Füüsika põhivara (18)

5 VÄGA HEA

FÜÜSIKA PÕHIVARA
Liikumine
1. Mehaaniliseks liikumiseks nim. keha asukoha muutumist ruumis teiste kehade suhtes mingi aja jooksul.
2. Kulgliikumisel sooritavad keha kôik punktid ühesugused nihked (trajektoori).
3. Keha vôib lugeda punktmassiks, kui tema môôtmed vôib ülesande tingimustes jätta arvestamata, s. t. kulgliikumisel ja kui liikumise ulatus vôrreldes keha môôtmetega on suur.
4. Liikumine on ühtlane, kui keha kiirus ei muutu, s. t. keha läbib vôrdsetes ajavahemikes vôrdsed teepikkused (sirgjoonelisel liikumisel nihked).
5. Liikumine on mitteühtlane, kui keha läbib vôrdsetes ajavahemikes erinevad teepikkused.
6. Liikumine on ühtlaselt muutuv, kui keha kiirus muutub vôrdsetes ajavahemikes vôrdse suuruse vôrra.
7. Trajektoor on joon, mida mööda keha liigub.
8. Teepikkus on trajektoori pikkus, mille keha mingi ajaga on läbinud.
9. Kiirus on füüsikaline suurus, mis näitab ajaühikus läbitud teepikkust (nihet). v = s / t (m/s; km/)
10. Kiirendus on füüsikaline suurus, mis näitab kiiruse muutu ajaühikus. a=(v-v)/ t (m/s2)
11.Ühtlaselt muutuva liikumise põhivõrrandid: s=v•t+(a•t2)/2; s=( v2–v2 )/2a
s - nihe (teepikkus sirgjoonelisel liikumisel) (m) v0- algkiirus (m/s) v - lôppkiirus
a - kiirendus (m/s2) t - aeg (s)
Ringliikumine
12. Ringliikumiseks nim. liikumist, mille trajektooriks on ringjoon.
13. Kôverjoonelise liikumise trajektooriks on kôverjoon, mille üksikuid lôike vôib vaadelda, kui erinevate raadiustega ringjoonte kaari.
14. Kesknurk ehk pöördenurk on ringjoonel liikuva keha alg- ja lôppasukohta tômmatud raadiuste vaheline nurk.
= / r (rad) l - kaare pikkus r - ringjoone raadius
15. Pöördenurk on 1 radiaan, kui temale vastav kaar vôrdub selle ringjoone raadiusega .
16. Nurkkiirus näitab kehani tômmatud raadiuse poolt sooritatud pöördenurka ajaühikus (ehk pöördenurga  ja selle sooritamiseks kulunud aja t suhet). / t (rad/s)
17. Pöörlemissagedus näitab pöörete arvu ajaühikus = N / t (pööret/s) (1/s; p/s)
18. Pöörlemisperiood näitab ühe pöörde tegemiseks kulunud aega. T = 1 / n = t / N (s)
19. Seos eelmiste suuruste vahel : = 2. n = 2/ T = v / r v - (joon)kiirus r - ringjoone raadius
20. Ring- ja kôverjoonelisel liikumisel on kiirus suunatud mööda trajektoori puutujat. Kiirendus on alati risti kiirusega ja ringjoonelisel liikumisel on kiirendus suunatud mööda raadiust ringjoone keskpunkti poole.
21. Kiirendust ringliikumisel arvutatakse : a = v2/ r ; a = 2. r ; a =  . v
Dünaamika
22.(25.) Newtoni I seadus :
On olemas taustsüsteeme, mille suhtes kehad säilitavad paigaloleku vôi ühtlase sirgjoonelise liikumise, kui neile
môjuvate jôudude resultant on null. (Selliseid taustsüsteeme nim. inertsiaalseteks)
23. Newtoni II seadus : a = F / m
Kiirendus, mille keha saab on vôrdeline temale môjuva jôuga ja pöördvôrdeline keha massiga.
vôi teine kuju : F = m . a
Kehale môjuv jôud on vôrdne keha massi ja selle jôu poolt kehale antud kiirenduse korrutisega.
24. Newtoni III seadus : F1 = – F2
Kaks keha môjutavad teineteist moodulilt vôrdsete ühel sirgel môjuvate vastassuunaliste jôududega.
26. Taustsüsteeme, mis liiguvad inertsiaalse taustsüsteemi suhtes kiirendusega nim. mitteinertsiaalseteks.
27. Inertsiks nim. nähtust, kus keha, väliste môjude tasakaalustumisel, säilitab oma liikumisoleku muutumatuna
(seisab vôi liigub ühtlaselt sirgjooneliselt).
28. Inertsus väljendub keha omaduses avaldada vastupanu oma liikumisoleku muutusele.
Inertsuse môôduks on keha mass. Mida suurem on keha mass, seda suurem peab olema jôud vôi seda kauem see peab môjuma, et tema kiirust mingi suuruse vôrra muuta.
29. Jôuks nim. lühidalt ühe keha môju teisele kehale. Jôud on keha kiirenduse ehk kiiruse muutumise pôhjustaja.
30. Jôud on üks njuuton (1N), kui see annab 1kg massiga kehale kiirenduse 1m/s2. 1N = 1kg . 1m/s2
31. Jôud on vektoriaalne suurus, s. t., et peale arvulise väärtuse on tähtis ka tema suund.
32. Jôud on füüsikaline suurus, sest tal on oma môôtühik (N) ja tähis (F), teda väljendatakse arvudega ning teda saab môôta (dünamomeetriga).
33. Jôude liigitatakse :
1) Elektromagnetilised - paigalolevate ja liikuvate laengute vahel (P;Fh)
2) Gravitatsioonilisteks - (raskusjôud) massist tingitud jôud
3) Nôrga vastasmôju jôud - neutronite vahel
34.(35.) Elastsusjôud tekib kehades nende deformeerimisel ( painutamine , väänamine, nihe, venitus, surve) ja püüab taastada kehade esialgset kuju ning ruumala.
36.(40.) Hooke'i seadus :
1) Elastsetel deformatsioonidel on kehas tekkiv elastsusjôud vôrdeline keha pikkuse muutusega.
Fe _k . x l = x - pikkuse muutus(m) k - keha jäikus (N/m)
2) Elastsuse piirides on mehaaniline pinge vôrdeline suhtelise pikenemisega. = E . (Pa)
E - elastsusmoodul (Pa) Fe( E . S ) / l0|l| - ( l – l0/ l0l / l0suhteline pikenemine ( l - absoluutne pikenemine )l0
L0algpikkus(m) S - keha ristlôikepindala(m2) - mehaaniline pinge
37. Keha jäikus (k) näitab, kui suur elastsusjôud tekib temas, kui venitada teda 1m vôrra pikemaks.k = Fe|x|
38. Elastsusmoodul (E) näitab milline mehaaniline pinge tekib kehas, kui tema suhteline pikenemine on üks ehk pikkus kasvab esialgsega vôrreldes kahekordseks.
39. Mehaaniline pinge ( ) näitab, kui suur elastsusjôud (Fetekib keha sisse iga ristlôike pindala ühiku kohta.
= Fe / S (Pa)
41. Elastsed kehad taastavad oma kuju peale välise jôu môju lakkamist. Plastilised kehad vôtavad kergesti välise jôu môjul uue kuju. Rabedad kehad purunevad juba väikeste välisjôudude môjul.
42. Amorfsed kehad on sellised, mis ei sula kindlal temperatuuril, millede omadused ei sôltu suunast , sest nende
osakeste paigutus sees on korrapäratu. Kristallilised ained sulavad kindlatel temperatuuridel ; nad on anisotroopsed - omadused sôltuvad suunast, nende osakeste paigutus on korrapärane.
43. Kaks keha tômbuvad teineteise poole jôuga, mis on vôrdeline nende masside korrutisega ja pöördvôrdeline
kehade keskpunktidevahelise kauguse ruuduga . F = (G . m1•m2 r2 (N); m1• m2 - massid (kg) r - kaugus(m)
44. G = 6,67 . 10-11 Nm2/r2 on gravitatsioonikonstant , mis näitab, kui tugevasti tômbuvad teineteise poole kaks
1kg massiga keha 1m kaugusel teineteisest.
45. Keha raskusjôud on Maa külgetômbejôud kehale antud kohas (grav. -jôud) F = m . g, kus g = 9,8 m/s2.
46. Keha kaaluks nim. jôudu, millega keha Maa külgetômbe tôttu môjutab alust vôi riputusvahendit.
47. P = m . (g + a) (N) , kus a on kiirendus vertikaalsihis. Ühtlasel liikumisel, paigalseisus vôi horisontaalsihis
kiirendusega liikudes on P = m . g nagu raskusjôud.
48. Hôôrdejôud tekib ühe keha libisemisel vôi veeremisel mööda teise keha pinda ja on tingitud pinnakonaruste
haakumisest ning molekulide vahelisest tômbumisest.
49. Hôôrdejôud on liikumisele vastupidise suunaga ja teda arvutatakse: Fh. N, kus N on rôhumisjôud ehk pinnaga risti môjuv jôud.
50. on ( liuge -)hôôrdetegur, mis näitab kui suure osa rôhumisjôust moodustab hôôrdejôud( = Fh / N ). Horisontaalsel pinnal N = P ja Fh = . m . g.
Staatika
51. Lihtmehhanismid on seadmed , mis lihtsustavad tööd vähendades vôi muutes jôu suunda. Näiteks: plokid, kang, kaldpind, tali , pöör, kruvi, reduktorid ...
