Elektrivool Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. Elektrivool tekib siis kui on olemas elektriliselt laetud osakesed, mis saavad vabalt liikuda. Vabadeks laengukandjateks nimetatakse laetud osakesi, mis saavad aines vabalt liikuda. 2 tingimust elektrivoolu tekkimiseks: 1) peavad olemas olema vabad laengukandjad, mis saavad hakata liikuma. 2) vabadele laengukandjatele mõjuv elektrijõud. Et tekitada elektrivool, tuleb tekitada aines elektriväli. Elektrivoolu suunaks loetakse kokkuleppeliselt positiivse laenguga osakeste liikumise suunda. Elektrivool vooluallikaga ühendatud juhis on suunatud vooluallika positiivselt pooluselt negatiivsele poolusele. Elektrijuhtideks nimetatakse aineid, milles on suur hulk vabu laengukandjaid. Mittejuhtideks nimetatakse aineid, milles ei ole vabu laengukandjaid.
ühendatud jadamisi teisi elektriseadmeid, ei tohi ampermeetrit vooluallikaga ühendada 8. Teisend 0,0008 A = 0,8 mA 328mA = 0,328 A 9. Millist elektrivoolu toimet kasutad kõige sagedamini?too näide. Soojusliku toimet nt: vesi keeb elektrilises veesoojendis 10. Mida tähendab voolutugevus 3 A? järelikult juhi ristlõiget läbib 1s jooksul elektrilaeng suurusega 3 C 1. Millistel tingimustel tekib elektrivool?elektrivool tekib siis,kui: 1. On olemas vabad laengukandjad,mis saavad hakata liikuma; 2. Vabadele laengukandjatele mõjuvad elektrijõud. 2. Mida iseloommustab voolutugevus? On füüsikaline suurus, mis arvuliselt on võrdne ajaühikus juhi ristlõiget läbinud elektrilaengu suurusega 3. Mis on mittejuhi iseloomulikud tunnused? Neil puuduvad laengukandjad 4. Too näiteid elektrivoolu tarvititest. Milleks neid kasutatakse? Elektritarvitiks on näiteks elektrimootor, küttekeha, lamp, taskutelefon. Tarvitis muundub elektrienergia
Elektrivool. Elektrivoolu suund. Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. Elektrijõu kaks tingimust: 1. On olemas vabad laengukandjad, mis saavad hakata liikuma. 2. Vabadele laengukandjatele mõjuvad elektrijõud. Elektrilaenguga osakesi, mis saavad aines vabalt liikuda, nimetatakse vabadeks laengukandjateks. Elektrivoolu tekkeks tuleb aines tekitada elektriväli. Elektrivoolu suunaks loetakse positiivse laenguga osaksete liikumise suunda. Mida nimetatakse elektrivooluks? Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. Milliseid osakesi nimetatakse vabadeks laengukandjateks?
1. Elektrilaeng - näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus. Elementaarlaeng - vähim looduses eksisteeriv laeng. Kandjad on prootonid ja elektronid. 2. Juht - ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur. Looduslik vesi. Dielektrik - ehk mittejuhid sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid ning seetõttu on neis tekkiv elektrivool reeglina väga nõrk. Puhas destilleeritud vesi. Pooljuht - Laengukandjad vahest on vahest mitte - kandjate hulga muutus. Juhivad ühes suunas. 3. Elektrivool - vabade lanegukandjate suunatud liikumine elektrivälja mõjul. Voolutugevus - Voolutugevus näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. I=q/t 4. Coulomb’i seadus - . Kahe laetud keha vahel mõjuv elektrijõud F on võrdeline kummagi keha e
Pooljuhid on ained, mis tavatingimustel juhivad voolu halvasti. Nt. Räni, germaanium. +joonis 7)Mis on pooljuhi omajuhtivus? Puhaste pooljuhtide juhtivust nimetatakse omajuhtivuseks. See on halb. 8)n-tüüpi pooljuht on pooljuht, kus põhilisteks laengukandjateks on vabad elektonid. See tekib kui lisandina kasutatakse viievalentset ainet, nt Arseen. Elektrivälja mõjul võib elektron liikuda doonornivoolt juhtivustsooni. +joonis 9)p-tüüpi pooljuht on pooljuht, kus põhilised laengukandjad on positiivsed augud.. See saadakse 3-valentse aine lisamisel nt indium. +joonis 10)Pooljuht diood Põhiomadus: lasta hästi läbi voolu ainult ühes suunas. Kasutatakse vahelduvvoolu alaldamisel. Skeemi tähis: I-on rakendatud päripinge. P-N siiret läbivad põhilised laengukandjad. Neid on palju ja tekib tugev vool. II- on rakendatud vastupinge P-n siiret läbivad kõrvalised laengukandjad. Tekib väga väike vool-vastuvool. 11)Transistor ehk pooljuht triood. Põhiomadus: võimendus
Elektrivool Elektrivool laetud osakeste suunatud liikumine Elektrivool jaguneb: 1) vahelduvvool voolutugevus muutub 2) alalisvool Elektrivoolu suund: voolu iseloomust sõltumata laetakse kokkuleppeliselt tema suunaks alati positiivsete laengute liikumise suuna. Elektrivoolu tekkimise tingimused: 1) vabad laengukandjad 2) keskkond, kus liiguvad vabad laengukandjad 3) jõud, mis paneb osakesed liikuma Alalisvool Alalisevool elektrivool, mille tugevus ajas ei muutu Voolamist iseloomustab voolukiirus, mis näitab, kui palju läheb edasi ühe sekundi jooksul. Elektrivoolu iseloomustab elektrivoolu tugevus ehk VOOLUTUGEVUS. Voolutugevus ajavahemik t juhi ristlõike läbinud laengujuhi q ja selle sama ajavahemiku suhe. Voolutugevus sõltub: 1) laetud osakeste laengust (q) 2) osakeste konsentratsioonist n=N/V (osakeste arv/ruumala)
pooljuhist voolu juhtiva kanali juhtivust mõjutab elektriväli ja sellest tulenevalt on ta erinevalt bipolaartransistorist pingega tüüritav element. Väljatransistori nimetatakse ka unipolaartransistoriks, sest tema väljundvool kujuneb ainult ühenimeliste laengukandjate (kas elektronide või aukude) liikumisena. Konstruktsioon Väljatransistoril on tavaliselt kolm või neli elektroodi. Üht, voolu juhtiva kanali otsas asuvat elektroodi, kust laengukandjad sisenevad kanalisse nimetatakse lätteks (source), teist, kust laengukandjad väljuvad, neeluks (drain) ja kanali küljel asuvat tüürelektroodi paisuks (gate). Bipolaartransistoridel vastavad neile emitter, baas ja kollektor. Neljas elektrood on alus (body, base; puudub pn-siirdega väljatransistoridel), mis enamasti lätte külge ühendatakse. Konstruktsioon Konstruktsioonilt jagunevad väljatransistorid pn-siirdega
Elektrivälja kahe punkti potentsiaalide vahe. Kahe punkti vaheline pinge näitab, kui suurt tööd teeb elektriväli ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise. Sammupinge: Mida rohkem on inimese üks jalg, seda suurem potentsiaalide erinevus(pinge) tekib kahe jala vahel. Piksevarras: Välk tahab lüüa teraviku pihta ja seepätast suutema tõenäosusega lööb ta piksevarda pihta 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.
