1V/m on sellise elektrivälja tugevus, milles potentsiaal muutub liikumisel piki jõujoont iga meetril ühe voldi võrra. |(äike-soojenenud õhk liigub kiiresti ülespoole, sest soe õhk on külmast kergem. Tõusvates õhuvooludes saavad veepiisad hõõrdumisel elektrilaengu.)|Aine nõrgendab elektrijõude ja ka elektrivälja. Peamiseks aine eletrilisi omadusi määravaks suuruseks on vabade laengukandjate arv. Elektriväli kutsub juhis esile laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise. Seda nim elektrilise induktsiooni nähtuseks. Tekkivaid laenguid nim indutseeritud laenguteks. Indut laengute elektrivli tasakaalustab juhile väljaspoolt mõjuva elektrivälja. Selle tagajärjel summaarne elektrostaatiline väli juhis puudub.| Dielektrik-aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasendi suhtes. Pol nähtus-omavahel seotud erinimeliste laengute lahknemist ruumis. Pol tulemusena aine nõrgendab talle mõjuvat elektrivälja
Kui kehade vahelise vastasmõju vahendaja pole materiaalne (pole nähtav ega tunnetatav), siis on tegu mõju vahendava väljaga. On olemas nt magnetväli ja gravitatsiooniväli. Kahe või enama laetud keha vahelist vastasmõju vahendab elektriväli. Elektrivälja inimene oma meeleorganitega ei tunneta. Elektrivälja olemasolu üle võib otsustada ainult tema toimete järgi. Elektriväli mõjub ainult laetud kehadele. Elektriväli ümbritseb kõiki laetud kehasid. See tekib keha laadumise korral momentaalselt ja levib ruumis väga suure kiirusega (300000000 m/s). Ühe laetud keha poolt tekitatud elektriväljas mõjub teisele laetud kehale elektrijõud. Elektrijõu mõjul hakkavad laetud kehad liikuma. Elektrijõud on seda tugevam, mida suuremad on laengud ja mida väiksem on nende laetud kehade vaheline kaugus. Paigalseisvate laetud kehade elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks väljaks.
vastastikmõjus. 2. Sõna "elekter" pärineb kreekast. 3. Positiivne laeng 4. Negatiivne laeng 5. Laengute vastastikmõju üldkirjeldus ning laengu märgi tuvastamine elektroskoobiga- erinimelised laengud tõmbuvad ja ühenimelised tõukuvad. 6. Elementaarlaeng on prootoni või elektroni elektrilaeng. 7. Prootoni ja elektroni laengud- prootoni laeng on positiivne ja elektroni laeng negatiivne. 8. Laenguta ehk neutraalne keha on osake vöi keha millel pole laengut. 9. Laadumise ja laengu jäävuse kirjeldus lähtudes elementaarosakestest 10. Juhid. Dielektrikud.- Materjali, mis elektrit ei juhi, nimetatakse dielektrikuks ehk isolaatoriks. Materjal loetakse juhiks, kui selle eritakistus ei ületa 106 m. 11. Elektrivool ja voolutugevus. Voolu suund.- Elektrivool on elektronide või ioonide suunatud liikumine. Voolutugevus (tähis I) on füüsikaline suurus, mis kirjeldab ajaühikus elektrijuhi ristlõiget läbinud elektrilaengu hulka. 12
väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. E= F/q ühik: 1 N/C 2. Kui ruumi punktis mõjub mitu elektrivälja siis nende mõjud liituvad väljade suundi ja suurusi arvestades. 3. Kk 4. Elektrivälja tugevust väheneb 16 korda, kuna elektrivälja tugevus on võrdeline välja tekitava laenguga ja pöördvõrdeline kauguse ruuduga. 5. Elektriväli kutsub juhis esile laengukandjateümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise, tekkivad laengud onindutseeritud laengud, nende elektriväli tasakaalustab juhile väljaspoolmõjuva elektrivälja, selle tagajärjel summaarne elektrostaatiline väli juhispuudub. 6. Potensiaalsetes elektriväljades ei sõltu välja töö laengu ümberpaigutamisel välja ühest punktist teise laengu trajektoori kujust. 7. Elektrivälja potentsiaal on füüsikaline suurus, mis võrdub mingisse elektrostaatilise välja punkti asetatud elektrilaengupotentsiaalse
