t Vastavalt võimele juhtida elektrivoolu jaotatakse kõik ained elektrijuhtideks, isolaatoriteks ja pooljuhtideks. Elektrijuht aine, misjuhib hästi elektrivoolu. Head elektrijuhid on: metallid - elektronjuhtivus, kus laengukandjateks on elektronid; hapete, aluste ja soolade vesilahused - ioonjuhtivus, kus laengukandjateks on positiivsed ja negatiivsed ioonid; ioniseeritud gaasid - elektron- ja ioonjuhtivus, kus laengukandjateks on nii elektronid kui ka ioonid. Tähtsaimad elektrijuhid on metallid, eriti hõbe, vask ja alumiinium. Isolaator (dielektrik) väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht. Isolaatoriteks on: õhk, klaas, portselan, parafiin, kummi, õlijt.
Millised materjalid on pehmemagnetmaterjalid? Pehmemagnetmaterjale iseloomustab kitsas hüstereesisilmus, suur magnetiline läbitavus µ ja ümbermagneetimiskaod on väikesed. Millises vahemikus asub dielektrikute mahueritakistus? 109...1020 cm Dielektrikute elektrijuhtivuse mõiste; elektrijuhtivuse seos laengukandjate kontsentratsiooni ja liikuvusega Dielektrikute elektrijuhtivus on väga väike. Oma iseloomult võib see olla kas elektronjuhtivus või ioonjuhtivus. Dielektrikuis, mis sisaldavad ioonühendeid, põhjustab elektrivoolu positiivselt ja negatiivselt laetud ioonid. Välise elektripinge olemasolul liiguvad +ioonid katoodile ja ioonid anoodile. Mis on aatomite eletronegatiivsus? Aatomite elektronegatiivsuseks nimetatakse aatomi võimet ühendi moodustumisel haarata elektroni. Materjalide liigitus magnetiliste omaduste järgi Magnetiliselt pehmed ja kõvad materjalid. Kuidas sõltub metallide eritakistus temperatuurist
Elektrotehnika kordamisküsimuste vastused TTK (1/2) 1. Mis on alalisvool? Alalisvool on elektrivool, mille suund ja voolutugevus ei muutu ajas. 2. Mis on elektrijuht? Elektrijuht on aine, mis juhib hästi elektrivoolu. Head elektrijuhid on: · metallid - elektronjuhtivus, kus laengukandjateks on elektronid; · hapete, aluste ja soolade vesilahused - ioonjuhtivus, kus laengu-kandjateks on positiivsed ja negatiivsed ioonid; · ioniseeritud gaasid - elektron- ja ioonjuhtivus, kus laengukandjateks on nii elektronid kui ka ioonid. Tähtsaimad elektrijuhid on metallid, eriti hõbe, vask ja alumiinium. 3. Mis on isolaator (dielektrik)? Isolaator on väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht. Isolaatoriteks on: õhk, klaas, portselan, parafiin, kummi, õli jt. 4. Mis on pooljuht? Pooljuht on aine, mille elektrijuhtivus sõltuvalt tingimustest oluliselt muutub väga väikesest juhtivusest kuni hea juhtivuseni
Elektrotehnika kordamisküsimuste vastused TTK (1/2) 1. Mis on alalisvool? Alalisvool on elektrivool, mille suund ja voolutugevus ei muutu ajas. 2. Mis on elektrijuht? Elektrijuht on aine, mis juhib hästi elektrivoolu. Head elektrijuhid on: · metallid - elektronjuhtivus, kus laengukandjateks on elektronid; · hapete, aluste ja soolade vesilahused - ioonjuhtivus, kus laengu-kandjateks on positiivsed ja negatiivsed ioonid; · ioniseeritud gaasid - elektron- ja ioonjuhtivus, kus laengukandjateks on nii elektronid kui ka ioonid. Tähtsaimad elektrijuhid on metallid, eriti hõbe, vask ja alumiinium. 3. Mis on isolaator (dielektrik)? Isolaator on väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht. Isolaatoriteks on: õhk, klaas, portselan, parafiin, kummi, õli jt. 4. Mis on pooljuht? Pooljuht on aine, mille elektrijuhtivus sõltuvalt tingimustest oluliselt muutub väga väikesest juhtivusest kuni hea juhtivuseni