52. Liikumatu ploki pöörlimistelg on paigal ja sellega saab muuta vaid jôu suunda. Liikuv plokk tôuseb ja langeb koos koormusega ning temaga saaks jôudu vähendada kaks korda.
53. Mehhanismi kasutegur näitab kasulikuks tööks kulunud ja kogu tööna tehtud energia suhet protsentides.
= Akas./A kogu • 100% = Nkas. /N kogu• 100%
54. Mehaanika "kuldreegel": Ühegi lihtmehhanismiga ei saa vôita töös, sest nii palju kui vôidame jôus,
kaotame teepikkuses.
55. Jôumoment on jôu ja jôuôla korrutis. M = F . l (N . m)
56. Jôuôlg( l ) on lühim kaugus toetuspunktist-O jôu môjusirgeni.
57. Keskelt toetatud kang jääb tasakaalu, kui sellele môjuvad jôud on pöördvôrdelised oma jôuôlgadega.
F 1/F 2 = l 2/l 1 ehk F 1•l 1 = F 2•l 2
58. Paigalpüsiva pöörlemisteljega keha on tasakaalus, kui temale môjuvate jôumomentide summa on null.
59. Rôhk on füüsikaline suurus, mis näitab pinnaühikuga risti môjuvat jôudu. p = F / S (Pa)
60. Rôhk on 1Pa( paskal ), kui 1m2 suurusele pinnale môjub risti jôud 1N.
Jäävusseadused
62. Keha impulsiks(ehk liikumishulgaks ) nim. keha massi ja kiiruse korrutist. p= m . v (kg.m/s)
63. Jôuimpulss on jôu ja selle môjumise aja korrutis. F . t = m . v _ m . v0= p
64. Keha impulsi muut vôrdub jôuimpulsiga.
65. Suletud süsteemi kuuluvate kehade impulsside geomeetriline summa on nende igasugusel vastasmôjul jääv.
m1•v0+ m2• v02= m1• v1+ m2• v2
66. Mehaanilist tööd tehakse, kui kehale môjub jôud ja keha selle jôu môjul edasi liigub.
A = F . s . cos(J), kus = F . s ( E = A = P . t (kWh) elektrienergia ühik) Töö on 1J ( dzaul ), kui 1N suurune jôud nihutab enda môjumise sihis keha 1m vôrra edasi.
67. Energia iseloomustab keha vôimet teha tööd. Sellepärast on tal tööga ühesugune ühik 1J. Mehaanilisel energial on kaks liiki: kineetiline ja potensiaalne.
68. Kehal on kineetiline energia liikumise tôttu. Ek= (m . v2) / 2 (J)
69. Potensiaalne energia on kehal tema enda (raskusjôu(1.)) vôi tema osade (elastsusjôu(2.)) vastastikuse asendi tôttu.
1. Ep= m . g . h (J) 2. Ep= (k . x2) / 2, kus: h - on kôrgus alusest, mille suhtes energiat leitakse; k - on (vedru) jäikus (N/m);
x - keha pikkuse muutus (m); g = 9,8 m/s2
70. Energiat ei teki ega kao, vaid ta muundub ühest liigist teise vôi läheb ühelt kehalt teisele.
Vôimsus näitab, kui suurt tööd suudab masin teha ajaühikus. P = N = A / t (W); N = F . v
Vôimsus on 1W( vatt ), kui ühes sekundis tehakse 1J tööd.
Aine ehitus
MKT pôhiseisukohad:
a) Ained koosnevad molekulidest, aatomitest, ioonidest - väikestest osakestest.
b) Need osakesed on pidevas korrapäratus liikumises.
c) Osakesed môjuvad üksteisele tômbe- ja tôukejôududega.
Iga aine vôib olla kas tahkes, vedelas vôi gaasilises (plasma) olekus.
Aine agregaatolek sôltub tema temperatuurist ja välisrôhust.
Tahkes olekus (pôhiliselt kristallilistes kehades) on molekulide paigutus korrapärane, vahekaugus vôrreldav nende môôtmetega ja molekulid vônguvad vaid oma tasakaaluasendite ümber, vastasmôjud tugevad.
Vedelikes on molekulid korrapäratult, kuid ikka veel hästi lähestikku üksteisele, liiguvad värisedes ja kohti vahetades, vastasmôju molikulide vahel on nôrk.
Gaasides on molekulid laiali, nad liiguvad suurte kiirustega korrapäratult ja vastasmôju molekulide vahel peaaegu puudub (ainult pôrkel esineb).
Teatud molekulidevahelise kauguse korral on tômbe- ja tôukejôud nende vahel vôrdsed ehk tasakaalus. Kauguse vähenedes môlemad jôud suurenevad , kuid tôukejôud kasvab rohkem, mistôttu resultantjôud on tôukejôuga samasuunaline ja viib molekulid uuesti endisele tasakaalulisele kaugusele. Kauguse kasvades môlemad jôud vähenevad, kuid tôukejôud väheneb jälle kiiremini. Seepärast on resultantjôud tômbejôuga samasuunaline.
Molekulide soojusliikumiseks nim. nende korrapäratut liikumist kehas, mis on seotud keha temperatuuriga.
Molekulide liikumisekiirus määrab ära keha temperatuuri, s.t. temperatuur on molekulide korrapäratu liikumise keskmise kineetilise energia môôduks. E = 3/2 k.T k=1,38 . 10-23J/K T= t + 273 (K) temp.
Pascali seadus: anumas olevatele vedelikele vôi gaasidele avaldatav rôhk antakse edasi ilma muutuseta igas suunas.
Gaasi rôhk on tingitud molekulide pôrgetest vastu esemeid. Rôhk moodustub suure hulga molekulide pôrgetel môjuva jôu keskmise väärtusena pinnaühikule. p = 1/3 n • m0. v2 , kus n = N / V - molekulide
kontsentratsioon (m-3) N - molekulide arv gaasis V - gaasi ruumala (m3) m0 - ühe molekuli mass (kg)
m0= M / Na= m / N M - molaarmass (ühe mooli antud aine mass) (kg/mol) m - gaasi mass (kg)
Na = 6,02 . 1023 mol-1 - avogadro arv ehk osakeste arv 1 moolis mistahes aines nagu 0,012 kg süsinikus aatomeid; v2 - molekulide ruutkeskmine kiirus on kôigi molekulide kiiruste ruutude aritmeetiline keskmine
v2=(v12+ v22 +…+vN2)/N
Boltzmani konstant k = 1,38 . 10-23 J/K seob energiaühikutes, J-des, môôdetavat temperatuuri K-tes môôdetava temperatruuriga.
Temperatuuri absoluutseks nulliks nim. madalaimat temperatuuri looduses, mille juures lakkab igasugune soojusliikumine kehas. Sel temperatuuril peaks ideaalse gaasi rôhk jääval ruumalal saama vôrdseks nulliga.
Et üle minna absoluutsele temperatuuriskaalale, tuleb Celsiuse skaala väärtusele liita 273 K.
T = t(oC) + 273 [K]
Universaalne gaasikonstant R = k . Na = 8,31 J/(K.mol); see näitab kôigi hôredate gaaside korral, et nende ühe mooli rôhu ruumala korrutis jagatuna temperatuuriga absol. skaala järgi on ühesugune väärtusega, mis vôrdubki R-ga. p . V / T = . R
Mendelejev- Clapeyroni vôrrand p . V = m / M . R . T; p - gaasi rôhk (Pa) V - gaasi ruumala (m3)
m - gaasi mass(kg) M - gaasi molaarmass (kg/mol) R - Boltzmani konstant 8,31 J/(K.mol)
T - gaasi temperatuur K-tes; siin m / M = on vôimalik asendada ainehulgaga(mol), m/V =  asendada gaasi tihedusega (roo) (kg/m3).
Termodünaamika
Siseenergiaks nim. keha moodustavate osakeste korrapäratu liikumise kineetilise energia ja vastasmôju potentsiaalse energia summat .
TD I seadus:
Siseenergia muutus (U) süsteemi üleminekul ühest termodünaamilisest olekust teise on vôrdne välisjôudude
töö (A) ja süsteemile antud soojushulga (Q) summaga . U = A+ Q
Gaasi töö: A = p . V , kus p on tema rôhk (Pa) ja V = V2–V1_ ruumala muutus (m3).
(Gaasi töö on vôrdne isoprotsessi graafiku alla jääva pindalaga vastava ruumala muutuse ulatuses.)
Gaasi loetakse termodünaamikas ideaalseks, kui tema rôhku jääval ruumalal saab muuta nulliks (absol. nulli temp. juures) ja vastupidi. Molekulaarkineetilises teoorias on gaas ideaalne, kui (tema molekulid ei oma môôtmeid ega môjuta üksteist mingite jôududega.) puudub vastasmôju molekulide vahel.
Soojushulk on energiahulk, mille keha saab vôi annab ära soojusülekandel. Ühik J(dzaul), tähis Q.
Sulamine on aine üleminek tahkest vedelasse agregaatolekusse. Selleks kulub soojushulk:
Q = . m m - aine mass (kg) - sulamis- ehk kristalliseerumissoojus näitab energiahulka, mis tuleb kulutada, et 1kg kristallilist ainet sulaks oma sulamistemperatuuril [J/(kg.K)].
Kui keha tahkub ehk kristalliseerub, siis sama energia vabaneb. (seepärast " miinus ") Q = _ . m
Aurumine on aine üleminek vedelast olekust gaasilisse. Kôige paremini aurub iga aine oma keemistemperatuuril, mis sôltub ka välisrôhust. Aurumiseks kulub soojushulk: Q = L . m , kus
m - mass (kg) L - aurustumis- ehk kondenseerumissoojus (J/kg).
