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 kontuuri liikumise tõttu mittehomogeenses magnetväljas, kus üleminekul ühest ruumipunktist teise jõujoonte tihedus muutub. Joonis 1.Vaatleme katset.
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 juhis või kontuuri liikumise tõttu mittehomogeenses magnetväljas, kus üleminekul ühest
Elektromagnetiline induktsioon (EMI) EMI nähtus seisneb elektromotoorjõu tekkimises (indutseerimises) suvalises suletud kontuuris ja seetõttu induktsioonivoolu tekkimises juhtivas suletud kontuuris, kui muutub magnetvoog läbi kontuuriga ümbritsetud pinna; Faraday´ EMI seadus indutseeritud elektromotoorjõud (emj) on võrdne miinusmärgilise magnetvoo muutumise kiirusega Ei = - ; t Lenzi reegel induktsioonivool omab sellist suunda, et selle voolu poolt tekitatud magnetvälja
Tagasiside 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
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
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
Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus Magnetvoog läbi pinna S nim. suurust, mis on võrdne magnetilise induktsiooni vektori B mooduli pindala S ja vektorite B ja n cosinuse vahelise korrutisega. (1Wb)=BScos (1) Üks veeber on magnetvoog, mis läbib 1m2 suurust magnetvälja suunaga ristuvat pinda, kui välja magnetinduktsioon on 1T. Elektromagnetiliseks induktsiooniks nim. nähtust, kus suletud juhtivas kontuuris tekib induktsioonivool magnetvoo muutumisel kontuuri askohas(2) Elektormagneetilise induktsiooni nähtuse avastas 1831a Faraday, kes tegi järgmise katse:(3) Faraday muretses endale vajalikud asjad ära, pani need kokku ja hakkas katsetama ühe teadlasega. Lülitades voolu sisse läksid teise tuppa vaatama... Induktsioonivoolu suunda määratakse Lenzi reegli abil.(4) Magneti põhjapooluse lähendamisel tekib juhtmekeerus vool, mille magnetväli on vastassuunaline B, joonisel seega üles,
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
Elektromagnetiline induktsioon Elektormagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse induktsioonivoolu tekkimist suletud kontuuris, kui kontuur asetseb muutuvas magnetväljas või liigub nii, et muutub kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog. Elektromagnetnähtustele on iseloomulik, et elektri- ja magnetvälja pole võimalik vaadelda teineteisest lahus. Pööriselekrtiväli on seotud magnetväljaga. Pööriselektrivälja jõukarakteristikuks on väljatugevus, energeetiliseks karakteristikuks induktsiooni elektromotoorjõud. Pööriselektrivälja kujund luuakse jõujoonte abil. Pööriselektrivälja jõujooned on kinnised kõverad; tasandid, milles need asetsevad, on risti magnetilise induktsiooni joonte tasanditega.
Takistuse sõltuvus juhi materjalist, mõõtmetest ja temperatuurist Kus R0 on takistus 0 kraadi juures ja alfa on aine takistuse temperatuuri tegur. R=*l/S Ülijuhtivus Ülijuhtivus on füüsikaline nähtus, kus madalatel temperatuuridel aine eritakistus muutub nulliks. Kirchhoffi reeglid ja keeruliste vooluringide lahendamine 1. reegel voolutugevuste algebraline summa iga sõlmpunkti jaoks on 0. . 2. reegel igas kinnises kontuuris elektromotoorjõudude summa võrdub pingete summaga takistitel . , kusjuures emj on positiivne, kui kontuuri ringkäigu suund ühtib emj allika poolt tekitatud voolu suunaga ja pinge on positiivne, kui valitud haruvoolu suund ühtib kontuuri valitud ringkäigu suunaga. + ülesanded vihikust! Põrkeionisatsioon U = A / q. Hõõlamp 5% valguseks, säästulamp 20% valguseks, LED lamp 75% valguseks. Elektronvolt töö või energia ühik.