klaasist (murdumisnäitaja on suurem kui õhul) prisma läbimisel Kuidas jaotatakse ained elektrijuhtivuse võime järgi? Elektrijuhtivus-aine või materjal või keha võime võimaldada endas elektrivoolu elektrivälja toimel. Ohmi seadus U=I*R. Eletrijuhtivus on mingi keha elektrijuhtivust iseloomustav füüsikaline suurus, mis on pöördvõrdeline takistusega. -Ained jaotatakse elektrijuhtivuse võime järgi:a)elektronjuhtivus, metallides; b)elektronjuhtivus ja aukjuhtivus, pooljuhtides; c)ioonjuhtivus, elektrolüütides; d)elektron-ioonjuhtivus, plasmas Millest sõltub materjali soojusjuhtivustegur? Kuidas kasutatakse materjalide soojusjuhtivuse omadust? Soojusjuhtivus-ainete ja materjalide füüsikalise parameetriga, mis iseloom nende ainete võimet juhtida soojust -Soojustegur oleneb aine või materjali omadustest ja olekust, temperatuurist ning niiskusest. Kasutamine: mida väiksem on materjali soojusjuhtivtegur määratud tingimustel, seda paremad on materjali isolatsiooniomadused.
Aineosakeste liikumist ja seega ka ainet iseloomustab erijuhtivus ( ), mis vastavalt Ohmi seadusele on seotud elektrivälja tugevuse (E) ja voolutihedusega ( ). Elektrijuhtivuse mõõtühik on siimens. Erijuhtivus on eritakistuse pöördväärtus: . Ainete elektrijuhtivust liigitatakse vastavalt aines olemasolevate laengukandjate liigile: · elektronjuhtivus metallid; · elektron- ja aukjuhtivus - pooljuhid; · ioonjuhtivus elektrolüüdid; · elektron-ioonjuhtivus plasma. Kõik ained jaotatakse erijuhtivuse järgi: 6 · elektrijuhtideks (S/m); · pooljuhtideks 10-8 < 6 (S/m); -8 · dielektrikuteks (S/m). Tähised on voolutihedus juhi mingis punktis, mõõdetuna amprites (A).
Elektrolüüsi võib läbi viia ka sulas soolas. See võimaldab vältida vee elektrolüütilist lagunemist, mis algab 1,7 ... 1,8 voldi juures ja võib takistada muude reaktsioonide kulgemist. Elektrolüüsi kasutatakse mitmete ainete (Li, Na, Al, Cl2) tootmisel, pinnakatete valmistamisel (galvaanika), metallide (Cu) puhastamiseks, jm. Erinevalt elektrivoolust metallides, kus laengukandjateks on elektronid (elektronjuhtivus), on elektrolüütide lahuses laengukandjateks ioonid (ioonjuhtivus). Protsessid looduses toimuvad iseeneslikult vaid ühes suunas, kuigi TD I seaduse järgi pole keelatud protsesside toimumine ka vastupidises suunas. Iseeneslikud protsessid on mittepöörduvad. Iga protsess, mille jaoks on S>q/T toimub iseeneslikult Iga protsess isoleeritud süsteemis (S>0) toimub iseeneslikult Kui isoleeritud süsteem on tasakaalus, omab entroopia maksimaalset väärtust. Iseeneslik protsess ei pruugi olla kiireEntroopia
See Cl v~oimaldab v¨altida vee elektrol¨uu¨tilist lagune- mist, mis algab 1,7 ... 1,8 voldi juures ja v~oib HCl (aq) takistada muude reaktsioonide kulgemist. Elektrol¨uu¨si kasutatakse mitmete ainete (Li, Na, Al, Cl2) tootmisel, pinnakatete valmistamisel (galvaanika), metallide (Cu) puhastamiseks, jm. Erinevalt elektrivoolust metallides, kus laengukandjateks on elektronid (elektron- juhtivus), on elektrol¨uu¨tide lahuses laengukandjateks ioonid (ioonjuhtivus). YKI0020 Keemia alused Toomas Tamm 2011 S 2011/2012 18. Elektrokeemia 15 Keemilised vooluallikad Keemilised vooluallikad on praktilises kasutuses olevad galvaanielemendid, mida kasutatakse elektrivoolu saamiseks. Head vooluallikat iseloomustab: · suur erimahtuvus (toodetava energiahulga ja massi v~oi ruumala suhe)
