Elektriväli juhtides Elektrivälja paigutatud juhis liiguvad vabad elektronid jõujoontele vastassuunas kuni nende ja + laengute vaheline elektriväli tasakaalustub välisvälja ja üldise välja tugevus langeb 0-ni. Seda saab ära kasutada varjestamisel. Elektriväli dielektrikutes Dielektrikuks nim. aineid, milles ei ole vabu laengukandjaid. Elektriliste omaduste põhjal: 1) polaarsed (vesi) ja 2) mittepolaarsed. Mittepolaarne molekul muutub elektriväljas polaarses dipooliks elektronkihi nihkumisel. Dipoolid on elektrikus orienteeritud, suunatud kaootiliselt. Elektriväljas pöörduvad dipoolid pikijõudu, tekivad pindlaengud ja nende vaheline elektriväli vähendab üldist väljatugevust epsilon korda. Elektrivälja töö Kui laeng q läbib lõigu d, on elektrivälja poolt tehtud töö A= Fd. Saame A= Eqd. Elektrivälja töö ei sõltu läbitud pikkusest. Pinge ja potentsiaal Pingeks nim
laenguga keha viimisel ühest punktist teise. Kui laengu 1C viimisel ühest punktist teise teeb elektriväli tööd 1J, siis on pinge nende punktide vahel 1 volt V. ELEKTRIVÄLJA TUGEVUSE JA POTENTSIAALIDE VAHE SEOS. Elektri välja iseloomustamiseks kasutatakse nii jõujooni kui ekvipotentsiaal pindu.Jõujooned ja ekvipotentsiaalpinnad on omavahel risti. Elektrimahtuvus. Kondensaatorid. Kahe keha omavaheline mahtuvus näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. Kehade süsteemi, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks nim. kondensaatoriks. Kondensaatori mahtuvus on 1F farad, kui laengu 1C viimine ühelt plaadilt teisele tekitab plaatide vahel pinge 1V. Lihtne kondensaator koosneb kahest juhist(kate), mis on eraldatud õhukese dielektriku kihiga. Kondensaatorid liigitatakse: 1) katete kuju järgi
1V(volt) Valem: U=A/q, siit seos, et 1V = 1J/1C Potentsiaal Tähistatakse tähega fii ,,viltune e". Potentsiaal on iga elektrivälja ja laetud keha punktil, s.o maks. töö, mida elektriväli võiks 1C nihutamisel sellest punktist teha. Joonis!-> Töö on maks, kui 1C viiakse lõpmatusse või maa sisse, kus E=O (elektrivälja tugevus). Praktikas tähendab potentsiaal pinget mingi punkti ja maa vahel. Jooonis Pinget nim. mõnikord ka potentsiaalide vaheks, kuna U= viltune e1 viltune e2 Elektri mahtuvus. Tähistatakse ,,C". Suurendades juhi laengut q, kasvab ka selle potentsiaal e, kuid suge q/e jääb muutumatuks. See ongi võrdne juhi mahtuvusega. (Mingi joonis Juhi mahtuvus on 1 farad, kui 1 kuloni suurune laeng tekitab sellel Ainult 1voldise potentsiaali. Kondensaatorid.- Omavad tunduvalt suuremaid mahtuvusi kui üksikjuhid. Joonis . > q- kondensaatori ühe elektroodi laeng. U- elektroodide vaheline pinge Kondensaatoril on seda suurem mahtuvus mida: 1. Suurem on elektroodide pindala
suvalise juhis onjuhi saanud võrdseks nulliga. pind ekvipotentsiaal-pind. 22.11.12 15:01 (C) V. Kalling 35 Dielektrikud elektriväljas · Elektrivälja asetatudELEKTRONPILV dielektrikus erinimelised laengud ei eraldutekitab Polarisatsioon teineteisest. dielektrikus vastupidise Dielektriku aatom · väljatugevuse. Kuna dielektrikus Seega pole dielektrikus vabu tavaolekus ei saa laengud laengukandjaid. · liikuda, on vastupidine Elektriliselt väli nõrgem, neutraalse dielektriku kui väline. tõmbumine laetud Seega on tegemist välisesellega,