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. MAGNETVOOG näitab millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda, selle pinna suuruse ja asendi tõttu magnetväljas (tähis , mõõtühik 1 Wb veeber)
energiat Vooluallika võimsus on maksimaalne juhul kui R=r ja ƞ=50% 19.Magnetväli, magnetvälja tekkimine, magnetvälja jõujooned. Magnetväli vaakumis. Kuigi on oletusi magnetlaengu olemasolu kohta, pole see arvamus seni kinnitust leidnud. Kuna magnetlaengu kohta andmed puuduvad , ei saa me magnetvälja jaoks kasutada sama lähenemist kui elektrivälja puhul. Magnetlaengu puudumine ei lase defineerida isegi mitte väljatugevust, rääkimata potentsiaalist. Magnetväli ei ole kunagi tsentraalsümmeetriline. Magnetvälja tekkimiseks on kaks võimalust: Liikuvate laetud osakeste ümber on magnetväli. Magnetväli ümbritseb vooluga juhti. Selliseid magneteid nimetatakse elektromagnetiteks. Elektrivälja võivad tekitada elementaarlaengud. Magnetväli on iga osakese põhiomadus nagu mass ja elektrilaeng. Kui teatud materjalides elektronide magnetväljad liituvat, ümbritseb materjali magnetväli
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.
Tasakaaluasendis raami tasapind on risti magnetvälja suunaga. Elektrimootori töötamine põhinebki vooluga raami pöörlemisel magnetväljas magnetjõudude mõjul. Ampere seadus kahe paralleelse vooluga juhtme vastastikmõju kohta: Juhtme pikkusühikule mõjuv jõud on võrdeline voolutugevustega neis juhtmeis ja pöördvõrdeline vahemaaga nende vahel. F=k*I1*I2/d Lorentzi jõud: risti liikumise suunaga ja tema töö laengu liikumisel magnetväljas on 0, seetõttu magnetväli ei muuda liikleva laengu energiat, vaid ainult muudab laengu liikumise suunda. Mõjub laengut q omavale ja kiirusega v liikuvale osakesele magnetväljas induktsiooniga B ehk Fl=q*v*B*sina, kus a on nurk osakese liikumissuuna ja magnetvälja suuna vahel. Ampere’i hüpotees - aine magnetilised omadused on määratud tema sees toimuvate ringvooludega.Kui ringvoolude tasandid on korrapäraselt ilmnevad ainel magnetilised omadused, kui korrapäratult siis ei ilmne.
Elektromotoorjõud (emj) on töö, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu (1 C) üleviimisel Elektromotoorjõud on maksimaalne pinge, mida antud vooluallikas üldse suudab tekitada allikapinge Ohm'i seadus kogu vooluringi kohta(valemid,skeem) Ohm'I seadus suletud ahela (kogu vooluringi) kohta: Kirchoff'i reeglid(valem ja joonis) Esimene reegel: Hargnemispunktides voolude summa on null, kusjuures sisenevad voolud loetakse positiivseteks, väljuvad voolud negatiivseteks e. summaarne vool hargnemispunktis on null. Teine reegel: Kinnises kontuuris elektromotoorjõudude summa võrdub pingelangude (RI) summaga takistitel, kusjuures emj on positiivne, kui kontuuri ringkäigu suund ühtib emj allika poolt tekitatud voolu suunaga ja pinge on positiivne, kui valitud haruvoolu suund ühtib kontuuri valitud ringkäigu suunaga. 6) Voolu töö ja võimsus, Vooluallika kasutegur
U=U1=U2=U3=I1R1=I2R2=I3R3 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide vahe jäävana. Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitteelektrostaatiliste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul. See on võimalik ainult mitteelektrostaatilise päritoluga: keemilised protsessid (patareid, akud), ajas muutuv magnetväli, mehaanilise energia muundumne (tuule, langeva vee, auru) elektromagneetilise kiirguse energia (fotoelemendid). Kõtvaljõuelektromootorjõud ε on töö, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu 1C üleviimisel. ε=Akõrval/Q0. 1v. Seadet, kus toimub laengute üleviimine kõrgemale potentsiaalile, nim vooluallikaks, ja selle seadme poolt ühiklaengu üleviimisel tehtud tööd tema elektromootorjõuks. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: I=ε/R+r vaata veel Kirchoffi reeglid. 1