Pingesüsteemid-1)Neljajuhtmeline süsteem- koosneb nulljuhtmest ja 3-st liinijuhtmest 2)Faasipinge- liini ja nulljuhtme vaheline pinge(tähis Uf) 3)liinipinge- kahe liinijuhtme vaheline pinge (tähis U) 4)Kolmejuhtmeline süsteem- kõik kolm juhet on liinijuhtmed. Nulljuht ja nullpunkt puuduvad. Madalpingeks nim. pinget kuni 1000V. ÜLESANNE: S=20 cm2=0,002m2 d=0,5mm=0,0005m2 Ea=E*Ea=5*10(astmel)- 11 C=EE0 S/d= 2*10 -10 (F) 4.1 Elektrivool ; Elektron ja ioonjuhtivus Elektrivool- nim. laenguga aineosakeste suunatud liikumine. Kui ühendada juhtmeotsad toiteallikaga, mis tekitab juhtmes elektrivälja, hakkavad vabad elektronid välja mõjul ühesuunaliselt liikuma ja tekib elektrivool. Voolu tekkimiseks peavad olema pinge ja kinnine vooluring. Elektrivoolutugevus I=Q/t Metallides esineb elektronjuhtivus, sest liiguvad ainult vabad elektronid, kuna positiivsed ioonid oma asukohast lahkuda ei saa. Voolu suunaks metallides loetakse
Peamised polarisatsiooni liigid (laengute nihkumise liigid): A – elektronpolarisatsioon – elektronpilve deformatsioon. B – ioonide polarisatsioon – ioonide nihkumine võresõlmedest välja. C – orientatsioon-polarisatsioon – polaarsete molekulide orienteerumine välise välja suunas. Puhtad dielektrikud ei sisalda vabu laengukandjaid ja ei oma juhtivust. Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatava juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel tekib ioonjuhtivus. Vahelduvas elektriväljas tekib dielektrikus polarisatsioonivool, mis on seotud laengute nihkumisega ühes suunas ja teises suunas. Küllalt suure pinge juures kaotab dielektrik oma isoleerivad omadused, toimub elektriline läbilöök sädeme või elektrikaare kujul – läbilöögipinge U1. Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline
deformatsioon. B ioonide polarisatsioon ioonide nihkumine võresõlmedest välja. C orientatsioon- polarisatsioon polaarsete molekulide orienteerumine välise välja suunas. Puhtad dielektrikud ei sisalda vabu laengukandjaid ja ei oma juhtivust. Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatud juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel on võimelised liikuma ka dielektriku ioonid (kui ta on ioonilise ehitusega) ja tekib ioonjuhtivus. Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne. Peale selle on oluline veel nn läbilöögipinge Ul, so pinge, mille juures materjal kaotab oma isoleerivad omadused. Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel: polüetüleenil,