Nii tekib elektrivool pooljuhti nim. p-tüüpi pooljuhiks. elektrolüüdis. See kujutab endast + ja – ioonide 3.p-n siire – p-tüüpi pooljuhtides on laengukandjateks suunatud liikumist. Elektrolüüsil kehtib Faraday augud, n-tüüpi pooljuhil aga elektronid. Kui ühendada elektrolüüsiseadus: katoodil sadestunud aine mass p-tüüpi pooljuht vooluallika +ga ja n-tüüpi pooljuht on võrdeline vuulutugevuse ja ajaga. vooluallika-ga, siis laengukandjad hakkavad liikuma 3.Transistorit saab kasutada elektrisignaali üksteise poole ja läbivad tõkkekihi. Seda nim. võimendamiseks. Parempoolne patarei tekitab + pärisvooluks. Kui aga muuta vooluallikate poolt, siis pinge kollektori ja emitteri vahel. Vasakpoolne laengukandjad tõmbuvad üksteisest eemale ja voolu patarei tekitab baasil emitteri suhtes + pinge, kuid praktiliselt ei teki. Seda nim. vastuvooluks. P-n siirde kollektori suhtes jääb baas -
suurem, sest siis jagub footoni energiast elektroni vabastamiseks ja ainest eemale kandmiseks, punapiiri sagedus on suurus, millest väiksema sagedusega valgus ei tekita fotoefekti, fp=; 9) päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest, mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks, seal kasutatakse fotoelemente, mis koosnevad kahest eri tüüpi juhtivusega pooljuhist, fotoelemendi valgustamisel tekivad vabad laengukandjad liiguvad läbi pooljuhte lahutava tõkkekihi ja fotoelemendi pooled laaduvad erinimeliselt ning fotoelement muutub elektrienergiaallikaks; 10) footoni enrgia määratud talle vastava laine sagedusega, mis erinevalt teistest osakestest ning footonil puudub seisumassi - ta ei saa ekssiteerida paigalolekus, footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega p=m*c; E=hf, hf=A+ (v=), fp=, f= , hf>A, E=mc2, N=, c= , 1elektronvolt=1,6x10-19J.
Elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. 2. Juhis vib tekkida elektrivool. Miks mittejuhis ei saa tekkida elektrivoolu? Sest mittejuhis pole vabu laengukandjaid. 3. Tmba ring mber ige vastuse jrjenumbrile. Elektroltide vesilahustes on vabadeks laengukandjateks... 1) elektroldi molekulid 2) elektronid 3) elektroldi lahustumisel tekkinud ioonid ige 4) vee molekulid 4. Kirjuta kaks tingimust, mis peavad olema tidetud, et aines tekiks elektrivool. 1) on olemas vabad laengukandjad, mis saavad hakata liikuma 2) vabadele laengukandjatele mjuvad elektrijud 5. Kirjuta tabelis esimesse veergu elektrivoolu tomed. Teise veergu kirjuta, kas antud elektrivoolu toime oleneb voolu suunast vi mitte. Elektrivoolu toime Oleneb (ei olene) voolu suunast soojuslik toime ei olene keemiline toime ei olene magnetiline toime oleneb 6
jagamatu) Iga keha laengu suurus on algosakeste laengute summa. Kvargid- prootoni ja neutroni kolm veel väiksemat osakest. Elektrostaatiline induktsioon- nähtus, kus laetud keha tekitab laadimata kehas laengute erinevuse, ühesotsas ja – teises Laengu jäävuse seadus- elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Kõikides süsteemides liiguvad elektronid, liikumisvõimelised laetud osakesed e vabad laengukandjad Elektrivool- laengukandjate suunatud liikumine. Voolu tekkimiseks vaja: * vabade laengukandjate olemasolu * nende liikumist põhjustav jõud Vabade laengukandjate sisalduse järgi on 3 tüüpi kehasid: Juhid- ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur e juhivad elektrit, nt metallid, kraanivesi, elektrolüüt Dielektrikud- isoleerivad e elektrit mitte juhtivad ained, sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid, nõrk elektrivool, nt plastid, gaasid
(Elektrivool) Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. Laetud osakesi, mis saavad aines vabalt liikuda, nimetatakse vabadeks laengukandjateks. Vabad laengukandjad hakkavad suunatult liikuma elektrijõu mõjul Elektrivool tekib siis, kui on täidetu kaks tingimust: 1) on olemas vabad laengukandjad, mis saavad hakata liikuma, 2 )vabadele laengukandjatele mõjuvad jõud. Teatavasti mõjub elektrijõud laetud kehadele elektriväljas .Järelikult selleks, et tekiks elektrivool, tuleb aines tekitada elektriväli. Elektrivoolu suunaks loetakse positiivse laenguga osakeste liikumie suunda. Seega, elektrivool vooluallikaga ühendatud juhis on suunatud vooluallika positiivselt pooluselt negatiivsele. Elektrijuhtideks nimetatakse aineid, milles on suur hulk vabu laengukandjaid.