Inimene ei tunneta elektrivälja. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud kehaga. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga jõud, mis paneb selle keha liikuma. Laetud keha ümbritsev elektriväli on seda tugevam, mida suurem on keha elektrilaeng. 5.2 Mahtuvuse mõiste Mahtuvuseks nimetatakse kondensaatori võimet salvestada elektrilaengut. Mahtuvust mõõdetakse laenguga, mis tõstab juhi pinget ühe ühiku võrra: Q C= U C mahtuvus faradites (F) Q elektrilaeng kulonites (C), 1 kulon = 1 amper · 1 sekund U juhi potentsiaal voltides (V) 1 farad on sellise elektrijuhi mahtuvus, millele 1 kuloni suuruse laengu andmine tõstab pinget 1 voldi võrra. Inglise füüsik Michael Faraday (1791--1867) on elektromagnetvälja mõiste looja. Farad on ülisuur mahtuvusühik. Praktikas mõõdetakse mahtuvusi tavaliselt mikro- ja pikofaradites. 62 1
Inimene ei tunneta elektrivälja. Elektrivälja olemasolu saab kindlaks teha laetud kehaga. Elektrivälja mistahes punktis mõjub laetud kehale alati kindla suuruse ja suunaga jõud, mis paneb selle keha liikuma. Laetud keha ümbritsev elektriväli on seda tugevam, mida suurem on keha elektrilaeng. 5.2 Mahtuvuse mõiste Mahtuvuseks nimetatakse kondensaatori võimet salvestada elektrilaengut. Mahtuvust mõõdetakse laenguga, mis tõstab juhi pinget ühe ühiku võrra: Q C= U C mahtuvus faradites (F) Q elektrilaeng kulonites (C), 1 kulon = 1 amper · 1 sekund U juhi potentsiaal voltides (V) 1 farad on sellise elektrijuhi mahtuvus, millele 1 kuloni suuruse laengu andmine tõstab pinget 1 voldi võrra. Inglise füüsik Michael Faraday (1791—1867) on elektromagnetvälja mõiste looja. Farad on ülisuur mahtuvusühik. Praktikas mõõdetakse mahtuvusi tavaliselt mikro- ja pikofaradites. 62 1
U= A / q (töö 1C kohta) U= F / q Tähis [U]= 1V 7.Seos pinge ja elektrivälja tugevuse vahel: E= U : d 8.Mis juhtub elektriväljas juhi sees? Miks? Juhi sees elektriväli puudub, sest vabad laengukandjad paiknevad väliste elektriliste jõudude mõjul ümber nii, et loovad oma elektrivälja, mis tasakaalustab välise elektrivälja. 9.Mis juhtub elektriväljaga dielektrikus? Dielektrikus välise elektrivälja toimel aatomid moodustavad dipoole, mistõttu dielektriku pinnad saavad laengu (sisemine elektriväli). See nõrgendab välist elektrivälja mingi arv korda ( korda). = Fvaakum / Fdielektrik = Evaakum / Edielektrik 10.Mis on dielektriline läbitavus? Dielektriline läbitavus iseloomustab aine polariseerumisvõimet. 11.Kondensaator, selle ehitus ja otstarve. Konspektis: Kondensaatorid on seadmed, mida kasutatakse elektrilaengute kogumiseks ja säilitamiseks. Kondensaatori moodustavad kaks plaati, mis on teineteisest eraldatud dielektrikuga
kandjad ruumis lahku kuid need osakkesd jäävad endiselt seotuks 3)Mida nim dinaaliks ? Kuidas käituvad dinaalid elketriväljas? V: Aatom on muutnud kahest ühesuurusest kuid erimärgilisest alengust kaasnevaks süsteemiks sellist süsteemi nim dinaaliks Nad tekitavad ainele mõjuva elektrivälja suhtes vastas suunalise välja nii nõrgendavad nad elektrivälja aines 4)Miso n dinaalmolekulid? Selgita mikrolaineahju tööpõhimõtet V: dinaalmolekul on vee molekuli käitumisel põhinev molekul Mikrolainete perioodiliselt muutuva suunaga elektrivälja mõjul hakkavad veemolekulid toidus perioodiliselt ümber orienteeruma ja seega võnkuma Hõõrdjõudude olemasolul hakkabki toid soojenema. 6)Millies seisenb pusoelektriline pöördefekt ? Kus ja kuidas seda nähutst kasutatakse? See seisneb kristalli mõõtmete muutumises elektrivälja mõjul. Andurite tegemisel mikrofonides kvartskellades 5)Milles seisneb pusaelektriline efekt ? Kus ja kuidas seda nähtust kasutatakse?