kui maja pihta. 4. Juht elektriväljas. Juhi sattumisel elektrivälja hakkavad vabad laengukandjad juhis liikuma, kuna väli mõjutab neid jõuga. Pos laengukandjad liiguvad elektrivälja suunas ja neg vastassuunas. Seal, kus välja jõujoonued juhti sisenevad, tekib neg laeng. Pinnale, millest jõujooned väljuvad, ilmub pos laeng. Elektriväli kutsub juhis esile laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise. Seda nim elektrilise induktsiooni nähtuseks. Tekkivaid laenguid nim indutseeritud laenguteks. 5. Dielektrik elektriväljas. Erinevalt juhist ei saa laengukandjad dielektrikus vabalt liikida. Nad võivad vaid veidi nihkuda asnedist, milles nad olid elektrivälja puudumisel. Dielektrik laiemad tähenduses mittejuht e. vabu laengukandjaid mittesisaldav aine. Kitsamas tähenduses on aine, millest elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasendi suhtes. 6
Füüsika KT kordamisküsimused 1. Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahet nimetatakse elektriliseks pingeks. Kahe punkti vaheline pinge näitab, kui suurt tööd teeb elektriväli ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise. U = A/q 2. Juhtiva keha pindadele kogunevaid laenguid nimetatakse elektriliseks induktsiooni nähtuseks. Elektriline induktsioon elektriväli kutsub juhis esile laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise, tekkivad laengud on indutseeritud laengud, nende elektriväli tasakaalustab juhile väljaspool mõjuva elektrivälja, selle tagajärjel summaarne elektrostaatiline väli juhis puudub, Seotud laengukandjate lahknemine on polariseerumine ehk polarisatsiooni nähtus. Polarisatsioon omavahel seotud erimärgiliste laengute lahknemine, selle tulemusel aine nõrgendab talle mõjuvat elektrivälja. Iseloomustav dielektriline läbitavus. 3
suurus. Ühik V (volt). Mida tugevam on eletriväli, seda suurem on eletrivälja punkti potentsiaal. 18. Elektriline pinge elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. Tähis U Valem U = 1-2 Ühik 1V (volt) Kahe punkti vaheline pinge näitab, kui suurt tööd teeb elektriväli ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise. 19. Elektriväli kutsub juhis esile laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise. Seda nimetatakse elektrilise induktsiooni nähtuseks ning tekkivaid laenguid nimetatakse indutseeritud laenguteks.
Elektrilise kaksikkihi kujunemine: Paigutame metallelektroodi tema enda soola lahusesse. Metalli ioonide keemiline potentsiaalmetalli- ja lahusefaasis on üldjuhul erisugune, mille tagajärjel metalli ioonid hakkavad läbi piirpinna minema üle sellesse faasi, kus nende keemiline potentsiaal on madalam. Kunaioonid on elektriliselt laetud, siis see ioonide üleminek põhjustab faaside laadumise. Kui selletagajärjel metallifaas omandab positiivse laengu, siis kuloniliste tõmbejõudude tõttu tõmmatakse lahusest faaside piirpinnale anioone, mis püüavad neutraliseerida metalli positiivset laengut. Need negatiivse laenguga anioonid omakorda põhjustavad ka metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall-lahuse piirpinnale, kus tekib plaatkondensaatoriga sarnane erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline kaksikkiht. Elektrilise kaksikkihi poolt
negatiivse laengu. II. Elektrilise kaksikkihi kujunemine: Paigutame metallelektroodi tema enda soola lahusesse. Metalli ioonide keemiline potentsiaal metalli- ja lahusefaasis on üldjuhul erisugune, mille tagajärjel metalli ioonid hakkavad läbi piirpinna minema üle sellesse faasi, kus nende keemiline potentsiaal on madalam. Kuna ioonid on elektriliselt laetud, siis see ioonide üleminek põhjustab faaside laadumise. Kui selle tagajärjel metallifaas omandab positiivse laengu, siis kuloniliste tõmbejõudude tõttu tõmmatakse lahusest faaside piirpinnale anioone, mis püüavad neutraliseerida metalli positiivset laengut. Need negatiivse laenguga anioonid omakorda põhjustavad ka metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall-lahuse piirpinnale, kus tekib plaatkondensaatoriga sarnane erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline kaksikkiht