Energia arvestuse teemad 1. Mis on elektrivool? Elektrivoolu tekkimise tingimused. Laengukandjate suunatud liikumine. Peavad olema vabad laengukandjad jda jõud, et neid liikuma panna. 2. Milliste füüsikaliste suurustega on määratud voolutugevus juhtmes? Voolutugevus näitab, kui palju laengukandjad läbi juhi ristlõike läheb. Voolutugevus sõltub juhi ristlõike pikkusest, lisaks veel ühe üksiku laengukandja laengust ning kiirusest. 3. Ohmi seadus vooluringi osa ja kogu vooluringi kohta. Vooluringi osa - Voolutugevus on võrdeline pingega ja pöördvõrdeline takistusega. Kogu vooluringi - Voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline ahela kogutakistusega. 4. Takistite jadaühendus. Jadaühenduse korral on konstantne voolutugevus. 5
positiivseks. Pooljuhti, milles põhilisteks laengukandjateks on ''augu'' nimetatakse p- tüüpi pooljuhiks. / Põhilisteks laengukandjateks mõlemat tüüpi pooljuhis on need, mida on rohkem. P-tüüpi pooljuhis on peale aukude vähesel määral vabu elektrone ja n-tüüpi pooljuhis on peale vabade elektronide vähesel määral auke. 21. p-n siire- nimetatakse 2 eritüüpi pooljuhi kontaktpinda 1)vastusiire:pooljuhtide kontaktpinda läbivad mittepõhilised laengukandjad- p-n siire juhib voolu halvasti 2) otsesiire: pooljuhtide kontaktpinda läbivad põhiliselt laengukandjad- p-n siire juhib voolu hästi /p-n siire juhib elektrivoolu ainult ühes suunas. 22. Pooljuht diood on vooluringi osa mis juhib elektrivoolu vaid ühes suunas. Kasutusala: vahelduvvoolu muutmiseks alalisvooluks N : keevitamisel läheb vaja
gaaslahendus- nim. elektrivoolu gaasides,kaasneb valguse eraldumine,Laengukandjad:elektronid ja ioonid.ioniseerimine-ioonide tek. gaasis,tekib kui gaasides tekitada elektriväli ja tavaliselt tekitatakse see elektroodidele rakendatava pinge abil, mille tulemusena gaas ioniseerub, gaas hakkab elektrit juhtima sõltuv-sõltub ionisaatori olemasolust sõltumatu-ioonid tekivad ise säde-kõrge pinge,normaalrõhk (välk,bensiinimootori süütesüsteem)põrkeionisatsioon-nähtus, mille korral laengukandjad omandavad elektriväljas kiirenevalt liikudes energia, mis on piisav neutraalosakeste ioniseerimiseks põrgetel nendega. pooljuht-aine,puuduvad vabad laengukandjad,on kerge tekitada(jäävad kahe vahele), (räni,germaanium)tavaolekus-elektronid on seotud paaridesse,vabu laengukandjaid pole omajuhitavus-Ideaalses pooljuhis on elektrivool põhjustatud ühesuguse arvu elektronide ja aukude liikumisest ja seda nimetatakse pooljuhtide omajuhtivuseks.(augud+ ja elekronid-)termo-Kuna
osakesi ehk vabu laengukandjaid. Laengukandjate suunatud liikumist nim. elektrivooluks. Voolu tekkimisel on vajalik vabade laengukandjate olemasolu. Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur. Tüüpilised juhid on metallid.Dielektrikud on isoleerivad ehk elektrit mittejuhtivad ained. Nad sisaldavad väga vähe laengukandjais. Pooljuhid on saanud oma nime vahepealse elektrijuhtivuse järgi juhtide ja dielektrikute vahel. Laengukandjad pole küll tihti vabad, kuid ei ole neid raske vabaks teha. Kindlaid piire kolme ainete rühma vahel pole.Elektrivoolu iseloomustamiseks on voolutugevus. See näitab , kui suur laeng läbib ahaühikus juhi ristlõiget. Voolu suunaks on kokkuleppeliselt valitud positiivsete laengukandjate suund. Voolutugevus ühikus on üks amper. Inimkeha juhib elektrit suhteliselt hästi
Elektrivool 1. Mida nimetatakse elektrivooluks? Elektrivooluks nim laetud osakeste suunatud liikumist. 2. Millistel tingimustel tekib elektrivool? a) on olemas vabad laengukandjad b) laengud saavad vabalt liikuda c) laengutele mõjub elektrijõud. 3. Milliseid osakesi nimetatakse vabadeks laengukandjateks? Laetud osakesi, mis saavad aines vabalt liikuda nim vabadeks laengukandjateks. 4. Milline on elektrivoolu kokkuleppeline suund? Elektrivoolu kokkuleppeline suund on määratud positiivsete laengute liikumise suuna järgi e. + pooluselt poolusele. 5. Mis on juhi ja mittejuhi iseloomulikuks tunnuseks?