See on võimalik, kui: 1. väljatugevus juhi sees on null; 2. elektrivälja potentsiaal on kogu juhi ulatuses konstantne; 3. kõik lisalaengud on koondunud juhi pinnale; 4. väljatugevuse vektor juhi pinnal on pinnaga risti. Elektriväljas oleva juhi sees on väljatugevus null, laengud kogunevad juhi pinnale ja tasakaalustavad üksteist. Sellel nähtusel põhineb varjestamine. Elektriväli dielektrikus. Kui laenguid ümbritsevaks keskkonnaks on dielektrik, ei saa selles olevad laengud vabalt liikuda. Selliseid laenguid nimetatakse seotud laenguteks, tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus. Kui lisandub elektriväljast tingitud jõud, leiavad osakesed uue, varasemaga võrreldes nihutatud asendi Aatom on elektriliselt neutraalne. Aatom on mittepolaarne, tal ei ole poolusi. Kui aatomitest moodustub molekul , siis ei pea erimärgiliste laengute raskuskeskmed kokku langema. Selliseid molekule nimetatakse polaarseteks.
Pol nähtus-omavahel seotud erinimeliste laengute lahknemist ruumis. Pol tulemusena aine nõrgendab talle mõjuvat elektrivälja. Aine polariseerumise mõõduks on tema dielektriline läbitavus . Aine dielektriline läbitavus näitab, kui mitu korda on elekt jõud vaakumis suurem jõust selles aines.|Mahtuvus iseloomustab kehade laadumisvõimet. Kahe keha omavaheline mahtuvus näitab,kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. Ühe keha mahtuvus näitab, kui suure laengu q viimisel kehale tekib keha pot ühikuline muutus. Kondensaator-kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Kondensaatori mahtuvus on 1F, kui laengu 1C viimine ühelt plaadilt teisele tekitab plaatide vahel pinge 1V. Mahtuvus sõltub vaadeldavate kehade mõõtmetest, vahekaugusest ja kehadevahelise aine dielektrilisest läbitavusest.| Elektrivälja energia on võrdeline väljatugevuse ruuduga. E=F q-laengu suurus(C)
Laengu Q kaugusel r avaldub potentsiaal = 4Ea r valemiga: 5. elektripinge Kahe punkti potentsiaalide vahet nim. elektripingeks. U = 1 - 2 [V ] Kahepunkti vaheline pinge on võrdne positiivse laengu ümberpaigutamisel ühest punktist teise tehtava töö ja laengu suuruse suhtega U = A / Q (A tehtud töö dzaulides) 6. elektrimahtuvus + ül Kahe juhi vaheline mahtuvus võrdub laenguga, mis tuleb anda ühele juhtidest, et Q Q S 1 potentsiaalide vahe suureneks 1 V võrra. C = = = a 0 = U 2 - 1 d 4 9 · 10 9 7. kondensaatorite jada- ja rööpühendus + ül 1 1 1 Jadaühendus: C = C + C Q=Q1=Q2=Q3 U=U1+U2+U3 1 2
kandjad ruumis lahku kuid need osakkesd jäävad endiselt seotuks · Mida nim dinaaliks ? Kuidas käituvad dinaalid elketriväljas? V: Aatom on muutnud kahest ühesuurusest kuid erimärgilisest alengust kaasnevaks süsteemiks sellist süsteemi nim dinaaliks Nad tekitavad ainele mõjuva elektrivälja suhtes vastas suunalise välja nii nõrgendavad nad elektrivälja aines · Miso n dinaalmolekulid? Selgita mikrolaineahju tööpõhimõtet V: dinaalmolekul on vee molekuli käitumisel põhinev molekul Mikrolainete perioodiliselt muutuva suunaga elektrivälja mõjul hakkavad veemolekulid toidus perioodiliselt ümber orienteeruma ja seega võnkuma Hõõrdjõudude olemasolul hakkabki toid soojenema. · Millies seisenb pusoelektriline pöördefekt ? Kus ja kuidas seda nähutst kasutatakse? See seisneb kristalli mõõtmete muutumises elektrivälja mõjul. Andurite tegemisel mikrofonides kvartskellades · Milles seisneb pusaelektriline efekt ? Kus ja kuidas seda nähtust kasutatakse?
