektrijaama generaatoris magnetväljajõud, patareis ja akus keemiline jõud. Tööd, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu ühekordsel läbiviimisel vooluringist nim. elektromotoorjõuks =Ak/q . elektromotoorjõud on max pinge, mida antud vooluallikas üldse suudab tekitada. Kõrvaljõudude töö Ak laengu q läbiviimisel kogu vooluringist võib esitada summana. See koosnev väljaspool vooluallikat tehtavast tööst. A v ja tööst As, mis tehakse vooluallika sees. Ak=Av+As. Laengu suurusega q läbi jagades saame Ak/q=Av/q+As/q. =Uv+Us ; =I*R+I*r ; I= /(R+r) ohmi seadus kogu vooluringi kohta. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta näitab, et voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja
Elektromagnetvõnkumised- elektri-ja magnetvälja perioodilised muutumised teineteiseks, nt.vahelduvvool Elektromagnetlaine-elektroimagnetvõnkumiste levimine. Saavad levida aka vaakumis, ainet pole vaja Induktsioonivool-muutuva magnetvälja korral tekkiv vool. Kui juht panna magnetväljas liikuma, siis koos juhiga liiguvad temas olevad vabad laengukandjad, neile mõjub Lorentzi jõud, mis on risti magnetväljaga. Pööriselektriväli- juhtme liikumisel magnetväljas tekkiv elektriväli, jõujooned on kinnised kõverad, tekkiv väli ei ole potentsiaalne st et töö kinnisle trajektooril ei võrdu nulliga. Emj all mõistetakse siin voolu kontuuri kui tervikliku vooluallika maksimaalselt pinget, isel. Kõrvaljõudude tööd. Elektromagnetilise induktsiooni korral on kõrvaljõududeks need meh.jõud, mis panevad juhtme magnetväljas liikuma, nende toimel liigub laeng läbi kogu vooluringi. Tekkinud emj
Neil juhtudel võib mõõtmed arvestamata jätta. Samuti kasutatakse punktmassi mõistet teoreetilistes mudelites ja harjutusülesannetest. 10. Elektriväli Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja mis mõjutab ruumis paiknevaid teisi elektrilaenguid. Elektrivälja levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega vaakumis. Elektriväli on elektromagnetvälja piirjuht. Elektrivälja tekitab ka muutuv magnetväli. Sel juhul on tegemist pööriselektriväljaga. 11. elektrivälja tugevus Elektrivälja tugevus ehk elektriväljatugevus on füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. Kui me tähistame elektrivälja tugevuse tähega ja mõõtühikuks SI- süsteemis on volti meetri kohta (V/m), võime kirjutada , on punktlaeng on punktlaengule mõjuv jõud. 12. Elektrivälja jõujooned
(1777-1851) Oerstedt’i katse (1820) • Vooluga juhi lähedale asetatud magnetnõel pöördub voolu toimel. • Kui muuta voolu suunda, muutub ka pöördumise suund. • Kui voolu ei ole, siis nõel võtab tagasi esialgse asendi. Püsimagnet • Püsimagneti magnetomadused on põhjustatud aine aatomite koosseisu kuuluvate elektronide omamagnetväljadest • Kui elektronide magnetväljadel rauatükis ei ole eelistatud suunda, siis rauatükil magnetväli puudub • Kui aga elektronide omamagnetväljad on välise magnetvälja poolt korrastatud, on rauatükk magneetunud • Elektronide magnetväljade korrastatus võib aines säiluda ka pärast välise mõju kadumist. Selline rauatükk ongi püsimagnet. Diamagneetikud Diamagneetiku aatomis on elektronide spinnidest tingitud magnetväljad paarikaupa vastassuunalised. Selle tagajärjel on aatomi kogumagnetväli välismõju puudumisel null.