1) Elektrivool on elektrilaenguga osakeste suunatud liikumine. Elektrivoolust saab rääkida, kui on kehad, mis võivad liikuda (vabad laengukandjad), ja jõud, mis kehad suunatut liikuma paneb (elektrijõud). Juhtmes liigub elektrivool valguse kiirusel. 2) Vabade laengukandjate liikumine metallides on vastupidine elektrivoolu kokkuleppelisele suunale, mis tähendab, et metallis liiguvad vabad elektronid negatiivselt pooluselt positiivsele. Lahustes on laengukandjateks nii positiivse kui ka negatiivse laenguga osakesed, voolusuund on vastassuunaline. 3) Elektrivool liigub positiivselt pooluselt negatiivsele
1. Mida nimetatakse elektrivooluks? Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osaksete suunatud liikumist. 2. Milliseid osakesi nimetatakse vabadeks laengukandjateks. Laetud osakesed, mis saavad aines vabalt liikuda. 3. Mis tingimustel tekib elektrivool? Peavad olema vabad laengukandjad, mis saavad hakata vabalt liikuma ja vabadele laengukandatele mõjuv jõud. 4. Kuidas tekitada juhis kestev elektrivool? Tuleb kasutada vooluallikat. 5. Milline on elektrivoolu kokkuleppeline suund? positiivse laenguga osaksete liikumise suund. 6. Miks juhis võib tekkida elektrivool, mittejuhis aga mitte? Elektrijuhis on palju vabu laengukandjaid, mittejuhis pole vabu laengukandjaid. 7. Millised osakesed moodustavad metallis kristallvõre? Positiivsed ioonid 8
1. Mida nimetatakse elektrivooluks? Elektrivooluks nimetatakse laetud osakeste suunatud liikumist. Elektrivoolu olemasoluks peavad olema täidetud vähemalt järgmised tingimused: 1) On olemas vabad laengukandjad, mis saavad hakata liikuma. 2) Vabadele laengukandjatele peavad mõjuma elektrijõud. 3) Vabadele elektrikandjatele peab olema rakendatud elektriväli. 2. Elektrivoolu tekkimise tingimused. Elektrivool saab tekkida metallides, vedelikes ja gaasides. Elektrivoolu ei saa tavatingimustes tekkida vaakumis, sest seal puuduvad laetud osakesed (osakesed puuduvad üldse). 3. Laengukandjad metallides, elektrolüütides ja gaasides.
Laeng näitab, kui tugevasti keha osaleb elektromagnetilises vastastikmõjus Elementaarlaeng vähim võimalik laengu väärtus. Laengu jäävuse seadus: Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv Elektrivool laengukandjate suunatud liikumine Juht laengu kandjate arv suur; juhib elektrit Dielektrik e isolaator e mittejuht laengu kandjaid vähe; aine, mis ei juhi elektrit Pooljuht laengukandjad ei ole alati vabad, neid võib saada suhteliselt kergesti vabadeks muuta; juhib elektrit mingil kindlal temperatuuril, valguses, lisandite sisaldusest põhiaines jne nt puhas vesi, räni Voolutugevus näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget Voolu suunaks on kokkuleppeliselt positiivsete laengukandjate suund. Negatiivsed laengukandjad nt elektronid metallides liiguvad kokkuleppelisele suunale vastupidises suunas
1. Alalisvool-vooluallikas, mis tagab muutumatu pinge, voolutugevus ei muutu. Elektronid sunnitakse ühes suunas ühesuguse kiirusega liikuma U=const, I=const Vahelduvvool-pinge muutub perioodiliselt. Elektronid sunnitakse võnkuma. Mõlema puhul toimub energia ülekanne. Olemas peab olema 1. Elektriväli 2. Vabad laengukandjad 2. I=U/R Vooluahelat läbiva elektrivoolu tugevus on võrdeline selle lõigu otste pingega ja pöördvõrdeline lõigu takistusega. 3. Emj näitab kõrvaljõudude tööd, mis tehakse ühikulise laengu ümberpaigutamiseks. Voltide mõõdetakse 4. Takistus on võrdeline pingega ja pöördvõrdeline voolutugevusega. Takistus sõltub tihedusest, pikkusest, ristlõike pindalast ja temperatuurist. Mõõdetakse oommeetriga
* Potentsiaal Suunata suurus. Näitab, kui suur on selles punktis positiivse laenguga keha potentsiaalne energia * Pinge Kahe punkti potentsiaalide vahe. Kahe punkti vaheline pinge näitab kui suurt tööd teeb elektriväli ühikulise positiivse laenguga keha viimisel ühest punktist teise. * Sammupinge Võib esineda ka elektrijuhtmetestiku rikke tagajärel. Vältida suurte sammude tegemist, et vältida sammupinge teket. 7. Juht elektriväljas (fooliummüts) * Laengukandjad saavad vabalt liikuda 8.Dielektrik elektriväljas * Aineosakeste väli ei suuda ainele mõjuvast väljast täielikult jagu saada * Laengukandjad ei saa vabalt liikuda. Võivad ainult natuke nihkuda, asendist, milles nad olid elektrivälja puudumisel * Mittejuht. Ei sisalda vabu laengukandjaid * Aine, milles elektrivälja mõjul toimub seotud laengukandjate nihkumine oma tasakaaluasendi suhtes 9.Elektrimahtuvus, kondensaator
muutumist 7. F=qvBsin Lorentzi jõud laetud osakestele magnetväljas mõjub jõud. F- jõud, q-laeng, v-kiirus, B-magnetiline induktsioon. U=Bvlsin magnetväljas olev juhe liigub, temas tekib pinge ja pingest tekib vool. U pinge, B-magnetiline induktsioon, v-kiirus, l-juhtme(traadi) pikkus. C=q/u mahtuvuse valem. C-mahtuvus, q-laeng, U-pinge. Elektrivool vastused 1. Vooluallikas (aku), juht (metall), laengukandjad (metallides); kinnises vooluringis: vooluallikas (patarei), laengukandjad, tarbija (nt lamp), juhtmed nende vahel, lüliti. 2. Takistus - Takistuseks R nimetatakse juhi omadust avaldada elektrilaengute liikumisele takistavat mõju. R=U/I U-pinge, I-voolutugevus Eritakistus näitab, kui suur on mingist ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ristlõikepindalaga juhi takistus. Tähis roo. R= l / S -eritakistus, l-traadi pikkus, S-ristlõikepindala