Ioonjuhtivusega elektrijuhid on vedelas olekus soolad ja elektrolüüdid, näiteks happe- või soolalahused. Nende juhtivus tuleneb sellest, et vees keemiline side dissotsieerub. Soola molekul laguneb katiooniks ja aniooniks, mis on vees vabalt liikuvad. Need võivadki saada elektrivoolu kandjateks. Sellise juhi juhtivus võib halveneda, kui osa laengukandjatest keemiliselt seotakse. Sel juhul öeldakse, et juht kulub. Plasmal ja tugevasti ioniseeritud gaasil esinevad nii elektron- kui ka ioonjuhtivus. Normaaltingimustel avaldavad kõik materjalid laetud osakeste liikumisele vastupanu, mida nimetatakse elektritakistuseks ehk takistuseks. Juhi takistus sõltub materjali eritakistusest, juhi pikkusest, ristlõikepindalast ja temperatuurist. Vooluga juhtmes eraldub alati soojust vastavalt juhi takistusele. Kuna kõrgel temperatuuril juhid sulavad, siis on mingist kindlast materjalist ja kindlate mõõtmetega (ristlõikega) juhi maksimaalne voolutugevus, millele ta vastu peab
· Galvaanilised reaktsioon kulgeb iseenesest, elektronid anoodilt katoodile, · Elektrolüütilised vajab reaktsiooni toimumiseks välist pingeallikat. Elektrolüüs protsess, kus mittespontaanse keemilise muutuse esilekutsumiseks kasutatakse elektrienergiat. Elektrienergia muundub keemiliseks energiaks. Sulatatud soolade elektrolüüs NaCl lahus: Na ioonid liiguvad katoodile (- poolus), Cl ioonid liiguvad anoodile (+ poolus). Laenguid kannavad ioonid, mitte elektronid ehk ioonjuhtivus. Anoodil anioon oksüdeerub 2Cl -2e=Cl, katoodil katioon redutseerub Na +e=Na. Vesilahuste elektrolüüs: (NaCl vesilahus: anood: 2Cl -2e=Cl; katood: 2HO +2e=H+2OH) · Metallid Li kuni Al katoodil ei redutseeru (redutseerub vesi > vesinik), · Ülejäänud metallid kuni vesinikuni redutseeruvad paralleelselt vee molekulidega, · Vesinikust paremal olevate metallide puhul redutseerub katoodil metall,
A elektronpolarisatsioon elektronpilve deformatsioon. B ioonide polarisatsioon ioonide nihkumine võresõlmedest välja. C orientatsioon-polarisatsioon polaarsete molekulide orienteerumine välise välja suunas Puhtad dielektrikud ei sisalda vabu laengukandjaid ja ei oma juhtivust. Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatud juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel on võimelised liikuma ka dielektriku ioonid (kui ta on ioonilise ehitusega) ja tekib ioonjuhtivus. Vahelduvas elektriväljas tekib dielektrikus polarisatsioonivool, mis on seotud laengute nihkumine ühes suunas ja teises suunas. Küllalt suure pinge juures kaotab dielektrik oma isoleerivad omadused ja toimub elektriline Joonis 9-20 läbilöök sädeme või elektrikaare kujul. Vastavat pinget nimetatakse läbilöögipingeks. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne.
A elektronpolarisatsioon elektronpilve deformatsioon. B ioonide polarisatsioon ioonide nihkumine võresõlmedest välja. C orientatsioon-polarisatsioon polaarsete molekulide orienteerumine välise välja suunas Puhtad dielektrikud ei sisalda vabu laengukandjaid ja ei oma juhtivust. Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatud juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel on võimelised liikuma ka dielektriku ioonid (kui ta on ioonilise ehitusega) ja tekib ioonjuhtivus. Vahelduvas elektriväljas tekib dielektrikus polarisatsioonivool, mis on seotud laengute nihkumine ühes suunas ja teises suunas. Küllalt suure pinge juures kaotab dielektrik oma isoleerivad omadused ja toimub elektriline Joonis 9-20 läbilöök sädeme või elektrikaare kujul. Vastavat pinget nimetatakse läbilöögipingeks. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne.