1. Mis on elektromagnetiline induktsioon? Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist juhtivas kontuuris (näiteks suletud juhtmekeerus), kui muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog. Elektrivälja tekkimine muutuva magnetvälja toimel. 2. Mis on pööriselektriväli? Tekkiv elektriväli ei ole potentsiaalne, tema jõujooned on alguse ja lõputa kinnised kõverjooned ehk pöörised. Elektriväli, mille tekitab pöörlev magnetväli. 3. Mis on induktsioonvoolu tekkimise põhitingimus? Milline jõud on selle põhjustajaks? Tööd teevad need samad jõud, mis nihutavad juhet magnetväljas, ehk elektrivälja ja magnetvälja koosmõju. Tingimus: peab olema elektri ja magneti olemasolu. Näiteks tekib elektrivool paljudest juhtmekeerdudest koosnevas poolis, kui viimase läheduses või sees liigutada püsimagnetit. Tööd teevad need samad jõud, mis nihutavad juhet magnetväljas ehk see on elektrivälja
ELEKTROMAGNETISM · Elektromagnetism käsitleb laetud osakeste mitteühtlast liikumist ning elektri- ja magnetvälja muundumist teineteiseks. · Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Tekkiv elektriväli on pööriselektriväli, kuna tema jõujooned on alguse ja lõputa kinnised jooned e. pöörised. PÖÖRISELEKTRIVÄLI · Magnetväljas liikuv juhe lõikab magnetvälja jõujooni juhtmes tekib induktsiooni elektromotoorjõud kui see juhe on osa vooluringist, siis hakkavad vabad laengukandjad juhtmes liikuma tekib induktsioonivool. · Induktsiooni elektromotoorjõuks nimetatakse tööd, mis liigutab juhet magnetväljas. Katkestatud vooluringi korral võrdub induktsiooni
ELEKTROMAGNETISM ELEKTRIVÄLI Elektrilaeng füüsikaline suurus, mis näitab, kuivõrd keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. Valem: q=It Ühik: Üks kulon 1C=1A1s Laengu kolm tähendust: 1. keha omadus osaleda elektromagnetilises mõjus 2. füüs. suurus selle omaduse kirjeldamiseks 3. aineosakeste kogum, millel on laeng kui omadus Laengu jäävuse seadus väidab, et elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv surus. Punktlaengud laetud keha, mille mõõtmed on tühiselt väikesed võrreldes nende vahekaugusega. Coulomb'i seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. q1 q2 F jõud (ühik: 1N) 9
muutuva elektrivälja ELEKTROMAGNETVÕNKUMINE elektri- ja magnetvälja perioodilised muundumised teineteiseks ELEKTROMAGNETLAINE elektromagnetvõnkumiste levimine ruumis (selle laine levimiseks pole vaja keskkonda raadiolaine, valgus jne) Pööriselektriväli Alalisvoolu allikal on rootoriks (pöörlev osa) püsimagnet ja staatoriks mähis Alalisvoolu generaatorites tekib elektrivool tänu laengutele mõjuvale Lorentzi jõule. Pöörisväljaks nim, sellist välja, mille jõujooned on kinnised kõverad INDUKTSIOONI ELEKTROMOTOORJÕUD pinge, mis tekib juhtme otstele, kui juhtmes puudub vool 2 seaduspärasust: 1. elektrivool + magnetväli liikumine (Ampere seadus, elektrimootor) 2. magnetväli + liikumine elektrivool (Lorentzi jõud, generator) Magnetvood. Faraday induktsiooniseadus Magnetinduktsioon iseloomustab magnetvälja ühes punktis. Ta ei sobi magnetvälja muutuste kirjeldamiseks.
väli muutus · Liikuv laeng tekitab muutuva elektrivälja. · Seisva laengu väli ei muutu. Eelnevast tuleneb, et · Seisvat elektrilaengut ümbritseb muutumatu elektriväli · Seisev laeng ei tekita magnetvälja · Liikuv laeng tekitab muutuva elektrivälja · Magnetvälja tekkimiseks on vaja liikuvat laengut. Järeldus: · Magnetvälja kutsub esile muutuv elektriväli Elektriväli + Liikumine = MAGNETVÄLI Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVÄLI Muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ELEKTRIVÄLI + VABAD LAENGUD = ELEKTRIVOOL Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVOOL Ajas muutuv magnetväli kutsub esile elektrivoolu. Seda nähtust nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks Muutuvat magnetvälja ja sellega koos ka elektrivoolu saab tekitada põhimõtteliselt kahel viisil: 1
El ektro m a g n etis m . 1. P ö öri s el e ktriväli. Elektromagnetism käsitleb laetud osakeste mitteühtlast liikumist ning elektri- ja magnetvälja muundumist teineteiseks. Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Elektrivool + magnetväli Liikumine Magnetväli + liikumine Elektrivool Elektromagnetilise induktsiooni teel paneb laengukandjad liikuma jõud, mis nihutab juhet magnetväljas. Kui liikuv juhe on osa vooluahelast, siis esineb selles ahelas induktsioonivool. Induktsiooni elektromotoorjõuks i nimetatakse tööd, mis juhet liigutav jõud teeb ühikulise positiivse laengu läbiviimisel vooluringist.