mahtuvus. ( tähis C ) Kallates mõlemasse pudelisse (üks suur, teine väike) võrdse koguse vett, tõuseb vee nivoo võikse mahtuvusega pudelis kõrgemale. Kahe juhi elektri mahtuvuseks nim ühe juhi laengus ja juhtidevahelise pinge jagatist. C = q/U Kondensaator laengu kogumiseks ja säilitamiseks. (plaatkondensaator) Juhid on sellised ained, kus on väga palju vabu laengukandjaid. Välise elektriväljamõjul (nähtus elektrostaatiline induktsioon) juhis jaotuvad vabad laengukandjad ümber. Selle tulemusena tekitavad vabad laengukandjad oma elektrivälja, mis on vastassuunaline välisele el.väljale ja kustutab selle juhi sees. Juhi sees el.väli puudub. Kasutamine: varjestus. Dielektrikud on ained, kus praktiliselt puuduvad vabad elektrikandjad. Polarisatsioon kui dielektrik satub välisesse elektrivälja, siis molekulid orienteeruvad kindlas suunas. Dielektrikus elektriväli nõrgeneb. Dielektrikuid iseloomustatakse dielektriku läbitavusega. = E0/E
1. Mis on elektrivool? Elektrivool on elektrilaenguga osakeste suunatud liikumine. 2. Mis on vaba laengukandja? Vaba laengukandja on laetud osake, mis saab aines vabalt liikuda. 3. Millised tingimused peavad olema täidetud, et tekiks elektrivool? 1) On olemas vabad laengukandjad, mis saavad hakata liikuma. 2) Vabadele laengukandjatele mõjuvad elektrijõud. 3) Aines tuleb tekitada elektriväli. 4. Miks kasutatakse vooluallikaid? Et saada kestev elektrivool. 5. Kuidas ja miks on määratud elektrivoolu suund? Elektrivoolu suund on määratud kokkuleppeliselt ning selle suunaks loetakse positiivse laenguga osakeste liikumissuunda. 6. Miks juhid juhivad elektrit, mittejuhid mitte? Kuna elektrijuhtides on vabu laengukandjaid, mittejuhtides pole. 7
POOLJUHID Pooljuhid erinevad metallidest suurema eritakistuse ja selle ümberpööratud temperatuurisõltuvuse poolest. Pooljuhtide hulka kuuluvad mõned lihtained (räni, germaanium, seleen, telluur, arseen, fosfor ja teised), palju oksiide, sulfiide, seleniide ja telluriide, mõned sulamid, paljud mineraalid jm. Levinumad pooljuhid on germaanium ja räni. Pooljuhtides pole laengukandjad "täiesti vabad", vaid on seotud kristallvõre sõlmede - ioonidega. Elektroni vabastamiseks peab tema kineetiline energia olema suurem teda iooniga siduvate (elektri)jõudude potentsiaalsest energiast. Elektroonikas kasutatakse sellepärast, et on äärmiselt tundlikud välismõjude suhtes. Vabad laengukandjad tekivad näiteks temperatuuri tõusmisel või pooljuhist erineva valentsusega lisandite kasutamisel. Viimasel juhul jaotatakse pooljuhid: n - pooljuht (elektronjuhtivusega pooljuht)
Elementaarlaeng on laeng, mida omavad elementaarosakesed prooton ja neutron. Elektronidel on elem.laeng -1,6*10-19 C. Ja prootonitel+1,6*10-19 C. C-üks kulon on laeng, mida , mis läbib elektrijuhtme ristlõiget 1s jooksul, kui voolutugevus juhtmes on 1A. Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. Elektrijuhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur Dielektrikud sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid. Pooljuhid on vahepealse juhtivused, laengukandjad ei ole küll vabad, kuid neid saab suhteliselt kergesti vabadeks muuta. Elektriväli- ümbritsed laetud keha ja tekitab kehade vahelist vastasmõju, Kätkeb endas jõu tekkimise võimalust. Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. ( ühik: njuuton kuloni koht) elektriväljatugevus on füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega
Ülesanne 4 Homogeense elektrivälja tugevus on 24 10 3 V/m. Kui suur on pinge seda tekitavate elektroodide vahel? Elektroodide kaugus teineteisest on 8cm. Ülesanne 5 Mootori süüteküünla elektroodide vahel tekib säde väljatugevusel 3000 kV/m. 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.
Laeng võib sellises süsteemis tekkida ja kaduda vaid paarikaupa (+q ja q üheskoos). 1 Laengu jäävuse seadust võib ka tõlgendada kui maailma üldise keskmise neutraalsuse seadust. Mingi keha laadumisega kaasneb vastupidise märgiga laengu ilmumine tei- sele kehale. Kehad elektriseeruvad omavahelisel kontaktil seetõttu, et laengukandjad lähevad ühelt kehalt teisele üle. 5.2. Elektrilaengute vastastikmõju Laetud kehade vahel mõjuv elektrijõud sõltub kehade vahekaugusest. Ühe laetud keha eri osad võivad aga olla teisest kehast erinevatel kaugustel. Seetõttu saab elektrijõu suurust (jõuvektori moodulit) määrava seaduse (Coulomb'i seaduse) rangelt sõnastada vaid punktlaengute kohta. Punktlaenguteks nimetatakse laetud kehi, mille mõõtmed on tühiselt väikesed võrreldes nende vahekaugusega
p-n siire Joonis 6. p – tüüpi pooljuhis on Joonis 5 põhilisteks laengu kandjateks augud. n – tüüpi pooljuhis on põhilisteks laengukandjateks elektronid. Kui ühendada p – tüüpi pooljuht vooluallika plussiga ja n – tüüpi pooljuht vooluallika miinusega, siis hakkavad laengukandjad liikuma ja läbivad tõkkekihi. Joonis 6 Nii tekib p-n siirdes vool, mida nimetatakse pärivooluks. Kui vooluallika poolused vahetada, siis laengukandjad tõmbuvad tõkkekihist eemale ja voolu praktiliselt ei teki. Sellist voolu nimetatakse vastvooluks. Joonis 7 p-b siirde põhiomadus – Ühepoolse juhtivusega(käitub kui ventil). Sellel põhineb pooljuhtdiood. Joonis 8.