Potentsiaal näitab kui suur on selles punktis ühikulise positiivse laenguga keha potentsiaalne energia Ühesugust potentsiaali omavate elektrivälja punktide hulka nim. ekvipotentsiaalpinnaks. Pinge Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nim. elektriliseks pingeks U U=Ep1 Ep2 / q ; U=A/q ; U=Ed Sammupinge potentsiaalide erinevus kahe jala vahel Pinge 1V 1V=1J/1C 1Volt on pinge kahe punkti vahel kui laengu ühe 1C viimisel ühest punktist teise teeb elektriväli tööd 1J Juht ja dielektrik elektriväljas Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengud(elektronid) juhis liikuma, sest neile mõjub elektrijõud. Dielektrikus laengukandjad vabalt ei liigu. Nad võivad nihkuda asendist. Toimub polariseerumine. Orienteerunud dipoolid tekitavad ainele mõjuva välja suhtes vastassuunalise välja. Varjestamine. Elektriliseks varjestamiseks nim mingi keha kaitsmist elektrivälja mõju eest. Elektrimahtuvus Elektrimahtuvus kirjeldab keha laadumisvõimet.
elektrilaengute algebraline summa jääv. Laengud tekkivad ja kaovad alati paarikaupa s.t. samasuured positiivne ja negatiivne laeng korraga. 4. Coulomb´i seadus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Samanimelised laengut tõmbuvad, erinimelised tõukuvad. 5. Elektrivälja jõujooned, punktlaengu, dipooli ja tasandi elektriväli. Elektrivälja suund ühtib proovilaengule mõjuva jõu suunaga. Elektrivälja jõujooned eemalduvad positiivsest laengust ja suunduvad negatiivse laengu poole. Elektrivälja jõujoonte tihedus iseloomustab elektrivälja tugevust. Elektrivälja, mille vektorid on kõikides punktides ühesuguse suuna ja suurusega, nimetatakse konstantseks elektriväljaks. Punktlaeng elektriväljas
Pööriseline elektriväli- tsirkulatsioon ei ole null. 8. Potentsiaali gradient.Väljatugevus kui potentsiaali gradient. Potentsiaali gradient näitab potentsiaali juurdekasvu pikkusühiku kohta suunas, kus juurdekasv on suurim ning see on alati risti ekvipotentsiaal pinnaga (pind kus pot. on sama). E=Ei, gradient on suunatud x-telje vastassuunas. Väljatugevuse arvutamine potentsiaali kaudu: E=−grad φ ∂φ/∂x = ∂/∂x* (-E*x)=-E x-telg ja E peavad olema samasuunalised. 9. Dipool. Dipooli elektriväli (potentsiaal ja väljatugevus kaugel dipoolist). Dipoolis on sama palju + ja - laenguid. Nende vaheline kaugus on l. Dipooli iseloomustab dipoolmoment. Dipoolmoment on vektor, mille moodul leitakse p=q*l (laengu absoluutväärtus korda kaugus). Ühik on kulon * meeter (C*m). Suund miinuselt plussile. Dipoolmoment on ka aatomitel ja molekulidel , kus pole ainult 2 punktlaengut, vaid on mitu, pos ja neg laengu kese on nihkunud.
Juhi pinnale kogunevaid laengud nimetatakse indutseeritud laenguteks. *Elektrilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektriväljas oleva juhi laengute ümberpaiknemist ja juhi eri osade laadumist. *Juhi sees elektrostaatiline väli puudub sest indutseeritud laengute elektriväli tasakaalustab juhile väljast poolt mõjuva elektrivälja. Seda nähtust kasutatakse elektrilise varjestamise juures nt: teleri kaabel. *Elektriliseks varjestamiseks nim mingi keha kaitsmist elektrivälja mõju eest. DIELEKTRIK ELEKTRIVÄLJAS *Dielektrik on aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasendi suhtes- polariseerumine. *Polarisatsiooni tulemusena aine nõrgendab talle mõjuvat elektrivälja. *Aine polariseerumisvõimet iseloomustab dielektriline läbitavus. ELEKTRIMAHTUVUS/KONDENSAATORID *Mahtuvus iseloomustab kehade laadumisvõimet. *Kahe keha mahtuvus näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel pinge 1V. *Kondensaator