FÜÜSIKA KORDAMINE. Vahelduvvool pinge ja voolutugevuse perioodiline muutumine ajas. Alalisvool laengukandjate liikumise suund aja jooksul ei muutu (voolutugevus ja pinge aja jooksul ei muutu). Elektromotoorjõud maksimaalne pinge Induktsiooni elektromotoorjõud esilekutsutud maksimaalne pinge Magnetiline induktsioon (B) magnetvälja iseloomustav vektoriaalne suurus. Magnetvoog näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned mingit pinda. Endainduktsioon vooluringis enda poolt esilekutsutud vool, tugeva voolutugevuse tõttu. Endainduktsiooni elektromotoorjõud pool hakkab voolu muutumisel toimima vooluallikana. Induktiivsus iseloomustab pooli või mähist (magnetvoo muutumine kutsub esile indukts. emj). Vahelduvvoolu sagedus näitab võngete arvu ühes ajaühikus Periood aeg, mille jooksul tehakse täisvõnge. Hetkväärtus voolutugevuse või pinge väärtus antud ajahetkel.
ELEKTER, MAGNETISM JA ELEKTROMAGNETISM 1) Elektrostaatika – laeng on paigal, selle ümber elektriväli, mis ajas ei muutu 2) Alalisvool – kiirus konstantne, alalisvoolu ümber magnetväli, mis ajas ei muutu 3) Elektromagnetism – laengud liiguvad kiirendusega, tekivad ajas muutuvad elektri- ja magnetväli, mis on omavahel seotud Tagasiside – nähtus, mille korral ühe füüsikalise suuruse muutumine põhjustab teiste suuruste selliseid muutusi, mis omakorda mõjutavad esimest suurust Elektromagnetiline induktsiooninähtus – muutuv elektriväli tekitab muutuva elektrivälja Elektromagnetvõnkumised – elektri- ja magnetvälja perioodilised muutumised teineteiseks
Füüsika kordamine 1. Lorenzi jõud. Lorentzi jõuks nimetatakse magnetväljas liikuvale laengule mõjuvat jõudu. Lorenzi jõu suunda saab määrata vasaku käe reegliga. 2. Maa magnetpoolused ja magnetvälja jõujooned. Maa magnetpoolus on punkt, kuhu koonduvad maa magnetvälja jõujooned. Maal on kaks magnetpoolust Maa magnetiline põhjapoolus(maa lõunapoolus) ja Maa magnetiline lõunapoolus(maa põhjapoolus). Magnetvälja jõujooned - mõttelised jooned, mille igas punktis on magnetinduktsioon suunatud piki selle joone puutujat. 3. Millega tegeleb elektromagnetism? Elektromagnetism käsitleb elektri- ja magnetnähtuste sügavamaid omavahelisi seoseid ning vastastikuseid muundumisi. 4. Mis on elektromagnetiline induktsioon? Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. 5. Kirjelda dünamo ehitust ja tööpõhimõtet. Dünamo koosneb pöörlevast osast e
IV. ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON §18. Induktsioonivoolu suund Seni vaatlesime ajas muutumatuid elektri- ja magnetvälju. Ajas muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ja ajas muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Elektromagnetiline induktsioon on elektrivoolu tekkimine suletud juhtmekeerus kui see paikneb ajaliselt muutuvas magnetväljas. Mida kiiremini muutub magnetvälja jõujoonte arv seda suurem on tekkinud voolu tugevus. Magnetvälja jõujoonte arvu muutumise põhjus ei ole oluline. See võib muutuda näiteks voolutugevuse muutumise tõttu välja tekitavas juhis. See võib muutuda näiteks välja tekitavas
Elektromagnetiline Induktsioon Elektrostaatika tegeleb seisvate laengute uurimisega Elektromagnetism tegeleb kiirendusega liikuvate laengute uurimisega. (vahelduvvool) Elektormagneetline induktsioon elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel Pööriselektriväli nim elektrivälja, mille jõujooned on kinnisied jooned ehk pöörised. Selline elektriväli tekib magnetvälja muutumisel Elektromagnetilise induktsiooni teel paneb laengukandjad liikuma jõud, mis nihutab juhet magnetväljas. Kui liikuv juhe on osa vooluahelast, siis esineb selles ahelas Induktsioonivool Induktsiooni elektromotoorjõuks nim tööd, mida juhet liigutav jõud teeb ühikulise poistiivse laegu läbiviimisel vooluringist. Katkestatud vooluringi korral võrdub induktsiooni