See (L) näitab energiahulka, mis kulub 1kg antud vedeliku aurustamiseks jääval temperatuuril (tavaliselt keemistemperatuuril).
Kondenseerumisel jälle sama energia vabaneb: Q = _L . m
Soojenemisel ja jahtumisel: Q = c . m . (t2_ t1) t1 - algtemperatuur (oC) t2- lôpptemperatuur (oC)
m - keha mass (kg) c - erisoojus, mis sôltub ainest ja selle soojenemise protsessist.
Erisoojus näitab,kui suur energiahulk kulub 1kg antud aine soojendamiseks 1oC vôrra. [J/(kg.K)], [J/(kg.C)]
Adiabaatiliseks nim. protsessi, kus puudub soojusvahetus väliskeskkonnaga, kuid see vôib säilida süsteemi erinevate osade vahel.
See on soojusliku tasakaalu vôrrand : Q1+ Q2+ Q3+ ... = 0 Siin on näha, et kôikide süsteemisiseste soojushulkade kogusumma on null, mis tähendab, et nii palju kui ühed osad soojust annavad, saavad teised osad juurde.
Pöördumatud protsessid on looduses need, mis kulgevad vaid ühes suunas ehk nende vastandprotsess iseenesest ei toimu.
a) soojus kandub soojemalt külmemale b) maha langenud kivi ise üles ei kerki c) organismide vananemine .
Soojusmasinad on seadmed, mis muudavad kütuse siseenergia mehaaniliseks tööks. Sisepôlemis-, diisel -, reaktiivmootor, auru-, gaasiturbiin.
Pôlemises eraldub soojust: Q = K . m , kus m - kütuse mass (kg) K - kütuse kütteväärtus näitab, kui palju energiat eraldub antud kütuse 1kg täielikul ära pôlemisel. [J/kg]
TD II seadus:
Pole vôimalik soojusülekanne keha külmematelt osadelt soojematele ilma, et sellega ei kaasneks muutusi selles kehas vôi ümbritsevates kehades. S. t. pole vôimalik luua soojusmasinat, mis teeks tööd ainult ühest energiaallikast saadava energia arvelt.
Carnot teoreem :
Ühegi reaalse soojusmasina kasutegur ei saa olla suurem samas temperatuurivahemikus töötavast ideaalse soojusmasina kasutegurist. = (Q1 –Q2 )/ Q1 . 100% max = (T1–T2) / T1 . 100%
Q1- soojendilt saadud soojushulk (J) Q1- soojendi temp. (K) Q2- jahutile antud soojushulk (J)
T2- jahuti temp. (K)
Vedelik, aur
Küllastunud auruks nim. vedelikuga liikuvas ehk dünaamilises tasakaalus olevat auru. S. t. ajaühikus aurunud ja kondenseerunud molekulide arv on ühesugune (aurumise ja kondenseerumise kiirused on vôrdsed).
Keemine on intensiivne aurumisprotsess kogu vedeliku ruumala ulatuses, mis algab temperatuuril mil vedeliku küllastunud auru rôhk saab vôrdseks välisrôhuga.
Keemistemperatuur on igal vedelikul erinev ja sôltub välisrôhust.
Kriitiliseks nim. temperatuuri, millel vedeliku ja tema küllastunud auru tihedused vôrdsustuvad. Üle selle temperatuuri ei saa auru enam vedelikuks muuta.
Veeauru osarôhk ehk absoluutne niiskus näitab, kui suurt rôhku avaldaks ôhus sisalduv veeaur, kui teised gaasid puuduksid. Tähis - p (Pa)
Et leida ôhu suhtelist niiskust, tuleb jagada veeauru osarôhk antud temperatuuril ôhku küllastava veeauru rôhuga (p0) . = p / p0 . 100% (Rôhud p ja p0 saab vastavast tabelist teades kastepunkti ja ôhu tegelikku temperatuuri.)
Kastepunktiks nim. temperatuuri, mille juures ôhus sisalduv veeaur muutub seda ôhku küllastavaks (tekib kaste).
Pindpinevusnähtus seisneb selles, et vedelik püüab kokku tômbuda minimaalse vaba pinna suuruseni antud ruumala juures. (Seega kerana)
Vedeliku pindpinevustegur näitab, kui suur vedeliku piirjoonega risti olev pindpinevusjôud tekib iga piirjoone pikkusühiku kohta. = F / l (N/m)
Märgava vedeliku molekulide ja tahke keha pinna molekulide vahelised tômbejôud on keha molekulide omavahelistest tômbejôududest suuremad. Mittemärgaval vedelikul on vastupidi.
Kapillaarid on hästi peenikesed torujad moodustised, milles märgav vedelik tôuseb ja mittemärgav langeb üldisest nivoost madalamale.
Vedeliku tôus kapillaartorus on : h = 2/ ( g . . r ) - vedeliku pindpinevustegur (roo) - vedeliku tihedus g = 9,8 m/s2 r - toru raadius
Alalisvool
Elektrivooluks nim. laetud osakeste suunatud liikumist. Positiivsete laengute liikumise suunda loetakse kokkuleppeliselt voolu suunaks. S. t. vooluallika "+" pooluselt "_" poolusele.
Voolutugevus on füüsikaline suurus, mis näitab juhi ristlôiget ajaühikus läbinud laengut. I = q / t (A)
q - laeng ehk elektrihulk (C). (Laeng on 1C ( kulon ) kui läbides juhi ristlôike 1s jooksul tekitab ta
voolutugevuse 1A.)
Elektrivoolu tekkimiseks peab aines leiduma piisavalt palju vabu laetud osakesi (juhtides) ja neile peab môjuma kindlasuunaline jôud, mille tekitab elektriväli.
Elektrivoolu toimed on :
1) soojuslik - elektrisoojendusriistades 2) valguslik - elektrilampides 3) mehaaniline - elektrimootoris 4) keemiline - elektrolüüsil aku laadimisel 5) magnetiline - generaatoris, elektromagnetites.
Voolutugevust môôdetakse ampermeetriga, mis ühendatakse vooluringi jadamisi. Alalisvoolu korral ühendatakse "+" klemm vooluallika positiivse pooluse poole.
______ A +______+ |_____
Ohmi seadus vooluringi osa kohta :
Voolutugevus vooluringi mingis lôigus on vôrdeline pingega selle lôigu otstel ja pöördvôrdeline selle lôigu takistusega. I = U / R
Ohmi seadus üldkujul : I = / ( R + r ) - vooluallika elektromotoorjôud (emj.) (V) R - (juhtmete) välistakistus (). Takistus on 1 oom, kui pingel 1V läbib seda voolutugevus 1A. r - vooluallika sisetakistus ()
Emj. on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suurt tööd teevad mitteelektrilised jôud positiivse ühiklaengu ümberpaigutamisel kogu vooluringis. = Ak/ q ( 1V = 1J/1C)
Juhtme takistus sôltub tema materjalist, pikkusest ja ristlôike pindalast. Igal juhtmel on oma eritakistus . Mida suurem see on, mida pikem ja peenem on juhe, seda suurem on tema takistus. R = . l / S ()
(roo) - eritakistus näitab, kui suur on antud materjalist juhi 1m pikkuse ja ühikulise ristlôikepindalaga juhtmelôigu
takistus ( .m; .mm2/m ) l - juhtme pikkus (m) S - juhtme ristlôike pindala (m2; mm2)
Takistus sôltub ka temperatuurist. Enamusel juhtidel takistus temp. tôustes kasvab. Seda iseloomustab takistuse temperatuuritegur . See näitab takistuse suhtelist muutumist temp. muutumisel 1oC vôrra.
= ( R _ R0) / (R0. t ) (K-1) Millest : R = R0 ( 1 + . t ) R0- takistus 0oC juutes R - takistus antud temperatuuril t = T - temp. muutus (oC; K) Metallidel ~ 1/273 K-1 Ka eritakistus
=  ( 1 + . t )
Ülijuhtivuse nähtus seisneb selles, et igal juhil leidub madalaim temperatuur, millest all pool tema osakeste soojusliikumine ei sega laengute suunatud liikumist ja juhil takistus kaob.
Pinge on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suurt tööd teeb elektriväli positiivse ühiklaengu ümberpaigutamisel mingis lôigus. U = A / q (1V=1J/1C)
Pinge on 1V (volt), kui 1C suuruse laengu ümberpaigutamisel on elektrivälja töö 1J.
Pinget môôdetakse voltmeetriga, mis ühendatakse rööbiti vooluringi selle osaga, mille pinget tahetakse teada. Alalisvoolu korral "+" klemm ühendatakse vooluallika positiivse pooluse poole.
Juhtide jadaühenduse korral läbib neid kôiki ühesugune voolutugevus I = const . Kogutakistus R vôrdub osatakistuste summaga : R = R1+ R2+ ... . Kogu pinge U = U1+ U2+ ... , kus U1, U2, ... on pinged üksikutel juhtidel.
Juhtide rööpühenduse korral on neil ühesugune pinge. U = const. Koguvoolutugevus I = I1+ I2+... , kus I1, I2, ... on voolutugevus üksikutes harudes. Kogutakistuse R pöördväärtus vôrdub harunenud osade takistuste pöördväärtuste summaga. 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ...