Elektriväli juhtides: Elektrivälja paigutatud juhis liiguvad vabad elektronid jõujoontele vastassuunas, kuna nende ja+ laengute vaheline elektriväli tasakaalustab välisevälja ja üldine väljatugevus langeb nullini. Kasutatakse ära varjestamisel, kahjulik radiaatorites. Elektriväli dielektrikutes: dielektrikuteks nim. aineid, kus pole vabu laenguosakesi. Elektriliste omaduse põhjal jagunevad: 1)polaarsed ja2 )mittepolaarsed. Mittepolaarne molekul muutub dipooliks elektronkihi nihkumisel. Dipoolid on dielektrikus suunatud kaootiliselt. Elektriväljas pöörduvad dipoolid piki jõujooni tekivad pinglaengud ja nende vaheline elektriväli vähendab üldist elektrivälja.Elektrivälja töö: kui laeng q läbib lõigu d, on elektrivälja poolt tehtud töö A=Fd. Valemist E=F/q saame F=Eq, asendades F-i, saame A=Eqd. Kui laeng q läbib lõigu s, siis elektriväli töö A=Fscosa, ent scosa=d ning A=Fd ehk A=Eqd
Süütepool annab pingeimpulsi 20 kV. Kui suur võib olla elektroodide vaheline kaugus? 8. Juht elektriväljas. Juht on aine, milles laengukandjate arv ja aatomite üldarv on samas suurusjärgus. Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengukandjad juhis liikuma, kuni väli mõjutab neid jõuga. Positiivsed laengukandjad liiguvad elektrivälja suunas ja negatiivsed vastassuunas. Nii laaduvad juhi pinnad. Seda nähtust nimetatakse elektrilise induktsiooni nähtuseks. 9. Dielektrik elektriväljas. Dielektrik on aine, milles vabade laengukandjate arv on tühiselt väike. Dielektrikus laengukandjad ei saa vabalt liikuda, nad võivad vaid veidi nihkuda oma tasakaaluasendi suhtes. Seda nähtuks nimetatakse polarisatsiooniks. Aine polariseerumisvõimet iseloomustab tema dielektriline läbitavus . Dielektriline Aine läbitavus 20°C juures
Homogeense elektrivälja jõujooned on üksteisega paralleelsed. Juhid elektriväljas Juhtides (eelkõige metallides) esineb laetud osakesi, mis võivad elektrivälja mõjul juhi sees vabalt umber paikneda. Need on vabad laengud. Metallides on need elektronid. Elektriväljas asetsev juht elektriseerub, juhi sees tekib elektriväli, mis on vastupidine põhi-elektrivälja suunale. Resulteeriv väli juhis nõrgeneb. Dielektrikud elektriväljas Erinevalt juhtidest, ei ole neid vabu laenguid. Dielektriku laengud on seotud ja elektronid ning teised laetudosakesed kogu keha ulatuses liikuda ei saa. Kui dielektrik paigutada elektrivälja, siis hakkavad tema molekulide POS ja NEG laengutele mõjuma vastassuunalised jõud. Nende jõudude toimel nihkuvad iga molekuli laengud. Molekulid venivad pikemaks ja asetuvad suunaga piki välja jõujooni. Niisugune laengute nihkumine on polarisatsioon. Välja puudumisel- molekulid dielektrikus kaootiliselt. Välja olemasolul- molekulid korrastatult.
vektor suunatud piki selle joone puutujat. Jõujooned on inimese poolt välja mõeldud abivahendiks elektrivälja kirjeldamisel. Tegelikkuses neid olemas ei ole 3. Elektriväljatugevuse ühikud Väljatugevuse ühikuks on njuuton kuloni kohta (1N/C). Rohkem kasutatakse ühikut üks volt meetri kohta (1V/m). 4. Elektriline pinge Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nim elektriliseks pingeks. q1-q2=U= A/q [U]= [A] / [q]= 1J / 1C= 1V Homogeenses väljas U=A/q=Ed 5. Juht ja dielektrik elektriväljas Juht elektriväljas Et laetud osakesed võivad juhis vabalt liikuda, algab elektrivälja mõjul laengute ümberpaiknemine, mis kestab seni, kuni neile mõjuv jõud saab nulliks. See on võimalik, kui: · väljatugevus juhi sees on null; · elektrivälja potentsiaal on kogu juhi ulatuses konstantne; · kõik lisalaengud on koondunud juhi pinnale; · väljatugevuse vektor juhi pinnal on pinnaga risti.