7. Elektrivool. Voolutugevus. Elektrivool- laengukandjate suunatud liikumine Voolutugevus- Laenguosakeste kiirus ühik-A(amper) I=q/t 8. Coulomb'i seadus. Punktlaeng. Coulomb'i seadus- Kirjeldab kahe laetud keha vahel olevaid jõudusid. Laetud kehade vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguste ruuduga. 9. Punktlaeng. Punktlaeng- Selline laetud keha, mille mõõtmed ei ole olulised. 10. Elektri- ja magnetväli. Homogeenne väli. Pöörisväli. Elektriväli- Seisvaid laetud kehasid ümbritsev väli Magnetväli- Tekib laetud kehade liikumisel Homogeenne väli- Selline väli, mille jõujooned on ühesuguse tugevuse ja pikkusega ning paralleelsed. Pöörisväli- Selline väli, mille jõujooned on kinnised, kõverad. Magneetumine-Nähtus, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena hakkab aine ka ise tekitama magnetvälja 11. Püsimagnet- Keha, mida ümbritseb alati magnetväli 12. Voolu magnetväli
Nimi.........................................................................................Klass............... Kuupäev........................................ Kontrolltöö 2 Elektromagnetväli Kordamine ja töö 1. Mida nim . elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks? Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. 2. Mis on pööriselektriväli? Pöörisväljaks nimetatakse elektrivälja, mille jõujooned on kinnised jooned ehk pöörised. Selline elektriväli tekib magnetvälja muutumisel 3
7. Elektrivool. Voolutugevus. Elektrivool- laengukandjate suunatud liikumine Voolutugevus-Laenguosakeste kiirus ühik-A(amper) I=q/t 8. Coulomb i seadus. Punktlaeng. Coulomb i seadus-Kirjeldab kahe laetud keha vahel olevaid jõudusid. Laetud kehade vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguste ruuduga. 9. Punktlaeng. Punktlaeng- Selline laetud keha, mille mõõtmed ei ole olulised. 10. Elektri- ja magnetväli. Homogeenne väli. Pöörisväli. Elektriväli- Seisvaid laetud kehasid ümbritsev väli Magnetväli- Tekib laetud kehade liikumisel Homogeenne väli- Selline väli, mille jõujooned on ühesuguse tugevuse ja pikkusega ning paralleelsed. Pöörisväli- Selline väli, mille jõujooned on kinnised, kõverad. Magneetumine-Nähtus, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena hakkab aine ka ise tekitama magnetvälja 11. Püsimagnet- Keha, mida ümbritseb alati magnetväli 12
1. Mis on elektromagneetiline induktsioon? (induktsiooni seadus) Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, kus magnetvälja muutumine tekitab elektrivälja. Faraday induktsiooniseadus – induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutmise kiirusega. U=vBlsinα U-pinge (V), v-juhi kiirus (m/s), B-magnetiline induktsioon (T), l-juhi pikkus(m), α-nurk B ja v vahel 2. Mis on pööriselektriväli? Pööriselektriväli on elektriväli, mille jõujooned on alguse ja lõputa kinnised jooned ehk pöörised. Tekib magnetvälja muutumisel või elektromagnetilise induktsiooni tulemusena . 3. Millest sõltub elektromotoorjõu (emj) tekkimine magnetväljas liikuvates juhtides? Induktsiooni elektromotoorjõud on pinge, mis tekib magnetväljas liikuva juhtmelõigu otstele siis, kui juhtmes puudub vool. elektrivool+magnetväli=liikumine magnetväli+liikumine=elektrivool 4. Mis on magnetvoog? Millest see sõltub?