Juhtides saab nende osakeste liikuma panemisel teel tekitada elektri voolu. elektrolüüdid - osakesteks on ioonid (soolad, happed ja leelised ) metallid vabadeks laengukandjateks on elektronid Dielektrikud vabu laengu kandjaid ei ole (isolaatorid) 3. Kuidas mõjutab väline elektriväli juhis olevaid laengukandjaid? Mis toimub selle tagajärjel? Juhis kutsub elektriväli esile laengukandjate ümberpaiknemise ja seega juhi eri osade laadumise. Laengud paiknevad ümber seni kuni väline elektriväli (E) on tasakaalustatud (jõu suunalt vastupidine) juhi siseelektrivälja poolt (Ej). - Ej = E Selle tagajärjel puudub juhis elektriväli (varjestamine). Moodustuvaid makroskoopilisi laenguid nimetatakse indutseeritud laenguteks. Indutseeritud laengute elektri väli tasakaalustab väljastpoolt mõjuva elektrivälja. E
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+ ..+C n Jadamisi C1 C2 Cn , rööbiti C= Elektrivool
elektroodil reaktsioone ei toimu ja seal esinev tasakaal on elektrokeemilist laadi. Laetud osakesed ei suuda faaside piirpinda läbida. Elektrilise kaksikkihi kujunemine: Metall paigutatakse tema enda soola lahusesse. Tema ioonide keemiline potentsiaal metallid- ja lahusefaasis on üldjuhul erinev, mille tagajärjel metalli ioonid hakkavad läbi piirpinna minema üle madalama keemilise potentsiaaliga faasi. Kuna ioonid on elektriliselt laetud, siis see üleminek põhjustab faaside laadumise. Selle tagajärjel omandab metallifaas positiivse laengu, seega tõmmatakse lahusest faaside piirpinnale anioone, mis püüavad neutraliseerida laengut. Anioonid omakorda põhjustavad metallielektroodi sisemusest positiivsete laengute kandumise metall-lahuse piirpinnale, kus tegib erimärgiliste laengute vastasseis. On tekkinud elektriline kaksikkiht. Elektroni poolt tehtav ja termodünaamiliselt maksimaalne kasulik töö
energia ja laengu suhet =E/q. Konservatiivsete jõudude väli-elektriväli on samasugune väli nagu raskusjõud -töö ei sõltu trajektoorist vaid nihkest jõujoonte suhtes. Elektriväli dielektrikutes- dielektrikus toimub elektrivälja mõjul polariseerumine.+ laengukandjad nihkuvad oma tasakaaluasendist välise elektrivälja suunas, negatiivsed vastassunas. Seega tekib täiendav elektriväli.juhis kutsub elektriväli esile laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi eri osade laadumise (tekivad indutseeritud laengud). Suurust nimetatakse aine suhteliseks dielektriliseks läbitavuseks; mida suurem on , seda nõrgemaks jääb väli.Tavaliselt on dielektrikute suhteline läbitavus kümne ringis. Ta näitab mitu korda on laengute vahel mõjuv jõud antud keskkonnas väiksem kui vaakumis =F0/F Suhteline dielektriline läbitavus on alati suurem ühest.Kui paigutada dipool homogeensesse elektrivälja, satuvad dipooli moodustavad laengud +q ja q suuruselt
Elektriline kaksikkiht mittepolariseeritaval elektroodil. Paigutame metalli tema enda soola lahusesse, näiteks (Zn/Zn2+ või Cu/Cu2+). Metalli ioonide keemiline potentsiaal metalli- ja lahuse faasis on erinev. Sellel põhjusel hakkavad metalli ioonid läbi piirpinna minema üle sellesse faasi, milles nende keemiline potentsiaal on madalam. Kuna ioonid on elektriliselt laetud, siis selline üleminek põhjustab faaside laadumise. Oletame, et Cu2+ ioonid liikusid lahusest vase pinnale. Metalne vaskelektrood omandab sellisel juhul positiivse laengu. Saanud positiivse laengu, tõmbab vaskelektrood lahusest faaside eralduspinnale anioone, millised püüavad neutraliseerida vaskelektroodi positiivset laengut. Elektrostaatilise külgetõmbe tõttu koguneb ka metalli positiivne laeng metalli pinnale ja seetõttu moodustubki faaside piirpinnal kaks laengukihti, nii nagu see toimub näiteks kondensaatoril.