Potentsiaal-Jouvaljas asuval kehal on pot energia, mille arvelt valja joud teevad tood. Valja potentsaal antud punktis on arvuliselt vordne pot energiaga, mida omab antud valja punktis pos uhiklaeng. =WP/qp, kus potentsiaal, Wp pot energia antud valja punktis, qp laengu suurus antud valja punktis. =E/q Konservatiivsete joudude vali Elektrivalja sarnasus raskusjou valjaga too ei soltu keha trajektoorist vaid nihkest joujoonte suunas. Elektriväli dielektrikus- Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi. Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda. Suhteline dielektriline läbitavus Naitab, mitu korda on laengute vaheline joud keskkonnas vaikesem kui vaakumis. = F0/F Senjettdielektrikud- prototüübiks nn. Seignette'i sool (KNaC4H4O6 4H2O), ained mis sarnaselt magnetväljale ferromagneetikutes säilitavad elektrilise polarisatsiooni ka pärast väljast eemaldamist.
Kui juht satub elektrivälja, siis hakkavad mõjuma Culonilised(ei oska kirjutada) jõud. Vabad laengukandjad hakkavad liikuma jõu suunas ja väli nõrgeneb. Dielektrikud elektriväljas Dielektrikul kuuluvad suurem osa laengukandjaid molekulide koosseisu, seega saavad nad vähe liikuda. Nad saavad liikuda molekuli (aatomi) piires. Sellest tuleneb, et dielektrikud vähendavad laengutevahelist mõju. Dipool Molekul, mille laengud paiknevad välja mõjul ümber. Elektriline mahtuvus Mahtuvus on süsteemi omadustest sõltuv konstant, mis iseloomustab aine laadumise võimet. Mahtuvus sõltub pingest, laengust, pindalast, q S ε 0ε plaatidevahelisest kaugusest ja dielektrilisest läbitavusest. C= = U d 1 1 1 C= + +..+ C1 +C 2+
Selle summaarne väli on 0. Elektriväljad kompenseeruvad! 5. Kus kasutatakse asjaolu, et väli juhi sees ja juhtidega ümbritsetud ruumis puudub? Juhtidega varjestatakse kaableid mille kasutamist võib segada elektriväli. Näiteks antennide kaablid. 6. Mis on mittepolaarsed ja polaarsed molekulid? Polaarse molekuli puhul on üksteisega seotud laengud asetunud sümmeetrilised ümber ühe laengu keskme. Elektriväljas nihkuvad erinevad laengud vastavalt jõuväljale ja seega muutub molekul mittepolaarseks. Polaarne Mittepolaarne 7. Kuidas on polaarsed molekulid paigutunud ilma välise välja mõjuta ja mis toimub välise välja mõjul (mis on dielektriku polarisatsioon)? Dielektrikus toimub elektrivälja mõjul polariseerumine. Polariastsiooni nähtuseks nimetatakse omavahel seotud erimärgiliste laengukandjate lahknemist (positiivsed laengu kandjad
II ei lõiku kunagi. III mida tihedamini paiknevad seda tugevam on Dielektrikud jaotatakse polaarseks ja mittepolaarseks ja mitte polaarseks. Polaarse dielektrikulid on dipoolid st nende plusslaengu kese ja elektriväli. Punktlaengu elektriväljatugevus:E= k*q/Er =q//4piEE0r2. E-elektriväljatugevus (V/m) q=laeng(c) E- ainedielektriline läbitavus. E 0- 8,85* 10-12 F/m. miinuslaengukese ei ühti. Kui polaarne dielektrik panna elektrivälja, siis hakkavad dipoolid orienteeruma välise välja sihis ja nõrgestavad k- 9*109 N*m2/c2. F-k*q1/Er 2. Kehtib elektrivälja superpositsiooni printsiip. Summaarse elektrivälja tugevus on võrdne liituvate väljade elektrivälja tugevuste summaga. Laetud tasandi elektrilaeng. E= q/2EE0S. S-pindala. Suur laetud tasand tekitab homogeense elektrivälja homogeenne on selline elektriväli mille sellega elektrivälja