Elektrivool-laetud osakeste suunatud liikumine 1)on olemas vabad laengukandjad 2)Nendele mõjuvad elektrijõud Elektrivoolu suunaks on positiivse laenguga osakeste liikumise sound Galvanomeetriga saab kindlaks teha elektrivoolu olemasolu juhis Ampermeetriga saab mõõta voolutugevust I=q/t; t=q/I; 1A=1C/1s; 1nA=1*10-9A; 1µA=1*10-6A 1mA=1*10-3A; 1kA=1*10 (3A 1C(kulon)= 6,25*10(18 elementaarlaenguga 0,025A=2 mikrokulonit Ohmi seadus Voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega I=G*U R=U/I I = U/R U = R*I
vahel), gravitatsiooniline, nõrk(lagunemine ja radioakt.), elektromagneetiline(elektr. magnet nähtused) elektrijaamad: Tuumajaam(kallis hooldada odav energia), hüdro(hävitab kalu) elektrilaeng-kui tugevasti keha osaleb elektromagneetilises vastastikmõjus. Pos- tõukuvad, neg- tõukuvad, eri- tõmbuvad. Elektronide lisandumisel aatomisse moodustub neg ioon lahknemisel pos. Voolu tekkimiseks on vajalik vabasid laengukandjaid ja nende jõudu. Pooljuht- laengukandjad pole vabad, kasutatakse elektroonikas. Dielektrikud- dest vesi, paber. Voolutugevus- kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. I-voolutugevus(A)=q-laeng(C)/t-aeg(s) coulombi 2 punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute korrutisega sõltub keskkonnast, milles laengud asuvad. F=k*q1*q2/E*r2 F-jõud, k-9*109Nm2/C2 , elektriväli- näitab kui suur jõud mõjub selles väljas pos laenguga kehale. È=`F/q `F-jõud N, È-
Kõvadus Leelismetallid on pehmed ja kergesti lõigatavad Kergesti kriimustuvad Au, Sn, Pb Kõige kõvem Cr Sõltub puhtusest ja eelnevast töötlusest (lisandid suurendavad kõvadust) Metalliline side Elektronkihtide kattumine Elektronide siirdumine teise tuuma mõjualasse Väliskihi elektronid vahendavad kõikide aine aatomite vahelist vastastikmõju (vrdl kovalentne side) Elektronpilv Enamik metallide tüüpilisi omadusi on tingitud metallilisest sidemest Vabad laengukandjad annavad ainele hea soojus- ja elektrijuhtivuse Plastilisus metalli kihid võivad üksteise suhtes nihkuda, ilma et metalliline side katkeks (elektrongaas hoiab metalli katioone koos ka nende muutunud asendis)
mõjuva jõuga. Seda jõudu nimetatakse hollandi füüsiku Hendrik Antoon Lorentz'i (1853 1928) auks Lorentzi jõuks. Juhtmelõigule, mille pikkus on l ja milles kulgeb vool tugevusega I, mõjub teatavasti magnetväljas induktsiooniga B magnetjõud Fm. Selle jõu suurus on leitav Ampère'i seadusest Fm=IlBsinFm=IlBsin kus on nurk voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel. Voolu olemasolu tähendab laengukandjate suunatud liikumist keskmise kiirusega v. Mõistagi osalevad laengukandjad ka kaootilises (kindla suunata) liikumises, aga see meid praegu ei huvita. Jõud Ampère'i seaduses summeerub üksikutele liikuvatele laengukandjatele mõjuvatest Lorentzi jõududest. Seega tuleb Lorentzi jõu FL leidmiseks jagada juhtmele kui tervikule mõjuv magnetjõud Fm liikuvate laengukandjate arvuga N: FL=FmNFL=FmN. Kui juhtmelõigu pikkus l on parajasti võrdne korrutisega vt (Mehaanika kursuse valem s=vt), siis jõuavad
pinge L.Tegemist on plaatide vahele koondunud elektrivälja energiaga We.Lahutamisel allikast ja ühendamisel pooliga hakkab kondensaator läbi pooli tühjenema.Lenzi reegli järgi toimib poolis tekkiv endainduktsiooni elektromotoorjõud kondensaatori pingele vastupidises suunas ja piirab voolu kasvu. Kui pinge Kondensaatoril on saanud nulliks,on voolutugevus maksimaalse väärtusega.Kondensaatori elektrivälja energia on muundunud pooli magnetvälja energiaks Wm..Laengukandjad jätkavad liikumist.Voolukasv asendub kahanemisega,sest kondensaator pidurdab voolu.Kui vool peatub , on kondensaator absoluutväärtuselt suurim,kuid vastupidise märgiga laengu ja pingega.Pooli magnetväli on muundunud kondensaatori elektrivälja energiaks.Vool poolis on suurima väärtusega alles siis ,kui kondensaator on täielikult tühjenenud ja elektrivälja energia pooli magnetväljale üle läinud. Päripäeva kulgevas voolus liigu posit. laeng inertsiga kondensaatori plaadile.Laaduv