A elektronpolarisatsioon elektronpilve deformatsioon. B ioonide polarisatsioon ioonide nihkumine võresõlmedest välja. C orientatsioon-polarisatsioon polaarsete molekulide orienteerumine välise välja suunas. Puhtad dielektrikud ei sisalda vabu laengukandjaid ja ei oma juhtivust. Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatud juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel on võimelised liikuma ka dielektriku ioonid (kui ta on ioonilise ehitusega) ja tekib ioonjuhtivus. Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna. Isolatsioonimaterjalil peab olema võimalikult suur eritakistus ja väike dielektriline läbitavus st ta peab olema mittepolaarne. Peale selle on oluline veel nn läbilöögipinge Ul, so pinge, mille juures materjal kaotab oma isoleerivad omadused. Polümeeridest on paremad elektriisolatsiooniomadused mittepolaarsetel ja vähepolaarsetel: polüetüleenil, polüstüroolil ja teflonil
B ioonide polarisatsioon ioonide nihkumine võresõlmedest välja. C orientatsioon-polarisatsioon polaarsete molekulide orienteerumine välise välja suunas. Puhtad dielektrikud ei sisalda vabu laengukandjaid ja ei oma juhtivust. Reaalsed dielektrikud sisaldavad alati lisandeid, mis tekitavad teatud juhtivuse. Kõrgematel temperatuuridel on võimelised liikuma ka dielektriku ioonid (kui ta on ioonilise ehitusega) ja tekib ioonjuhtivus. Vahelduvas elektriväljas tekib dielektrikus polarisatsioonivool, mis on seotud laengute nihkumine ühes suunas ja teises suunas. Küllalt suure pinge juures kaotab dielektrik oma isoleerivad omadused ja toimub elektriline läbilöök sädeme või elektrikaare kujul. Vastavat pinget nimetatakse läbilöögipingeks Ul. 9.7.2 Dielektrikute kasutamine Dielektrikuid kasutatakse elektriisolatsioonimaterjalidena ja kondensaatorite dielektrikuna.
Üldteada on, et maakoore alumine kiht (660-2800 km) koosneb 75-80% MgSiO3 perovskiidist, 5-10%. CaSiO3 perovskiidist ja 10-15% magneesium vüstiidist (MgO ja Fe(1- x)O segu). Seega MgSiO3 perovskiit moodustab ligi poole meie planeedi üldruumalast. 90 % metalle omavad stabiilseid perovskiidi struktuuriga oksiide. Materjaliteaduse jaoks on perovskiitidel rida huvitavaid füüsikalisi omadusi. Nende hulgas on ülijuhtivus, magnettakistus, ioonjuhtivus ja suur hulk dielektrilisi omadusi, mis on suure tähtsusega mikroelektroonikas ja telekommunikatsioonis. Perovskiidi struktuuri omavad paljud kõrgtemperatuursed üli- ja ioonjuhid, samuti ka paljud magnetilised ja segnetelektrilised materjalid. Sidemete vaheliste nurkade paindlikkuse tõttu võib perovskiitide struktuuris esineda palju erinevat tüüpi kõrvalekaldumisi ideaalsest struktuurist. Teaduslikuks ja
Põhimõisted Mateeria on kõik, mis täidab ruumi ja omab massi. Aine on mateeria vorm, millel on väga erinev koostis ja struktuur. Keemia on teadus, mis uurib aineid ja nendega toimuvaid muundumisi ja muudatustele kaasnevaid nähtusi. Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest, elektriliselt neutraalne. Keemiline element on aatomite liik, millel on ühesugune tuumalaeng (111 elementi, 83 looduses). Molekul koosneb mitmest ühe või mitme elemendi aatomitest (samasugustest või erinevatest). Molekul on lihtvõi liitaine väikseim osake, millel on sellele ainele iseloomulikud keemilised omadused. Ioon on aatom või omavahel seotud aatomite grupp, mis on kas andnud ära või liitnud ühe või enam elektroni, omades seetõttu kas positiivse (katioon) või negatiivse laengu (anioon). Aatom, molekul Aatom koosneb aatomituumast ja elektronidest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid ei ole jagamatud, vaid koosnevad kvarkid...