iseloomustab materjali (uhik *m) Soltuvus temperatuurist metalli takistus suureneb temp toustes lineaarselt, madalatel temperatuuridel aga muutub huppeliselt 0ks. R=R0(1+t), kus R0 on takistus 0'C juures ja takistuse temp. tegur. Ülijuhtivus- füüsikaline nähtus, kus aine eritakistus muutub nulliks madalatel temperatuuridel Kirhoffi seadused-1. Sõlmes koonduvate voolude algebraline summa on võrdne nulliga Ik=0 Ahela sõlmeks nim punkti, kus koondub rohkem, kui kaks juhet. 2. Kinnises kontuuris võrdub emj. algebraline summa pingelangude (IR) algebralise summaga. IkRk=Ek Kirchoffi märgireegel: summa element võetakse miinusmärgiga, kui alamahela ümberkäigusuund on vastassuunaline vooluallika polaarsusega (elektromotoorjõu märk) või voolu suunaga takistil (pingelangu märk). Keeruliste vooluringide lahendamine- jadalülituse kogutakistus on võrdne selle elementide takistuste summaga. Rööplülituse kogutakistuse pöördväärtus (ahela
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
Kirhoffi seadused-1. Sõlmes koonduvate voolude algebraline summa on võrdne nulliga SI =0 Ahela sõlmeks k nim punkti, kus koondub rohkem, kui kaks juhet. https://cdn.fbsbx.com/v/t59.2708-21/11418134_10005305299...=7195bbc5cfbee92b2ba4ef98da5f1103&oe=5A5D45D5&dl=1 14.01.2018, 18F47 . 5 15 2. Kinnises kontuuris võrdub emj. algebraline summa pingelangude (IR) algebralise summaga. SI R =SE k k k Kirchoffi märgireegel: summa element võetakse miinusmärgiga, kui alamahela ümberkäigusuund on vastassuunaline vooluallika polaarsusega (elektromotoorjõu märk) või voolu suunaga takistil (pingelangu märk). Keeruliste vooluringide lahendamine- jadalülituse
(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.
E ja pöördvõrdeline tarbija takistuse R ja elektromotoorjõu allika sisetakistuse r summaga. Mõõtühikud: voolutugevus amper (A); elektromotoorjõud volt (V); takistus ja elektromotoorjõu allika sisetakistus oom (). · Kirchoff'I reeglid (+ valemid ja joonised) 1 Reegel(voolude reegel): Ahela hargnemispunktis on voolude algebraline summa null, st. punkti tulevate ja sealt väljuvate voolude summad on võrdsed(kusjuures sisenevad voolud loetakse positiivseteks, väljuvad voolud negatiivseteks). Voolude summahargnemis punktis on 0. 2 Reegel(pingete reegel): 1. Mistahes kinnises ahelas on pingete summa null, st. Kinnises kontuuris elektromotoorjõudude summa võrdub pingelangude (RI) summaga takistitel, 2. Olgu meil keerulisest ahelast eraldatud kinnine vooluahel nagu joonisel: I.Märgime voolude suunad ja elektromotoorjõudude suunad skeemile. II
Elektrijõud – on jõud, millega üks laetud keha mõjutab teist laetud keha. Kas see on sama, mis Coulombi seadus? Punktlaengu elektriväli- punktilaengu väli E on suunatud laengust eemale kui laeng on positiivne ja laengu poole kui laeng on negatiivne Vihikus: E = k * q / r^2 Punktlaengute süsteemi elektrivälja tugevus on võrdne üksikute laengute elektrivälja tugevuste vektorsummaga (superpositsiooniprintsiip) 3. Elektriväljatugevuse voog. Elektrivälja jõujooned. Elektrivälja graafiliseks kirjeldamiseks kasutatakse jõujooni ja ekvipotentsiaalpindasid. Elektriväljatugevuse jõujooned: sellised jooned elektriväljas, mille puutujaks igas punktis on väljatugevus. Ekvipotentsiaalpinnad: sellised pinnad elektriväljas, mille ulatuses on potentsiaalil sama väärtus, täpsemalt vaata 6. punkt. Elektrivälja (samuti grad fi) jõujoon on igas punktis risti seda punkti läbiva ekvipotensiaalpinnaga.
Elektrivälja iseloomustatakse graafiliselt jõujoontega. Jõujoon on joon, mille igas punktis elektriväljatugjatugevus on jõujoonte arv pinnaühikusevuse vektor on puutujaks. Igas punktis on vaid üks elektriväljatugevuse väärtus ja suund. Seega jõujooned ei lõiku. Elektriväljatugevus on jõujoonte arv pinnaühikus. 4. Punktlaengu elektrivälja tugevuse valemi tuletus lähtudes Coulomb' seadusest. 5. Elektriväljatugevuse vektori voog. Joonis, valem. Voog läbi kinnise pinna on määratud ainult pinna sees olevate laengutega ja ei sõltu pinna kujust. Elektriväljatugevuse voo ühik on V*m 6. Gauss'i teoreemi tuletus. Kui on suvaline pind, siis integraal. Gauss'i teoreem määrab E vektori voo läbi suvalise kujuga kinnise pinna, mis ümbritseb laenguid. Vaatame ühte laengut, mille ümber kujutame kinnise pinna.