püsivuse. Elektriline kaksikkiht mittepolariseeritaval elektroodil. Paigutame metalli tema enda soola lahusesse, näiteks (Zn/Zn2+ või Cu/Cu2+), esineb keemiline potentsiaal. Metalli ioonide keemiline potentsiaal metalli- ja lahuse faasis on erinev. Sellel põhjusel hakkavad metalli ioonid läbi piirpinna minema üle sellesse faasi, milles nende keemiline potentsiaal on madalam. Kuna ioonid on elektriliselt laetud, siis selline üleminek põhjustab faaside laadumise. Oletame, et Cu2+ ioonid liikusid lahusest vase pinnale. Metalne vaskelektrood omandab sellisel juhul positiivse laengu. Saanud positiivse laengu, tõmbab vaskelektrood lahusest faaside eralduspinnale anioone, millised püüavad neutraliseerida vaskelektroodi positiivset laengut. Elektrostaatilise külgetõmbe tõttu koguneb ka metalli positiivne laeng metalli pinnale ja seetõttu moodustubki faaside piirpinnal kaks laengukihti, nii nagu see toimub näiteks kondensaatoril.
katte laengu ja katetevahelise pinge suhe vastassunas. Seega tekib täiendav C=q/U [F-farad].üksiku juhi mahtuvus ja elektriväli.juhis kutsub elektriväli esile potentsiaali suhe C=q/. Kondensaatorite laengukandjate ümberpaiknemise ja juhi ühendamine- kui kasutada on mitu eri osade laadumise (tekivad kondekat, võib tunduvalt laiendada mahtuvuste võimalikke väärtusi, ühendades indutseeritud laengud). Suurust kondekad patareideks. Rööpühendus- nimetatakse aine suhteliseks dielektriliseks läbitavuseks; mida laengukandjate liikumise suund suurem on , seda nõrgemaks jääb ( vooluringis plussilt miinusele). Alalisvoolu väli.Tavaliselt on dielektrikute suhteline tekkimiseks ja säilimiseks aines on vajalik
1 9. Tutvumine elektronostsillograafiga EM-9 10. Tutvumine digitaalse ostsillograafiga (elektromagnetiliste vabavõnkumiste töö näitel). EM-10 11. Tutvumine digitaalse signaali töötlusega arvutis (elektromagnetiliste vabavõnkumiste töö näitel). EM-11 12. Kondensaatori aperioodilise laadumise ja tühjenemise uurimine EM-12 13. Vahelduvvoolu iseloomustavate suuruste mõõtmine: induktiivsuse ja mahtuvuse määramine ning Ohmi seaduse kontroll järjestikahela korral EM-13 14. Magnetinduktsiooni mõõtmine LF-21 15. Trafo mudeli valmistamine ja uurimine K12 Nimekirjast sooritada 6 tööd vastavalt juhendava õppejõu poolt koostatud graafikule.
mis kolmefaasilise 400 V süsteemi puhul omab väärtust U Z 565 V. 49 Joonis 6.2. Kolmefaasilise mittejuhitava sildalaldi tööpõhimõte [9] Alalisvoolu vahelüli (DC link) koosneb omakorda kondensaatorist, käivitus- ja pidurdusahelast. Alalisvoolu vahelülis silutakse alalisvoolu pulsatsioonid ära kondensaatori abil. Kui muundur lülitatakse võrku tekkib kondensaatori laadumise tõttu väga suur vooluimpulss, mistõttu on alalisvoolu vahelülisse sisse ehitatud türistoriga juhitav pidurdusahel. Takisti piirab voolu väärtust, kondensaatorid laaduvad aeglasemalt ning ohutult. Kui kondensaatorid on laetud viiakse türistor kinnisesse olekusse ning takisti lühistatakse. Pidurdusahelat kasutatakse dünaamilisel pidurdamisel, et ära hajutada pidurdamisel vabanevat soojusenergiat. Pidurdusahel on juhitav transistoriga. Sagedusmuunduri väljalülitamisel võib
Väljundis olev kondensaator on nagu energeetiline puhver pulseeriva vooluga vaheldi ja koormuse vahel, ning teostab türistoride sundkommutatsiooni. Kui türistorid VS2 ja VS3 on avatud, siis laetakse kondensaatorit sisendpingega. Niipea kui türistorid VS1 ja VS4 avanevad, saavad türisorid VS2 ja VS3 kondensaatorilt vastupinge, mis aitab neil koheselt sulguda. Järgnevalt hakkab kondensaator laaduma vastupidise polaarsusega, lõpetades laadumise enne järgmist lülitushetke. Mida suurem on vool, seda kiiremini laadub kondensaator ümber ning seda lühemad on kommutatsiooni ajad. + VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 M Ud VT6 VT7 VT8 VT9 VT10 M a.