F=Eq0. Punktlaengute süsteemi elektrivälja tugevus on võrdne üksikute laengute elektrivälja tugevuste vektorsummaga E=E1+E2+..N. Näitab ka potentsiaali kõige kiirema kahanemise suunda. Mittepolaarse dialektriku aatomid näevad normaaltingimustel neutraalseks tänu mõlema laengu + ja - "raskuskeskmete" kokkulangemisele. Klaasid, kummid, parafiin, õhk. Dialektrikuks nim ainet, milles vabade laengute hulk on normaaltingimustes kaduvväike. Polaarse dielektriku aatomite erimärgiliste laengute raskuskeskmed ei lange kokku. Elektrontihedus on nihutatud molekulis tulenevalt elektronide nihutatud paiknemisest tekib nn dipool. Distilleeriutd vesi, piiritus. Kõiki polaarseid dialektrikuid võib kirjeldada dipoolina. Indutseeritud laeng mittpolaarses dielektrikus tekib tänu neutraasete molekulide polarisatsioonile (erinimelised molekuli osad nihkuvad erinevates suundades, osaliselt deformeerudes moekuli) ja nende järgnevale ümberorienteerumisele
http://www.abiks.pri.ee Elektrivälja kahe punkti vahel on pinge üks volt, kui laengu 1C viimisel ühest punktist teise tehakse tööd 1J; 1V=1J/1C Elektrivälja tugevuse ja potensiaalide vahe seos A=Eqd & A=qU >>> U=Ed Elektrivälja iseloomustamiseks kasutatakse nii jõujooni kui ekvipotentsiaalpindu (sama potensiaaliga pind) KONDENSAATORID Kahe keha omavaheline mahtuvus näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. C=q/U Kondensaatoriks nim kehade süsteemi, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Kondensaatoreid liigitatakse:1)kuju järgi (plaat, kerakon) 2) dielektriku liigi järgi (paberõhk) 3) mahtuvuse muudetavuse järgi (pöördkon) C=e0eS/d; W=CU2/2 OHMI SEADUS VOOLURINGI OSA KOHTA. TAKISTUS. Eri liiki juhtidel sõltub voolutugevus pingest erinevalt.
E=E0+E’ ehk kogu väli võrdub algse väljaga, mille põhjustab laetud keha ja polarisatsiooni tagajärjel tekkinud välja summaga. 5. DIELEKTRIKUD ELEKTRIVÄLJAS Dielektrikud on ained, milles vabade laengute hulk on normaaltingimustel kaduvväike. Nende juhtivus on 10 astmel 15- 20 korda väiksem kui tavalistel juhtidel. Iga dielektrikut iseloomustab dielektriline läbitavus ja dielektriline tugevus. Dielektrik võib olla kas polaarsete või mittepolaarsete molekulidega. Dielektriku polarisatsiooniks nim. nähtust, kus dielektrikus toimub seiotud laengute ümberkorraldus, dielektriku molekulide dipoolmomendid orienteeruvad korrapäraselt kas elektrivälja mõjul välja suunas või spontaalselt, mille tõttu dielektrik tervikuna omandab dipoolmomendi. Sellises olekus dielektriku kohta öeldakse, et dielektrik on polariseeritud. Dielektrikus tekkinud lisavälja suund on alati vastupidine välisele väljale
või suunduvad lõpmatusesse. Elektriväli mille tugevus on igas ruumipunktis nii suuruselt kui ka suunalt ühesugune nim. homogeennseks. Tema elektrivälja jõujooned-üksteisega paralleelsed. Nt: 2 erinimeliselt laetud metallplaadi vaheline elektriväli- homogeenne. Juhtides (metallides ennem) esineb laetud osakesi mis võivad elektrivälja mõjul juhi sees vabalt ümber paikneda nim-vabadeks laenguteks (metallides on sellisteks- elektronid). Dielektrikud elektriväljas Kõik dielektriku laengud on seotud ja peaaegu pole üldse vabu laenguid.Kui paigaldada dielektrik elektrivälja, hakkavad ta molekulide + ja laengutele mõjuma vastassuunalised jõud.Selle mõjul venivad molekulid pikemaks ja asetuvad suunaga piki välja jõujooni polarisatsioon. Välja olemasolul asetsevad molekulid korrastatult, aga välja puudimisel kaootiliselt.Molekuli,mille laengud paiknevad välja mõjul ümber nim. Elektriliseks dipooliks
Dielektrik elektriväljas vähendab elektrivälja tugevust. Seda vähendamise suurust iseloomustab suhteline dielektriline läbitavus. Kasutatakse mikrolaineahjudes..Mikrolainete perioodiliselt muutuvasuunaga elektrivälja mõjul hakkavad vee molekulid toidus perioodiliselt ümber orjenteeruma ja seega sunnitult võnkuma. 18. Mis on elektrimahtuvus? Definitsiooni valem ja ühik. Kahe keha omavaheline mahtuvus näitab, kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. Def valem: C= Ühik: F (mF 10-3 F; F 10-6 F; nF 10-9 F; pF 10-12 F) U 19. Defineeri mahtuvuse ühik 1 F. Mahtuvus on 1F, kui laengu 1C viimine ühelt plaadilt teisele tekitab plaatide vahele pinge 1V. 20