Magnetnõel pöördub juhtmega ristuvasse asendisse. Kui muuta voolu suunda, muutub ka pöördumise suund. Kui voolu ei ole, võtab magnetnõel tagasi esialgse asendi. Ampère seadus – selle abil on võimalik kirjeldada vooluga juhtmele mistahes magnetväljas mõjuva jõu suurust. Vasaku käe reegli abil saame määrata magnetväljas mõjuva jõu suunda. Vasaku käe väljasirutatud sõrmed osutavad voolu suunda ja magnetväli on suunatud peopessa, väljasirutatud pöial näitab juhtmelõigule mõjuva jõu suunda. Juhtmele mõjuv magnetjõud on suunatud alati risti voolu ja magnetvälja suunaga. F = I B l sinα B=F/Il F = vooluga juhtmele mõjuv jõud (N) I = juhet läbiv voolutugevus (A) l = magnetväljas asuva juhme pikkus (m) α = nurk voolu suuna ja magnetvälja vahel B = magnetinduktsioon (T) (Tesla)
Ande Andekas-Lammutaja Füüsika Magnetism ja elektromagnetiline induktsioon Magnetväljaks nimetatakse liikuva laetud keha poolt tekitatavat välja. Magnetvälja jõujooned on alguse ja lõputa, magnetväli on pöörisväli. Elektrivälja muutumine tekitab magnetvälja, mille kokkuleppelist suunda näitab orienteeritud magnetnõela põhjapoolus. Nähtust, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena tekitab aine ka ise magnetvälja, nimetatakse aine magneetumiseks. Magnetväli jaguneb voolu- (juhet läbiv elektrivool avaldab magnetnõelale orienteerivat mõju (magnetnõel pöördub risti juhet), kahe paralleelse juhtme
Vasaku käe reegli abil 3. Mida nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks? Magnetvälja muutumine tekitab elektrivälja 4. Oska rakendada magnetväljas liikuva juhtmelõigu otstele indutseeritava pinge valemit U=v l B sin α 5. Mida nimetatakse induktsiooni elektromotoorjõuks? Milline on selle füüsikalise suuruse mõõtühik ja avutusvalem? Induktsiooni voolu kõrvaljõu poolt tehtav töö. (1V) E=Ak/q 6. Mis on magnetvoog? Nimeta ja defineeri magnetvoo ühik? Näitab,millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda selle suuruse ja asendi tõttu magnetväljas. Ühik 1Wb - veeber 7. Sõnasta Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus? Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega 8. Oska tuua näiteid induktsiooniseaduse rakenduste kohta. ˇ1.Vahelduvvool kontuuri tekitab muutuva magnetvoo 2
elektrilaengute algebraline summa jääv. Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured positiivne ja negatiivne laeng korraga. 4. Coulomb´i seadus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Samanimelised laengut tõmbuvad, erinimelised tõukuvad. 5. Elektrivälja jõujooned, punktlaengu, dipooli ja tasandi elektriväli. Elektrivälja suund ühtib proovilaengule mõjuva jõu suunaga. Elektrivälja jõujooned eemalduvad positiivsest laengust ja suunduvad negatiivse laengu poole. Elektrivälja jõujoonte tihedus iseloomustab elektrivälja tugevust. Elektrivälja, mille vektorid on kõikides punktides ühesuguse suuna ja suurusega, nimetatakse konstantseks elektriväljaks. Punktlaeng elektriväljas
Coulombi’i seadus – 2 punktlaengut mõjutavad vaakumis teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. Elektriväli – levib laetud kehade ümber ja lõpmatu kiirusega. Põhiomaduseks on mõjutada laenguid jõuga. Elektrivälja tugevus välja antud punktis – antud punktis proovilaengule mõjuva jõu ja selle proovilaengu suhe. Vektori suund on määratav positiivsele laengule mõjuva jõu kaudu. Elektrivälja jõujooned – jooned, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib elektrivälja tugevus vektori sihiga. Suund algab positiivsetel ja lõppeb negatiivsetel laengutel. Tihedus iseloomustab elektrivälja tugevust antud piirkonnas. Superpositsiooni printsiip – kehade süsteemi väljatugevuse leidmiseks tuleb üksikute kehade väljatugevuse vektorid liita. Tuleneb välja omadusest mitte segada teist välja. Punktlaengu q1 elektrivälja tugevus E1 teise punktlaengu q2 asukohas on :