Sunt on ampermeetriga rööbiti ühendatav takisti , kui me tahame sellega n korda suuremaid voolutugevusi môôta. Sundi takistus : Rs= Ra/ (n _ 1) , kus Ra on ampermeetri sisetakistus.
Eeltakistit kasutatakse järjestikku voltmeetriga, kui tahetakse sellega n korda tugevamat pinget môôta. Eeltakisti takistus : Re= Rv( n _ 1) , kus Rv on voltmeetri sisetakistus.
Alalisvoolu töö : A = I . U . t
Alalisvoolu vôimsus : P = I . U (Vôimsus vahelduvvooluahelas P = I . U . cos )
Joule`i-Lenzi seadus :
Juhis voolu toimel eraldunud soojushulk on vôrdeline voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja ajaga.
Q = I2 . R . t (J)
Elektrostaatika
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/ 4 = 9 . 109 Nm2/C2 See konstant näitab, kui tugevasti tôukavad teineteist kaks 1C suurust laengut olles teineteisest 1m kaugusel vaakumis . Siin = 8,85 . 10-12 C2/Nm2 on elektriline konstant.
Elektriväli on üks mateeria vorme, mis eksisteerib sôltumata meist ja meie teadmisest tema kohta. elektriväli ümbritseb laetud kehi ja selle kaudu kandub ühe laetud keha môju teise laetud kehani.
Elektrivälja tugevus E, näitab kui tugevasti väli môjub antud punktis positiivsele ühiklaengule.
E = F / q (1N/C) Elektrivälja tugevus on vôrdne ühikuga, kui 1m pikkusel lôigul mööda välja jôujooni on pingelaeng 1V. E = U / d (1V/1m)
Elektriväljade superpositsiooni pôhimôte: E = E1+ E2+ ...
Kui välju tekitab mitu laengut, siis mingis punktis resultantelektrivälja tugevus leitakse nende elektrivälja tugevuste geomeetrilise summana.
Elektrivälja jôujooned algavad positiivselt laengult ja suunduvad lôpmatusse vôi negatiivsele laengule. Elektrivälja tugevuse vektor on igas punktis nende jôujoonte puutuja sihiline.
Juhid on ained, milles leidub palju vabu laenguid (elektrone, ioone) - metallid.
Isolaatorid ehk dielektrikud on ained, milles elektronid on oma tuumaga tugevasti seotud ega saa vabalt liikuda - kumm , puu.
Aine suhteline dielektriline läbitavus näitab mitu korda elektrivälja tugevus antud keskkonnas on nôrgem, kui vaakumis. = E0/ E , kus E0 - elektrivälja tugevus vaakumis E - elektrivälja tugevus antud
keskkonnas (V/m)
Punktlaengu elektrivälja tugevus (keral) : E = k . |q| / (. r2) , kus k = 9 . 109 Nm2/C2 q - laeng (C)
Tasandil : E = ( 2. k . |q| ) / ( . S ) r - kaugus punktlaengust vôi kera keskmest (m)
Kui r 2) - keskkonna dielektriline läbitavus
Dielektrikute polarisatsiooniks nim. kehas elektrivälja môjul positiivsete ja negatiivsete seotud laengute nihkumist vastassuundades.
Elektrostaatilise välja punkti potentsiaal näitab, kui suurt potentsiaalset energiat omab välja antud punktis.
Φ φ =Wp/q (1V) positiivne ühiklaeng
 _  = U - potentsiaalide vahe ehk pinge (vaata eestpoolt )
Elektrostaatilise välja töö punktlaengu nihutamisel homogeenses väljas : A = q . E . d (J)
d - laengu nihe piki välja jôujoont
Ekvipotentsiaalpind on selline pind, mille kôikidel punktidel on ühesugune potentsiaal. Näiteks juhi pind. Need pinnad on kôikjal risti elektrivälja jôujoontega.
Kahe juhi elektrimahtuvus näitab kui suur vôrdne, kuid erimärgiline laeng tuleb anda neile, et juhtidevaheline pinge oleks 1V. C = q / U (F)
Mahtuvus on 1F (farad), kui juhtidele laengute 1C ja _1C andmisel tekib nende vahel 1V-ne pinge.
Plaatkondensaator on seade, mis koosneb kahest paralleelsest juhist, mille vahel on ôhuke dielektriku kiht. Selle mahtuvus : C =  . . S / d (F)  = 8,85 . 10-12 (F/m = C2/Nm2) - dielektriku elektriline läbitavus S - ühe juhi pindala (m2) d - juhtidevaheline kaugus (m)
Laetud kondensaatori energia : Wp = q . U / 2 (W= q2/2C; W=C.U2/2)
Energiatihedus näitab ruumalaühiku kohta energiahulka. Wp = Wp / V (J/m3)
Kondensaatori elektrivälja energiatihedus : Wp =  . . E2 / 2 E - plaatidevaheline elektrivälja
tugevus (V/m)
Elektrivool keskkondades
Laengukandjad erinevates keskkondades vôivad olla : a) metallides - elektronid b) vesilahustes, vedelikes - ioonid c) gaasides - tekivad ionisaatori môjul ioonid ja vabad elektronid d) vaakumis - puuduvad egasugused osakesed, laengud tuleb tekitada e) pooljuhtides - elektronid ja "augud"
Faraday I seadus : elektrolüüsil eraldunud aine mass on vôrdeline elektrolüüti läbinud voolutugevuse ja voolu kestmise ajaga. m = k . I . t k - on aine elektrokeemiline ekvivalent , mis näitab kui suure aine massi eraldab elektroodile 1C suurune laeng. k = m / q (kg/C)
Faraday II seadus : kôikide ainete elektrokeemilised ekvivalendid on vôrdelised nende keemiliste ekvivalentidega.
k = M / ( F . n ) , siin F = e . Na = 96 500 C/mol on Faraday arv.
Sôltuva gaaslahenduse püsimiseks peab pidevalt môjuma mingi ionisaator, mis vabu laenguid juurde tekitab, muidu gaaslahendus lakkaks. Sôltumatu gaaslahenduse puhul on pinge saavutanud nii suure väärtuse, et selle tagajärjel saavad laetud osakesed sedavôrd suure kineetilise energia, mis pôrgetel tekitab juba ise uusi ioone. Vabad laengud tekivad pôrkeionisatsiooni tulemusena.
Plasmat vôib vaadelda, kui aine neljandat agregaatolekut. Plasma on kas osaliselt vôi täielikult ioniseeritud aine olek, milles positiivsete ja negatiivsete laengute kogusumma on null.
Pooljuhid on ained, mille takistus temperatuuri tôustes väheneb. Pôhjuseks on see, et aineosakesed saavad suurema kineetilise energia ja on vôimelised end lahti rebima konkreetsest aatomist. Seega tekib juurde vabu laetud osakesi. Näiteks Ge, Se, Si.
Pooljuhtide juhtivuse suurendamiseks kasutatakse lisandeid :
1) Doonorlisand suurendab elektronide arvu, sest tema valents on pôhiaine omast suurem. Seda lisandit sisaldavat pooljuhti nim. n-tüüpi pooljuhiks ja temas on pôhilisteks laengukandjateks elektronid. (As)
2) Aktseptorlisand suurendab aukude arvu, sest tema valents on pôhiaine omast väiksem. Seda lisandit sisaldavat pooljuhti nim. p-tüüpi pooljuhiks ja temas on pôhilisteks laengukandjateks augud. (In)
pn-siirdeks nim. kahe eri tüüpi pooljuhi kontaktpinda, millel on ühepoolne juhtivus . Seda kasutatakse pooljuhtdioodis ja transistoris.
Magnetväli
Magnetväli on üks mateeria eksisteerimise vorme, mille tekitavad liikuvad laetud osakesed, seega ka vooluga juhtmetele, magnetnôeltele, rauapurule.
Magnetvälja jôujooned on kinnised kôverad, mille sihis paigutub rauapuru ja millede puutuja siht ühtib magnetilise induktsioonivektori sihiga. Nad lähtuvad püsimagneti N-pooluselt ja suunduvad S-poolusesse. Vooluga juhtmete ümber on magnetvälja jôujooned kontsentrilised ringid , mille keset läbib vooluga sirge juhe.
Magnetiliseks induktsiooniks nim. magnetvälja iseloomustavat suurust, mis näitab kui suur pöördemoment tekib magnetväljas ühikulise ristlôike pindalaga raamile, kui seda läbib 1A tugevune vool.
B = M / ( I . S ) , kus M on pöördemoment (Nm) , I on voolutugevus raamis (A) , S on raami pindala (m2)
Magnetiline induktsioon on 1T (tesla), kui 1m2 suurust vooluraami läbib voolutugevus 1A ja siis tekib raamile pöördemoment 1Nm. (Pöördemoment on alati suurem, kui raamis on rohkem juhtmekeerde)
Magnetvoog iseloomustab pinda läbivate magnetvälja jôujoonte arvu. Teda arvutatakse :  = BScos, kus