mida omab antud valja punktis pos uhiklaeng. =WP/qp, kus potentsiaal, Wp pot energia antud valja punktis, qp laengu suurus antud valja punktis. =E/q Konservatiivsete joudude vali Elektrivalja sarnasus raskusjou valjaga too ei soltu keha trajektoorist vaid nihkest joujoonte suunas. Elektriväli dielektrikus- Kui dielektrik asetada välisesse elektrivälja muutub dielektrik polaarseks ja omandab dipoolmomendi. Elektriväli püüab korrapärastada dipoolmomente, soojusliikumine segab seda. Suhteline dielektriline läbitavus Naitab, mitu korda on laengute vaheline joud keskkonnas vaikesem kui vaakumis. = F0/F https://cdn.fbsbx.com/v/t59.2708-21/11418134_10005305299...=7195bbc5cfbee92b2ba4ef98da5f1103&oe=5A5D45D5&dl=1 14.01.2018, 18F47
Erinevatel laengutel võib olla antud väljapunktis erinev potentsiaalne energia, kuid potentsiaalse energia Up ja laengu q0 suhe on selle punkti jaoks jääv suurus. Elektrivälja potentsiaal on töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju / lõppmatusse (iseloomustab välja potentsiaalset energiat antud punktis). 2. Elektriväli aines dielektrikud · Polaarne ja mittepolaarne dielektrik, dielektrikud välises elektriväljas (+ näited, joonised) Mittepolaarse dielektriku aatomid (molekulid) näevad normaaltingimustel neutraalseks tänu mõlema laengu (+ ja ) "raskuskeskmete" kokkulangemisele Polaarse dielektriku aatomite (molekulide) erimärgiliste laengute raskuskeskmed ei lange kokku Kõike polaarseid dielektrikuid võib kirjeldada dipoolina(elektronid paiknevad nihutatult) Dielektrikud välises elektriväljas
Elektrostaatilise välja energia Samuti nagu gravitatsiooniväljas paikneva keha potentsiaalne energia on võrdeline keha massiga m, on elektrostaatilises väljas paikneva laengu potentsiaalne energia pW võrdeline selle laengu suurusega q. Elektrostaatilise välja jõudude töö A laengu ümberpaiknemisel väljas võrdub selle laengu potentsiaalse energia muudu vastandväärtusega: A = -(Wp2-Wp1) Elektriväli dielektrikutes Aatom on mittepolaarne ei oma pooluseid. Kui aga aatomitest moodustub molekul, siis ei pruugi erimärgiliste laengute raskuskeskmed kokku langeda. Selliseid molekule nimetatakse polaarseteks. Kui poolusi on kaks nimetatakse laengusüsteemi dipooliks. Dielektrik on aine, milles vabade laengute hulk normaaltingimustel on väga väike. Dielektriku polarisatsioon. Polaarsetes dielektrikutes on molekulide dipoolmomendid tavaliselt orienteeritud täiesti ebakorrapäraselt.Kogu keha summaarse dipoolmomendi arvutamisel saame tulemuseks 0
Ülaltoodust järeldub, et laetud juht omab kindlat, laengust sõltuvat potentsiaali. See potentsiaal sõltub: juhile antud laengu suurusest, juhi kujust ja mõõtmetest ning teiste juhtide olemasolust antud juhi lähedal. Viimaseid kolme parameetrit saab kokku võtta laengust sõltumatu kordaja - mahtuvuse abil: Mahtuvus - juhile antud laeng jagatud juhi potentsiaaliga (keha pinnale kogutav laengu suurus) Farad (F) - juhi mahtuvus, kui laeng 1 C tõstab tema potentsiaali 1 V võrra. Laengu salvestamiseks ette nähtud seadet nimetatakse kondensaatoriks. Plaatkondensaator kaks paralleelselt met-plaati, mis on eraldatud dielektrikuga. Väli dielektrikus. Kui laenguid ümbritsevaks keskkonnaks on dielektrik, ei saa selles olevad laengud vabalt liikuda. Nimetatakse selliseid laenguid seotud laenguteks, ja see tähendab, et tavaolukorras on neile mõjuvad jõud tasakaalus
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