Elektrivälja iseloomustatakse graafiliselt jõujoontega. Jõujoon on joon, mille igas punktis elektriväljatugjatugevus on jõujoonte arv pinnaühikusevuse vektor on puutujaks. Igas punktis on vaid üks elektriväljatugevuse väärtus ja suund. Seega jõujooned ei lõiku. Elektriväljatugevus on jõujoonte arv pinnaühikus. 4. Punktlaengu elektrivälja tugevuse valemi tuletus lähtudes Coulomb' seadusest. 5. Elektriväljatugevuse vektori voog. Joonis, valem. Voog läbi kinnise pinna on määratud ainult pinna sees olevate laengutega ja ei sõltu pinna kujust. Elektriväljatugevuse voo ühik on V*m 6. Gauss'i teoreemi tuletus. Kui on suvaline pind, siis integraal. Gauss'i teoreem määrab E vektori voo läbi suvalise kujuga kinnise pinna, mis ümbritseb laenguid. Vaatame ühte laengut, mille ümber kujutame kinnise pinna.
3 faasiline vool võimaldab tekitada pöörleva magnetvälja.Trafo-vahelduvvoolu pinge muutmiseks.primaarmähis ühendatud vooluallikaga, sekundaar tarbijaga.trafo töö põhineb elektrmagnetilise induktsiooni nähtusel.vahelduvpinge primaarmähise otstel tekitab vahelduvvoolu,muutuv vool tekitab muutuva magnetvälja,kinnine raudsüdamik tugevdab primaarmähise poolt tekitatud magnetvälja ja suunab sekundaarmähisesse, millest läbiv magnetväli industseerib sekundaarmähises muutuva emj ja pinge sekundaarmähise otstel ja kui sekundmähis ühendada tarbijaga siis läbib neid vvool Suurema pingega mähisel->väiksem vool, suurem vool->vähem keerde,suurem voolutugevus. Faas-siinuse/koosinuse argument t.millises seisundis võnkuv süsteem on Elektrivool Elektrivoolu tekkimise tingimused-aines peab leiduma piisavalt vabu laengukandjaid kui ka elektrivälja olemasolu Elektromotoorjõud [V] =Av/q -on suurim pinge,mida
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 kinnise pinna on võrdne selle pinna sisse jäävate laengute summaga(gaussi teoreem) Coulomb'i seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. (Ilmne sarnasus ülemaailmse gravitatsioonijõuga) (k on võrdetegur, q on laengud, r on vahekaugus) Erinevalt grav-jõust, võib vastasmõjuks olla nii tõmbe-, kui tõukejõud.
Peale juhi materjali sõltub juhi takistus juhi mõõtmetest. Ohmi seadus vooluahela osa kohta I= Ohmi seadus kogu vooluahela kohta (sisaldab vooluallikat) Juhtiv materjal allub Ohmi seadusele, kui selle materjali eritakistus on sellele rakendatud elektrivälja suurusest ja suunast sõltumatu. Alalisvoolu töö: A = IUt (Joule’i-Lenzi seadus) Alalisvoolu võimsus: N = IU 5. Kirchoffi seadused; vooluallikate kasutegur; magnetväli vaakumis. Vooluahela punkti, kus ühendatakse mitu juhet, nimetatakse hargnemispunktiks ehk sõlmeks. Kirchhoffi esimene seadus on seadus vooludest hargnemispunktis: Kirchhoffi esimene seadus. Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga. Voolude algebraline summa sõlmes on võrdne nulliga. Kirchhoffi esimest seadust võib võtta aksioomina, mis ei vaja tõestust, sest elektrihulk, mis
Rs vooluallika sisetakistus Rv ahela välistakistus Alalisvoolu töö: A = IUt (Joule'iLenzi seadus) Alalisvoolu võimsus: N = IU 3. Kirchhoffi seadused. Kirchoffi esimene seadus Vooluahela punkti, kus ühendatakse mitu juhet, nimetatakse hargnemispunktiks ehk sõlmeks. Kirchhoffi esimene seadus on seadus vooludest hargnemispunktis: Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga. I1 + I2 = I3 + I4 , ehk, kui viia kõik voolud võrrandi ühele poole: I1 + I2 I3 I4 = 0 Kirchoffi teine seadus Vooluringis toimivate elektromotoorjõudude summa on võrdne kõigi selle kontuuri takistustel esinevate pingelangude algebralise summaga. E1+E2=U1+U2+U3+U4 4. Takistus. Juhtivus. Takistite ühendusviisid ja skeemide teisendamine. Takistuseks ehk elektritakistuseks nimetatakse juhi omadust avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju. Takistuse mõõtühikoks on oom.