B on välja magnetiline induktsioon , S on vooluraami pindala ning  on nurk magnetilise induktsioonivektori ja raami pinnanormaali vahel. Magnetvoog on suurim, kui raami pind asub risti välja jôujoontga.
Magnetvoog on 1Wb (weeber), kui 1m2 suurust vooluraami läbib magnetväli, mille magnetiline induktsioon on 1T. Magnetvoog on 1Wb, kui selle vähenemisel nullini 1s jooksul tekitab ta induktsiooni elektromotoorjôu 1V.
=  . t
Elektromagnetilise môôteriista töö pôhineb voolu magnetilisel toimel, mille tulemusena voolutraam homogeenses magnetväljas pöördub mingi nurga vôrra.
Ampere`i seadus : Vooluga juhtmele magnetväljas môjuv jôud on arvutatav järgmise valemiga :
F = B . I . l . sin, kus B on välja magnetiline induktsioon (T) , I on voolutugevus juhis (A) , l on juhtmelôigu pikkus, mis jääb magnetvälja (m) ning  on nurk B-vektori ja voolu suuna vahel.
Selle jôu suunda määratakse vasaku käe reegliga : Väljasirutatud sôrmedega käsi tuleb asetada magnetvälja nii, et sôrmed näitaksid voolu suunda, B-vektori ristisuunaline komponent suunduks peopessa, siis sôrmedega täisnurga alla sirutatud pöial näitab Ampere`i jôu suunda.
Lorentsi jôuks nim. magnetväljas liikuvale laengule môjuvat jôudu, mida arvutatakse järgmiselt :
F = Bvqsin , kus v on laetud osakese liikumise kiirus (m/s) , q on laengu suurus (C) ,  on nurk B-vektori ja positiivse laengu liikumise sihi vahel.
Ka selle jôu suunda saab määrata vasaku käe reegliga. Nüüd näitavad sôrmed positiivse laengu liikumise suunda ja jôud jääb jälle risti nii kiiruse sihiga kui ka B-vektoriga.
Keskkonna magnetiline läbitavus näitab mitu korda magnetiline induktsioon antud keskkonnas erineb vôrreldes vaakumiga, kui magnetvälja tekitab sama keha.  = B / B0
Aine, mille suhteline magnetiline läbitevus () on palju suurem ühest ning mis säilitab oma magnetilised omadused pärast magnetvälja môju lôppemist, kaotab oma ferromagnetilised omadused Curie temperatuurist kôrgematel temperatuuridel.
Ferromagneetikud on ained, millel on suur magnetiline läbitavus. Nad säilitavad magnetvälja ka välise magnetvälja môju lakkamisel. Ferriitidel on lisaks omadus mitte juhtida elektrivoolu.
Ferromagneetikuid iseloomustatakse nn. Curie temperatuuriga. See on igale ainele iseärane kôrgeim temperatuur, mille ületamisel neil kaovad magnetilised omadused.
Elektromagnetilise induktsiooni nähtus seisneb selles, et muutuv magnetväli, läbides suletud juhtmekeeru, tekitab selles induktsioonivoolu.
Induktsioonivoolu suund sôltub magnetvälja muutumise suunast ja (püsi)magneti poolusest, mis jääb juhtmekeeru poole. Voolutugevus sôltub magnetvälja muutumise kiirusest ja juhtme takistusest.
Induktsioonivoolu suunda määratakse Lenzi reegliga : induktsioonivoolul on selline suund, et tema magnetväli püüab takistada voolu esile kutsunud magnetvoo muutust.
Elektromagnetilise induktsiooni seadus :
Induktsiooni elektromotoorjôud on vôrdeline magnetvoo muutumise kiiruse vastandväärtusega.
i= _ / t (1V)
Liikuvas juhis tekib magnetväljas elektromotoorjôud : i = B . v . l . sin (V) , kus B - on magnetiline
induktsioon (T) v - juhtme liikumise kiirus (m/s) l - juhtmelôigu pikkus magnetväljas (m) - nurk B ja v vahel
Eneseinduktsiooni nähtus seisneb selles, kui induktsioonivool tekib samades juhtmetes, mida läbib muutuvat magnetvälja pôhjustanud vool.
Induktiivsus ehk eneseinduktsioonitegur näitab, kui suur eneseinduktsooni elektromotoorjôud tekib poolis, kui voolutugevus selles väheneb ajaühikus (1s) ühiku vôrra (1A). i = _ L . i / t = L. I (Wb)
Induktiivsus (L) on 1H (henri), kui voolutugevuse vähenemisel 1A vôrra 1 sekundi jooksul tekitab juhtmetes eneseinduktsiooni emj. 1V. L = ie . t / I (1H = 1V.1s/1A) ie on eneseindukts. emj.
Voolu magnetvälja energia poolis saadakse vôrreldes eneseinduktsiooni ja inertsi nähtusi. Valem tuleneb kineetilise energia valemist analoogsete suuruste asendamisel. W = L . I2/ 2 (J)
Mehaanilised vônkumised ja lained
Vônkumiseks nim. liikumist, mille korral keha kordab oma trajektoori muutes perioodiliselt oma liikumise suunda vastupidiseks.
On olemas :
1) Vabavônkumised tekivad, kui süsteemi kôrvalekallutamisel tasakaaluasendist tekib jôud, mis on suunatud tasakaaluasendi poole ja väline takistus on väike. Vabavônkumised on sumbubad ja perioodilised. (Vaba kiik)
2) Sundvônkumised tekivad mône välise jôu môjul. Kui jôud môjub perioodiliselt, siis on vônkumised perioodilised ja sumbumatud. Kui mitteperioodiline jôud, siis on vônkumised ebakorrapärased. (Kiigutan seistes kiike)
3) Isevônkumised tekivad, kui süsteemis endas on energiaallikas , mis kompenseerib tekkivaid energia kadusid. (Istun kiigel ja kiigun)
Matemaatiline pendel on kaalutu ja venimatu niidi otsa riputatud punktmass . a = _ ( g . x ) / l , kus
a - kiirendus l - pendli pikkus x - pendli hälve g = 9,8 m/s2 (Maal)
Vedrupendel on mingit jäikust omava vedru otsas punktmass. a = _ ( k . x) / m , kus k - vedru jäikus
m - vônkuva keha mass x - pendli hälve a - kiirendus
Harmooniliseks nim. vônkumisi, mida saab kirjeldada siinus - vôi koosinusfunktsiooni abil. Neid iseloomustab kindel vônkumiste ringsagedus. - (rad/s) , mis on analoogiline suurus ringliikumise nurkkiirusele.
x = x0 . sin t vôi x = x0 . cos t , kus x on hälve , x0 on amplituud
Vônkeperiood on ühe täisvônke tegemiseks kulunud aeg T (s).
Vônkesagedus on ajaühikus tehtud vôngete arv (Hz). Vônkesagedus on 1Hz ( herts ), kui igas sekundis tehakse üks täisvônge. = 1 / T
Matem . pendlil : T = 2 . l / g = g / l = 2.  Vedrupendlil : T = 2. m / k = k / m = 2/ T
Vônkefaasiks nim. harmooniliste vônkumiste vôrrandis siinuse vôi koosinuse järel olevat liiget = t .
See tuleb sisse, kui vôrrelda omavahel ring- ja vônkliikumisi. Täisvônkele vastaks faas 2rad.
Sundvônkumiste resonantsiks nim. vônkeamplituudi järsku suurenemist , kui välise jôu môjumise sagedus ühtib süsteemi omavônkesagedusega. Amplituud suureneb seda enam, mida väiksem on väline takistus ja hôôrdumine süsteemis.
Laineks nim. ruumis levivaid vônkumisi.
Lained vôivad olla :
a) pikilaines osakesed vônguvad piki laine levimise sihti b) ristilaines osakesed vônguvad risti laine levimise sihiga c) tasalaines on samafaasipinnad tasapinnad d) keralaines on samafaasipinnad kerakujulised
Lainete levimise kiirus : v = . = / T (m/s) - lainepikkus, kahe järjestikuse samas faasis vônkuva punkti vaheline kaugus (m) - lainete sagedus = N / t T - osakeste vônkumise periood laines (s)
Samafaasipinna kôik osakesed vônguvad samas faasis ehk ühtemoodi.
Lainete interferentsiks nim. koherentsete lainete liitumise nähtust, mille tulemusena tekib ruumi igas punktis vônkumiste amplituudi kindel jaotus.
Interferentsi max. tekib, kui liituvate lainete käiguvahe on vôrdne täisarvu lainepikkustega.
d = k . (m)
Interferentsi min. tekib, kui lainete käiguvahe on paarituarvuline poollainepikkuste kordne.
d = (2k + 1) . / 2 , kus k = 0; 1; 2; ...
Koherentseteks nim. laineid , millel on muutumatu faaside vahe ja ühesugune sagedus.
Lainete peegeldumisel pöörduvad nad mônelt lahutuspinnalt samasse keskkonda tagasi. Kehtib kaks peegeldumise reeglit :
1) Langev kiir, peegeldunud kiir ja langemispunktist tômmatud pinnanormaal asuvad ühes tasandis . Kiir näitab lainete levimise suunda.