Voolu levimise võimalused gaasides on: kuumlahendus(hõrendatud gaasid); kaarlahendus(normaalrõhk); sidelahendus(õhk muutub väga tugevas elektriväljas lühiajaliselt elektrit juhtivaks); koroonalahendus(õhk muutub piiratud ruumiosas teraviku läheduses elektrit juhtivaks). *Mis on plasma? Plasma on tugevasti ioniseeritud gaas, mis sisaldab väga suures koguses laengukandjaid. *Mis on ppooljuht, npooljuht, pnsiire? Ppooljuht on pooljuht, milles põhilised laengukandjad on augud. Npooljuht on pooljuht, milles põhilised laengukandjad on elektronid. Pnsiire on p ja npooljuhtide kokkupuute pinnal tekkiv juhtivuse muutumine, kus ühtepidi toimub elektrivool hästi, teistpidi praktiliselt mitte. *Doonor ja aktseptor. Doonor on lisand, kus on valentselektrone rohkem kui põhiaine aatomeid. Aktseptor on lisand, kus on valentselektrone vähem kui põhiaatomeid. *Diood? Diood on pooljuhtühend, kus on omavahel ühendatud kaks erinimelist pooljuhti. (n+p)
ELEKTRIVOOL on elektrilaenguga osakeste suunatud liikumine LAETUD OSAKESED on vabad laengukandjad Elektrivool tekib, kui - on olemas vabad lanegukandjad -vabadele laengukandjatele mjuvad elektrijud Kestva elektrivoolu saamiseks tuleb kasutada vooluallikat (taskulambipatarei, aku) ELEKTRIVOOLU SUUND - + laenguga osakeste liikumissuund ELEKTIRJUHID - ained, milles on palju vabu laengukandjaid Kristallvre moodustavad positiivsed ioonid, slmedevahelises ruumis liiguvad vabad elektronid ELEKTRIVOOL METALLIDES - vababde elektronide suunatud liikumine
Laeng - Laeng on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha osalemist vastastikmõjus. Elektrilaengut kannavad kõik elektriliselt laetud osakesed (elektronid, prootonid, ioonid). Laengu jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. 3) Kuidas erinevad üksteisest juhid, dielektrikud ja pooljuhid. Juhid Elektrijuhid on ained, millel on väga palju vabasid laengukandjaid. Elektronid on laengukandjad. Dielektrikud ained, mis ei sisalda vabasid laengukandjaid. Pooljuhid ained, mis juhivad elektrit mingisuguse mõjutamise tagajärjel. 4) Mida nim. voolutugevuseks füüsikaline suurus, mis näitab, kuid suur laengu hulk läbib juhtme ristlõiget ühes ajaühikus. 5)
Alalisvool Elektrivool laetud osakeste suunatud liikumine elektrivälja jõudude mõjul. Voolu tekkimise tingimused: 1) aines peavad olema vabad laengukandjad, st tegu peab olema juhiga 2) aines peab olema tekitatud elektriväli (elektrivälja tekitamine on iga vooluallika ülesanne). Metall Positiivsed ioonid paiknevad kristallvõrena. Elektronide kogumit nim. elektrongaasiks, mis täidab ioonide vahelise ruumi. Elektronide liikumine on täiesti kaootiline ja sõltub metalli temperatuurist. Toatemperatuuril liiguvad elektronid ~10 5 m/s. Metall
A Elektrivool tekib, kui on olemas vooluallikas ja vabad laengukandjad. Laetud osakesi, mis savad aines vabalt liikuda, nimetataksevabadeks laengukandjateks. Elektrivoolu suunaks loetakse positiivse osakeste liikumise suunda. Elektrivoolu toimed ja nende tunnused on: 1) Soojuslik elektrivoolus keha soojeneb 2) Keemiline elektrolüüdi vesilahuses lähevad vees olevad naelad rooste 3) Magnetiline tõmbab magnetilise omadusega asju enda poole või tõmbub ise magnetilise eseme vastu.
Laengu jäävuse seadus- elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. Homogeenne elektriväli-väli, mille tugevus ja suund igas välja punktis on ühesugune. See väli tekitatakse kahe lõpmata pika paralleelse plaadi vahel. El.vool gaasides-norm.tingimustes gaasid el ei juhi kuna puuduvad laengukandjad. El.vool elektrolüütides-el.lüütides on laengukandjateks pos ja neg ioonid. Voolu toimel kandub aine edasi. Katkestus-ehk tühujooks on selline olukord, kus takistus on lõpmatasuur ja voolutug on praktil 0. Lühis-olukord, kus takistus on praktil 0 ja voolutug on max (väga suur). 1 volt- el.välja kahe punkti vahel on pinge 1V, kui laengu 1C viimisel ühest punktist teise tehakse tööd 1J (1V=1J/1C). 1 oom-juhi takistus on 1oom, kui juhi otstele
Elektrivoolu olemasolu juhis saab kindlaks teha galvanomeetri abil. Galvanomeetri töö aluseks on püsimagneti ja vooluga mähise vastastikumõju. Voolutugevuse mõõtmiseks ühendatakse ampermeeter vooluringi tarbijaga jagamisi. Elektrivool metallides vabade elektronide suunatud liikumine. Elektrivool elektrolüütides ioonide suunatud liikumine. Elektrivoolu kokkuleppeline suund positiivse laenguga osakeste liikumise suund. Vabad laengukandjad laetud osakesed, mis saavad aines vabalt liikuda. Elektrijuhi tunnuseks on palju vabasid laengukandjaid. Mittejuhis vabu laengukandjaid pole. Metallides tekib elektrivool vabade elektronide suunatud liikumisest. Elektrolüütide vesilahuses tekib elektrivool pos. ja neg. ioonide suunatud liikumisest. Voolu toime elektrivooluga kaasnevad nähtused. Elektrivoolu soojuslik toime vooluga juhi soojendamine; toimib kõikidel juhtidel.