Töö, mida teevad laengu nihutamisel välja jõud on seega võrdne laengu suuruse ning alg- ja lõpppunkti pontensiaalide vahe korrutisega. Kui laeng q eemaldub punktist potentsiaaliga φ lõpmatusse, kus potentsiaal on tinglikult võrdne nulliga, on välja jõudude töö A∞=gφ. Siit järeldub, et potentsiaal on arvuliselt võrdne tööga, mida teevad välja jõud positiivse ühiklaengu eemaldamisel vaadeldavast punktist lõpmatusse. 4. GAUSSI TEOREEM Elektiväljatugevuse voog läbi mis tahes pinna on võrdeline pinna sees olevate laengute algebralise summaga. Välist laengut ei arvestata. Kui pinna sees on sama palju erimärgilis laenguid on Q=0, voog=0 st et kinnisesse pinda sisenevate q 1 q 1 ja väljuvate jõujoonte arv on võrdne. EdS k r S 2
suurust R nim juhi elektritakistuseks. Takistuse mõõtühikuks on oom () R=l/S, kus l-juhi pikkus S-juhi ristlõike pindala -juhi elektriline eritakistus Ohmi seadus diferentsiaalkujul j=E/ (A/mm) R=1-2+/I Joulei- Lenzi seadus-Juhis eralduva soojuse hulk on võrdeline tema takistusega, voolutugevuse ruudu ja ajaga. Q=RI2t 6p.Kirhoffi seadused-1. Sõlmes koonduvate voolude algebraline summa on võrdne nulliga Ik=0 Ahela sõlmeks nim punkti, kus koondub rohkem, kui kaks juhet. 2. Kinnises kontuuris võrdub emj. algebraline summa pingelangude (IR) algebralise summaga. IkRk=Ek 6p.Vooluallika kasutegur-Elektriahel koosneb reeglina vooluallikast, ühendjuhtmetest ja tarbiast e. koormusest R0-sisetakistus R-koormuse takistus. Kui R=, siis U=E seega pinge on ahelast lahtiühendatud vooluallika klemmidel võrdne tema elektromotoorjõuga. Kasuliku võimsuse suhe 2 2 R
9.a Tallinn 2009 Sisukord Sissejuhatus...............................................................................................................3 Magnetväli..................................................................................................................4 Voolu magnetväli........................................................................................................6 Magnetinduktsioon.....................................................................................................7 Magnetvälja jõujooned...............................................................................................8 Magnetvoog................................................................................................................9 Vooluga pooli magnetväli. ....
1.16 Allikate ühendusviisid 31 1.17 Muutuva takistusega vooluring 32 2. Mittelineaarsed alalisvooluahelad 35 2.1 Mittelineaarne takisti 35 2.2 Mittelineaarne vooluahel 37 3 Elektromagnetism 41 3.1 Koolifüüsikast pärit põhiteadmisi 41 3.2 Elektrivoolu magnetväli. Vooluga juhtmele mõjuv jõud 43 3.3 Koguvoolu seadus 44 3.4 Sirgjuhtme ja pooli magnetväli 45 3.5 Rööpvoolude vastastikune mõju 47 3.6 Magnetvälja mõju liikuvale elektronile 48 3.7 Materjalide magneetumine 48 3.8 Magnetiline hüsterees 50 3
jõujooned induktsiooni vektori sihiga. Kruvireegel Vooluga juhet ümbritsevad kontsentriliste ringidena magnetvälja jõujooned. Välja suund ühtib parempoolse kruvi pöörlemissuunaga, kui voolu suunaks on kruvi kulgliikumissuund. Ampere'i seadus Magnetväljas mõjub vooluga juhile jõud. B magnetiline induktsioon, I voolutugevus juhis, l juhi pikkus F = BIl sin nurk juhi ja magnetvälja jõujoonte vahel Vooluga juhtmele mõjuv magnetjõud on suunatud alati risti nii voolu kui ka magnetvälja suunaga. Jõu suund on määratav vasaku käe reegliga: kui jõujooned suubuvad peopessa ja väljasirutatud sõrmed näitavad voolu suunda, siis
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