Faraday katsed ja Lenzi reegel 1. Kirjelda järgmisi Faraday katseid. Mida tehti ja kuidas need töötavad: ● Püsimagneti liigutamine juhtme suhtes. Liikuv püsimagnet tekitab voolu lähedalasuvas juhtmes. Elektromagnetilist induktsiooni on võimalik uurida, kui kerida torukujulisele isoleerivale südamikule juhtmepool. Kõige lihtsam on magnetvälja muuta pannes magneti pooli sisse. Mida enam on keerde poolil, seda paremini saab voolu muutust mõõta. Parema käe
4§ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON 18. induktsioonivoolusuund Seni vaatlesime ajas muutumatuid elektri ja magnetvälju. Ajas muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ja ajas muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Elektromagnetiline induktsioon on elektrivoolu tekkimine suletud juhtme keerus, kui see paikneb ajaliselt muutuvas magnetväljas. Mida kiiremini muutub magnetvälja jõujoonte arv, seda suurem on tekkinud voolutugevus. Magnetvälja jõujoonte arvu muutumise põhjus ei ole oluline. See võib muutuda näiteks voolutugevuse muutumise tõttu väljatekitavas juhis või
kiirusega V=C=3*108m/s. Elektrivälja tugevuse vektor Elektrivälja tugevus antud punktis võrdub sellesse punkti asetatud proovilaengule mõjuva jõu ja selle proovilaengu suhtega. Elektrivälja tugevuse vektori suund on määratav posit laengule mõjuva jõu suunaga. Vektor E on suunatud piki laengut ja antud väljapunkti läbivat sirget + laengust eemale ja - laengu poole. Elektrivälja tugevus E=F/q0 ühik (N/C); V/m Reostaat on muudetava takistusega takisti R=*l/S -eritakistus Elektrivälja jõujooned Elektriväljajõujooned on jooned, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib eletrivälja tugevuse vektori sihiga. Elektrivälja jõujoontel on suund, jõujooned algavad posit laengutel ja lõpevad negatiivsetel. Jõujoonte tihedus iseloomustab elektrivälja tugevust antud piirkonnas. Homogeeniline elektriväli ühesuguse tihedusega elektriväli, jõujooned paralleelsed. Väljatugevuse vektor on kõigis väljapunktides ühesugune. N: plaatkondensaatoris Superpositsiooni printsiip
suunatud liikumist. Lühis: R=0 ; Tühijooks: R= Magnetväli Püsimagnet on ka elektrivoolu puudumisel magnetvälja omav keha. Ampere'i seadus väidab, et magnetväljas asuvale vooluga juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhtmes esineva voolu tugevusega I, juhtmelõigu pikkusega l ja siinusega nurgast voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel. Valem: F=BIlsin Vasaku käe reegel: sõrmed osutavad voolu suunda, magnetväli peopessa, siis pöial näitab jõu suunda. Magnetjõud on alati risti magnetvälja suunaga. Magnetinduktsioon näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. Vektoriaalne suurus, suunaga magnetvälja poole. Tähis B, ühik 1T=1N/(1Am) (Üks tesla on sellise välja magnetinduktsioon, milles välja suunaga ristuvale juhtmele pikkusega 1m ja vooluga 1A mõjub välja poolt jõud 1N.)
4 Elektromagnetiline induktsioon 4.1 Elektromagnetilise induktsiooni mõiste Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, mille puhul magnetvälja toimel juhtmes indutseerub (tekib) elektromotoorjõud (emj.). Selle füüsikalise nähtuse avastas inglise füüsik Michael Faraday 1831. aastal. Tüüpilisemad on kolm võimalust: 1) juhe liigub paigalseisva magnetvälja suhtes 2) magnetväli liigub paigalseisva juhtme suhtes 3) juhe ja magnetväli püsivad paigal, kuid magnetvoo tihedus muutub ajas 4.2 Juhtmes indutseeritav elektromotoorjõud Igas juhtmes, mis magnetväljas liikudes lõikab jõujooni, tekib elektromotoorjõud (emj.); kui aga juhtmeotsad on omavahel ühendatud, s.t. vooluring on suletud, tekib selles vool. Indutseeritava elektromotoorjõu suund määratakse parema käe reegliga: Kui jõujooned suunduvad peopessa ja pöial näitab juhtme liikumise suunda, siis väljasirutatud