H Hargnemata Haruvoolutugevus, -ugevused J Juht, juhid Jadaühendus, jadaühendused Järjestik, järjestikud Joule'i-Lenzi seadus - Jagunema, jaguneda K Kõrvaljõud, kõrvaljõudud Klemm, klemmid Kuumenemine, kuumenemised Kiirus, kiirused L Laengukandja, laengukandjad Lüliti, lülitid Lühis, lühised Laeng, laengud M Metall, metallid Mõjuma, mõjuda Mõõtma, mõõta Mõõtühik Mõõterist Mehaaniline, mehaanilised N Negatiivne, negatiivsed O Osakene, osakesed Osa, osad Osapinge, osapinged Oom, oomid Ohm'i seadus P
(positiivne) või elektroni (negatiivne) elektrilaeng Laengu jäävuse seadus on füüsika seadus, mille kohaselt elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi elektrilaengute [algebraline summa] jääv Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur Dielektrikud e mittejuhid sisaldavad väga vähe vabu laengukandjaid ning seetõttu on neis tekkiv elektrivool väga nõrk Pooljuhid laengukandjad ei ole pooljuhtides küll alati vabad, kuid neid saab suhteliselt kergesti vabadeks muuta Elektrivool laengukandjate suunatud liikumist nim. elektrivooluks Voolutugevus näitab, kui suur laeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget Voolu suund on kokkuleppeliselt valitud positiivsete laengukandjate liikumise suund Coulomb'i seadus -Coulombi(kulooni) seadus ehk elektrostaatilise vastasmõju kvantitatiivne seadus on füüsika seadus, mis ütleb, et kaks punktlaengut
keha osaleb elektrilistes vastastikmõjudes 2. Mõiste ,,laeng" kolm tähendust. -füüsikaline suurus -keha omadus -osakeste kogum 3. Elektrilaengute liigitamine. - positiivne ja negatiivne 4. Elementaarlaeng. -Vähim looduses eksisteeriv laeng 5. Elektrilaengu jäävuse seadus. -Elektriliselt isoleeritud süsteemi kogu laeng on jääv.Täienda 6. Juhid, pooljuhid ja dielektrikud. - Juhid-palju vabasid laengukadjaid, neid saab elektriliste jõudude abil liikuma panna. Pooljuhid-On olemas laengukandjad, kuid nad ei ole vabad, neid saab muuta soojendades. Dielektrikud-Aine vabad laengukandjad puuduvad 7. Elektrivool. Voolutugevus. Elektrivool- laengukandjate suunatud liikumine Voolutugevus-Laenguosakeste kiirus ühik-A(amper) I=q/t 8. Coulomb i seadus. Punktlaeng. Coulomb i seadus-Kirjeldab kahe laetud keha vahel olevaid jõudusid. Laetud kehade vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguste ruuduga. 9. Punktlaeng.
· Elektrolüüdid ained, mille vesilahused sisaldavad ioone: kuna ioonid on laengukandjad, siis juhivad elektrolüütide lahused elektrivoolu. · Tugevad elektrolüüdid esinevad lahuses ainult ioonidena (tugevad happed, leelised ja soolad) · Nõrgad elektrolüüdid lahuses esinevad nii molekulid kui ka ioonid (nõrgad happed ja alused) · Ioonilise ja tugevalt polaarse kovalentse sidemega ained. · TH: 5tk H2SO4, HCl, HNO3, HBr, HJ · TA: 10tk IA, IIA, Ca
Hõõrumisel laaduvad mõlemad kehad. Elektrilaeng võib kanduda laetud kehalt teistele kehadele, mille tulemusel need kehad laaduvad. Erinimeliselt laetud kehad tõmbuvad. Samanimeliselt laetud kehad tõukuvad. Positiivset laengut tähistatakse + märgiga. Negatiivset laengut tähistatakse märgiga. Elektrijõud võib olla tõmbejõud või tõukejõud. Elektrijõuks nimetatakse jõudu, mis tekib laetud kehade vahel. Juhid: Aine, mille sees on olemas vabad laengukandjad (elektronid ja laetud aatomid-ioonid). Sarnasus: Mõlemad on ained ja koosnevad aineosakestest. Mittejuhid: Aine, mille sees ei ole vabasid laengukandjaid. Elektrilaenguga kehasid ümbritseb elektriväli, mis vahendab laetud kehade vastastikmõju. Paigaloleva laetud keha elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks. Kui laetud kehadele mõjub elektrijõud, siis see keha asub kindlasti mingi teise laetud keha elektriväljas. Elektriväli levib vaakumis 300,000km/s.
magnetvälja muundumist teineteiseks. Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. PÖÖRISELEKTRIVÄLI Elektromootorjõud näitab tööd, mida tehakse ühe laengu läbiviimisel läbi terve vooluringi ehk maksimaalne pinge, mis üldse võib süsteemis tekkida. See sõltub dünamo võlli pöörlemiskiirusest. Dünamo võlli paneb pöörlema ratta liikumine. Elektromagnetilise induktsiooni teel paneb laengukandjad liikuma jõud, mis nihutab juhet magnetväljas. Induktsiooni elektromotoorjõud on pinge, mis tekb magnetväljas liikuva juhtmelõigu otstele siis, kui juhtmes puudub vool. Voolu puudumise korral juhtmelõigu otstel tekkiv pinge U avaldub kujul: U=v l B sin Pööriselektriväli on elektriväli, mille jõujooned on alguse ja lõputa kinnised jooned ehk pöörised. Tekib magnetvälja muutumisel. FARADAY KATSEd Michael Faraday
annaabi.ee 