2) Langemisnurk on vôrdne peegeldumisnurgaga. Langemisnurk on langeva kiire ja langemispunktist tômmatud pinnanormaali vahele jääv nurk.
Lained murduvad ühest keskkonnast teise üleminekul. Murdumisel muutub nende levimise kiirus ja siht.
Kehtib reegel :
1) Langemis- ja murdumisnurga siinuste suhe on kahe antud keskkonna jaoks jääv suurus, mis vôrdub teise keskkonna murdumisnäitajaga esimese suhtes. sin/ sin= n2 / n1 = n , kus n1 ja n2 on keskkondade murdumisnäitajad vaakumi suhtes ehk absoluutsed murdumisnäitajad. n = v1 / v2 =  / 
2) Langev kiir, murdunud kiir ja langemispunktist kahe keskkonna lahutuspinnale tômmatud ristsirge on ühel tasandil.
Lainete difraktsiooni nähtus seisneb lainete paindumises tôkete vôi avade taha. Difraktsioon on seda märgatavam, mida enam lainepikkus ja avad-tôkked on ühesuguste môôtmetega.
Elektromagnetilised vônkumised ja lained
Elektromagnetilisteks vônkumisteks nim. laengu, voolutugevuse ja pinge perioodilisi muutusi ajas.
q = q0 . cos t i = I0 . sin t u = U0 . sin (t + )
Vônkering koosneb rööbiti ühendatud kondensaatorist (mahtuvusega C) ja poolist (induktiivsusega L), milles tekivad vabad elektromagnetilised vônkumised peale kondensaatori laadimist.
Elektromagnetiliste vônkumiste periood vônkeringis : T = 2. L . C (= 2/ = 1 / )
Vahelduvvool kujutab endast sunnitud elektromagnetvônkumisi, mis tekivad hómogeenses magnetväljas pöörlevas juhtmeraamis. i = I0 . cos t u = U0 . cos (t + )
Üldjuhul voolutugevus (i) ja pinge (u) ei muutu samas faasis.  - faasinihe
Aktiivtakistus, tavaline juhtmete takistus R, mille korral voolutugevus ja pinge muutuvad samas faasis.
i = I0 . cos t I0 = U0 / R u = U0 . cost
Induktiivtakistuse RL pôhjustab induktsioonipool ja see vôrdub RL = . L . Induktiivtakistuse korral ennetab pinge voolutugevust faasi /2 vôrra. u = U0 . sin (t + /2)
Mahtuvustakistuse RC pôhjustab kondensaator ja seda arvutatakse RC = 1 / C . Mahtuvustakistuse korral ennetab voolutugevus pinget faasi /2 vôrra. i = I0 . cos (t + /2)
Kui ahelas on kôik kolm vôimalikku takistust, siis kogutakistus vôrdub : Z = R2 + (L _ 1/C)2
Vôimsust vahelduvvooluahelas arvutatakse üldjuhul : P = I . U . cos , kus on voolutugevuse (I) ja
pinge (U) vaheline faasinihe.
I ja U on efektiivväärtused, mis amplituudväärtuste kaudu vôrduvad : I = I0 / 2 U = U0 / 2
Vahelduvvoolu efektiivväärtus on vôrdne sellise alalisvoolu väärtusega, mille korral antud vooluringis samal takistusel ja sama ajaga eraldub samasugune soojushulk. ( s. t. voolul on samasugune soojuslik toime)
Resonantsiks elektriahelas loetakse olukorda, mille korral välise vahelduvpinge sagedus langeb ühte vônkeringis tekkivate elektromagnetiliste vônkumiste sagedusega. Selle tulemusena kasvab vônkeringis vooluvônkumiste ja pinge amplituud. Voolu suurenemine on seda märgatavam, mida väiksem on vônkeringe takistus.
U0L = U0C = I0 . L = I0 . 1/C = I0 .  L / C = 1 / L . C
Resonants elektriahelas on ära kasutatud näiteks raadios ja teleris erinevate sagedustega lainete vastuvôtmiseks.
Transformaator kujutab endast metallist alusel vähemalt kahte eraldi pooli ja teda kasutatakse vahelduvvoolu pinge tôstmiseks vôi alandamiseks. Trafo töö pôhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel.
Trafo kasutegur näitab sekundaar - ja primaarahela voolu vôimsuste suhet %-des. = P2 / P1 . 100% ,
kus P1 = I1 . U1 , P2 = I2 . U2 . U1/U2 = n1/n2 = / = K nim. trafo ülekandesuhteks.
Indeks 1 kuulub primaarahelat iseloomustava pinge (U1), keerdude arvu (n1) ja emj. () juurde. Ühendatakse vooluallikaga. Indeks 2 vastavalt sekundaarahela suuruste juurde. See ühendatakse tarbijaga.
K > 1 korral on trafo ühendatud pinget alandavana.
Elektrienergiat kantakse üle kôrgetel pingetel, et vähendada soojusena tekkivaid energiakadusid (Q = I2 . R . t).
Trafo töö iseloomu tôttu : P1 P2 >>> I1.U2 I2.U2 s. t. U1/U2= I2/I1 voolu vähendades pinge kasvab ja vastupidi. Takistuse (R =  . l/s) vähendamiseks valitakse juhtmete materjal väikese eritakistusega
(  - alumiiniumist ) ja otstarbekalt suure ristlôikepinnaga (S).
Elektromagnetväli kujutab endast muutuvate ja teineteist pôhjustavate elektri- ja magnetväljade süsteemi.
Elektromagnetlaineks nim. kiirendusega liikuva laengu ümber tekkivat, muutuvate, teineteisega risti olevate, teineteist pôhjustavate elektri- ja magnetväljade süsteemi, mis hôlmab üha suuremaid ja suuremaid piirkondi.
Raadioside pôhineb teadmisel, et kaugele levivad vaid suure sagedusega elektromagnetlained (laine energia on vôrdeline nende sageduse 4. astmega). Seepärast tuleb neid helisagedusvôndumistega moduleerida, s. t. amplituudi muuta vastavalt helisagedusvônkumiste amplituudile. Antenni kaudu saadetakse need ruumi ja vôetakse jälle kuskil teise antenniga vastu. Seejärel eraldatakse uuesti kôrgsagedusvônkumistest helisageduslikud vônkumised, mis suunatakse valjuhääldi vooluringi.
Elektromagnetlainetel on kôik samad omadused nagu teistelgi lainetel : nad murduvad, peegelduvad, interfereeruvad ja difrageeruvad. Elektromagnetlainete skaala on väga lai ja seega ka nende kasutamine on vôimalik paljudel aladel :
1) raadio-, telesides; raadiolokatsioonis; sides (kosmosega)
2) infrapunakiiri kasut. pimeduses binoklites, vastavates fotoaparaatides
3) nähtava valguse kasutamine 4) ultraviolettkiirguse kasutamine 5) röntgenkiirguse kasutamine 6) ja kiirguste kasutamine
Raadiolakatsiooniks nim. esemete avastamist ja nende asukoha kindlakstegemist raadiolainete abil.
O p t i k a
Kiir on suunaga sirge, mis näitab valgusenergia levimise suunda.
Läbipaistvas ühtlases keskkonnas levib valgus ühtlase kiirusega sirgjooneliselt.
Kuuvarjutused tekivad, kui Maa varjab Päikese Kuu eest ära (nad on ühes tasandis ja Maa on Päikese ning Kuu vahel). Päikesevarjutus tekib siis, kui Kuu jääb Päikese ja Maa vahele nendega samale tasandile. Môlemad nähtused annavad tunnistust valguse sirgjoonelisest levikust .
Valguse murdumisseadused on analoogilised lainete murdumisseadustega. (vaata eestpoolt)
Murdumisnäitajat nim. absoluutseks, kui ta on leitud valguse üleminekul vaakumist mistahes keskkonda ehk vaakumi suhtes : sin/ sin= n  - langemisnurk vaakumis ehk langeva kiire ja langemispunktist tômmatud ristsirge vaheline nurk  - murdumisnurk antud keskkonnas ehk sama ristsirge ja murdunud kiire vaheline nurk.
Kui valgus läheb üle tihedamast optilisest keskkonnast hôredamasse vôib langemisnurk osutuda nii suureks, et murdunud kiir libiseb mööda kahe keskkonna lahutuspinda ehk  = 90o. Langemisnurga suurenemisel hakkab valgus samasse keskkonda tagasi peegelduma. Sellist nähtust nimetataksegi täielikuks sisepeegelduseks.
Langemisnurka, mis vastab 90o-sele kiire murdumisnurgale nim. täieliku peegelduse piirinurgaks. Igal 2 optilisel keskkonnal on sellel oma väärtus.
Läätseks nim. kahe sfäärilise pinnaga piiratud läbipaistvat keha. On olemas kaks pôhilist läätsede liiki :
1) kumer- ehk koondav lääts 2) nôgus ehk hajutav lääts
Läätse fookus on punkt, milles koonduvad optilise teljega paralleelselt langenud kiired peale läätses murdumist.
Läätse suurendus näitab optilise peateljega risti oleva kujutise ja eseme joonmôôtmete suhet.
s = H / h = k / a
Läätse optiline tugevus on vôrdne tema fookuskauguse pöördväärtusega, kui see on môôdetud meetrites.
Optiline tugevus on vôrdne ühikuga sellisel läätsel, mille fookuskaugus on 1m.
Nôgusläätsedel on optiline tugevus negatiivne. D = 1 / f
Valem ôhukese läätse jaoks : 1/f = 1/a + 1/k
F - fookused
O - optiline keskpunkt - läätse keskkoht
f - fookuskaugus (FO)
a - eseme kaugus läätse tasandist
k - kujutise kaugus läätse tasandist
Valguse lainelisi omadusi kinnitavad :
1) Valguse dispersioon _ murdumisnäitaja sôltuvus valguse värvusest ja sagedusest. 2) Valguse murdumine , peegeldumine 3) Valguse interferents _ koherentsete valguslainete liitumise tulemusena tekib ruumi igas punktis kindel valgustatuse jaotus. 4) Valguse difraktsioon _ paindumine üliväikeste tôkete ja avade taha.
Difraktsioonvôre koosneb paljudest ( 100 ühele millimeetrile ) tôketest ja avadest vôi peegeldavatest ja hajutavatest pindadest vaheldumisi . Difraktsioonvôre konstant d näitab tôkke ja ava laiuste summat (vôi peegel - ja hajutava pinna laiuste summat). Difraktsioonvôret saab kasutada valguse lainepikkuse
määramiseks :  = d . sin2 d - difraktsioonvôre konstant (m)  - max. vastava koha nurkkaugus vôre keskkohta läbivast ristsirgest k - max. järjekorra nr. ( 1; 2; 3; ... )
5) Valguse polarisatsioon - valgus kujutab endast teineteise suhtes risti, lôpmata paljudes tasandites, vônkuvaid elektri- ja magnetvälju. Teatud aineid (turmaliini kristall) läbides jääb alles vônkumine vaid ühes tasandis (kristalli sümmeetriateljega ühtivas tasandis). Seda ühes tasandis vônkumiste välja eraldamist nimetataksegi valguse polariseerimiseks.
Kvantfüüsika
Fotoefekt seisneb selles, et valgusel on vôime ainest elektrone välja lüüa.
Valguse osakese footoni energia on arvutatav Plancki valemist : E = h .  , kus h = 6,62 . 10-34 J.s on Plancki konst. - valguse sagedus (Hz)
Fotoefekti punapiiri sagedus p on väikseim valguse sagedus, mis antud ainest veel elektroni välja suudab lüüa.
Einsteini fotoefekti valem : E = A + K , kus E = h .  - footoni energia A = h . p - väljumistöö, s. o. min. energia, mis sellest ainest elektroni välja lööks K = m . v2 / 2 - elektroni kineetiline energia, mille ta välja lennates vôib saada.
Einsteini relativistlik energia ja massi seos : E = m0. c2 , kus c = 3 . 108 m/s - valguskiirus
Bohri postulaadid :
I Aatom viibib kindla energiaga statsionaarsetes ehk kvantolekutes, milles ta energiat ei kiirga.
II Aatom kiirgab energiakvandi, kui läheb suurema energiaga statsionaarsest olekust väiksema energiaga statsionaarsesse olekusse. Selle valguskvandi sagedus : = ( E1 _ E2 ) / h
Laserid ehk spektri nähtava diapsooni elektromagnetlainete kvantgeneraatorid töötavad indutseeritud kiirgusel, millel on samasugune sagedus, faas ja polarisatsioon nagu aatomites neeldunud kiirgusenergial. Laseri kiirgusel on suur vôimsus ( 1014W/cm2 ), väike hajumisnurk ( 10-5rad ) ja monokromaatsus ( kiirgus muutumatu sagedusega ). Kasutatakse valguslokaatoreis, holograafias ( ruumiliste kujutiste saamiseks ), silmaoperatsioonide teostamisel, metallide lôikamiseks.
Tuumafüüsika
249. Radioaktiivne kiirgus jagunes magnetväljas kolmeks komponendiks, mis märgistati vastavalt :
 - komponent osutus positiivselt laetud osakeste vooks, heeliumi tuumadeks (He4). Neeldub paberilehes.
 - komponent osutus suure kiirusega liikuvateks negatiivselt laetud osakesteks, elektronideks (eo). Tôkkeks on mône millimeetri paksune Al - leht.  - komponent osutus elektromagnetlaineteks, mille sagedus ja läbitungimisvôime on suurem, kui röntgenkiirtel. Paari sentimeetri paksuses pliiplaadis nôrgeneb kiirgusenergia poole vôrra.
250. Tuumade muundumise nihkereeglid näitavad, mis toimub aatomituumaga mône kiirguse komponendi eraldumisel.  : XA _> He4 + YA-4 Tuuma massiarv A väheneb 4 suhtelise massiühiku vôrra ja järjekorra number väheneb 2 vôrra, s. t. tekib uue elemendi tuum, mis on Mendelejevi tabelis kaks kohta eespool .
 : XA _> eo + YA Uus element nihkub ühe koha vôrra edasi, massiarv ei muutu.
 : Elemendi olemus ei muutu, komponent vôtab kaasa ülearuse energia.
251. Igal radioaktiivsel elemendil on oma kindel ajavahemik, mille möödudes pooled tema aatomitest on ära kiiranud ( poolestusaeg - T ). N = N0 . 2-t / T ; N0 / N = 2t / T , kus t - möödunud aeg N0 - esialgsete radioaktiivsete aatomite arv N - lôpuks järele jäänud radioaktiivsete aatomite arv.
252. Isotoobid on sellised elemendid, millede aatomituumad sisaldavad vôrdse arvu prootoneid, kuid neutronite arv ja järelikult ka massiarv on erinev. Neil on ühesugused keemilised, kuid erinevad füüsikalised ( ka radioaktiivsed ) omadused. H1 ; H2 ; H3 ; He4 ; He3
253. Tuumajôud môjuvad tuumas laenguta neutronitele ja samamärgiliselt laetud prootonitele, et hoida neid koos. Need jôud on väga tugevad, sest peavad ületama prootonitevahelist kulonilist tôukejôudu, kuid need jôud môjuvad väga väikesele kaugusele ( 10-15m _ 10-14m ).
254. Tuuma massidefekt seisneb selles, et tuuma moodustavate neutronite ja prootonite kogumass eraldi vôetuna on väiksem, kui selle tuuma enda mass Mt. M = N . mn + Z . mp _ Mt , kus N on neutronite arv ja mn = 1,00866 - neutroni mass; Z on prootonite arv ja mp = 1,00728 - prootoni mass.
255. Kui massidefekt teisendada kilogrammidesse ja korrutada valguse kiiruse ruuduga saadakse tuuma seoseenergia. See energia vabaneks, kui antud tuum neutronitest ja prootonitest "kokku panna".
E = 1/12 moc . M . c2 , kus moc= 1,995 . 10-26 - süsiniku aatomi mass c = 3 . 108 m/s
256. Tuumareaktsioonideks nim. kas tuumade endi vôi tuumade ja muude elementaarosakeste vastasmôju tulemusena tekkivaid lagunemisreaktsioone, millega vôib kaasneda nii energia neeldumine kui ka vabanemine . N14 + He4 _> O17 + H1 U235 + n1 _> Kr91 + Ba142 + 3n1
257. Neutronite paljunemistegur on suhe antud pôlvkonna ja eelmise pôlvkonna neutronite arvu vahel
( k = N1 / N ) , mis uraanituumade lagunemisel vabanevad. Kui k > 1 tekib plahvatus. Rahuliku tuumareaktsiooni kulgemiseks peab k = 1 ; k suureneb, kui isotoobid U235 ja U238 , neelates neutroni, lagunevad. Kui aga lagunemist ei järgne, siis uusi neutroneid juurde ei teki. Osa neutroneid neeldub tuumareaktori konstruktsioonielementides vôi lendab tuumakütuse piirkonnast välja. Viimased kolm asjaolu vähendavad k-d.
258. Ahelreaktsioon toimub siis, kui reaktsiooni pôhjustavad osakesed tekivad reaktsiooni enda käigus. Tuumakütuse kriitiline mass on antud tuumakütuse vähim mass, mille korral selles vôib alata tuumade ahelreaktsioon. Tuumareaktoris saab seda vähendada kasutades neutronite peegeldina berülliumit.
259. Termotuumareaktsioonid on kergete tuumade ühinemisreaktsioonid, mille kulgemiseks on vaja ülikôrget temperatuuri, sest tuumad peavad pôrkel lähenema teineteisele tuumajôudude môjupiirkonda. Nad kulgevad tähtedel ja vesiniku- ehk termotuumapommis . H1 + H2 _> He3 H2 + H2 _> He4
260. Radioaktiivne kiirgus kahjustab oma suure läbitungimisvôime tôttu organismi kôiki kudesid . Eriti aga kahjustab ta kiiresti paljunevaid rakke ( verd, vereloomeelundeid - luuüdi ), rikkudes nende energeetilist tasakaalu ja pôhjustades vähkkasvajaid.
261. Kiirgusdoosi môôdetakse keha igas kilogrammis neeldunud kiirgusenergia hulgaga. Kui igas
kilogrammis neeldub 1J kiirgusenergiat, siis on doos 1Gy (grei). D = E / m ( 1Gy=1J/1kg )
20

.DOC Laadi alla originaalfail 21 lk · .doc · 539 allalaadimist

10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.

~ 21 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2008-09-28 Kuupäev, millal dokument üles laeti

539 laadimist Kokku alla laetud

18 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

etu90 Õppematerjali autor

Pikalt ja põhjalikult + valemid

ringliikumine dünaamika staatika jäävusseadused aine ehitus termodünaamika alalisvool elektrostaatika elektrivool keskkondades magnetväli mehaanilised-vônkumised ja lained optika kvantfüüsika tuumafüüsika

Sarnased õppematerjalid

doc

Keskkooli füüsika

I. MEH AANIK A I. Kinemaatika Koordinaat Nihe Kiirus Kiirendus Ühtlane sirgjooneline s liikumine x = x 0 + vt s = vt v= a =0 t Ühtlaselt muutuv at 2 at 2 v 2 - v 02 v - v0 x = x0 + v0 t + s = v0 t + s= v = v 0 + at

Füüsika

doc

U=E*d (U-pinge, E-väljatugevus) Wp=qU/2 > Wp=cU2/2 (Wp-pot.en, q=e-laeng=-1,6*10-19c, c-mahutavus) Coulomb`i seadus-F=k*q1q2/r2 (F-jõud, k=9*109N*m2/c2) Mahtuvuse-C=q/U> q=C*U> U=q/C Takistuse sõltuvus materjalist ja mõõtmetest-R=*l/s (l-juhi pikkus, s-m2) Ohmi seadus seadus I=U/R. Voolutugevus I A, mA, kA I=U/R Pinge U V, mV, kV U=IR Takistus R , k, R=U/I Elektrivoolu töö J, kJ A=Pt A=IUt Elektrivoolu võimsus P W, kW, MW P=IU P=A/t Elektrivoolu toimel soojushulga Q J, kJ Q=I2 Rt arvutamine Tihedus kg/m3, g/cm3 =m/v Erisoojus c J/kg, °C c=Q/mt Soojushulk

Füüsika

Rohkem sarnaseid