Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "MAGNETOSTAATIKA". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
prooton, induktsioon, magnetilise, prootonid, tükki, magnetväli, varras, magnetostaatika, 0105, tasapinna, homogeenne, jõujooned, magnetvoog, itta, kusjuures, paiknema, teljega, paralleelset, asuvat, elektrilist, kohakuti, teljel, vasktraadis0 nC asub 4.0 cm kaugusel koordinaatide algusest. Milline on kolmandale, koordinaatide alguses asuvale laengule mõjuv jõud, kui laengu suurus on +5.0 nC? 71. Kui suur on elektrivälja tugevus 2.0 m kaugusel punktlaengust, mille suurus on 4.0 nC? 72. Punktlaeng suurusega 8.0 nC asub koordinaatide alguspunktis. Leida elektrivälja tugevuse vektor punktis, mille koordinaadid on x=1.2 m ja y=-1.6 m. Keskkonna mõju jätta arvestamata. 73. Prooton (laeng +1.602·10-19) liigub homogeenses elektriväljas, mille tugevus on1.5·107 N/C, piki välja jõujoontega paralleelset sirglõiku pikkusega 0.50 m. Leida a) prootonile mõjuv jõud, b) selle jõu poolt tehtav töö, c) alg- ja lõpppunktide potentsiaalide vahe 74. Kaks punktlaengut paiknevad vaakumis teineteisest 10.0 cm kaugusel. Esimese laengu suurus on +12 nC, teise suurus on 12 nC. Leida elektrostaatilise välja
̂ = = 0,6 ̂ - 0,8 ̂ Nüüd saame leida elektriväljatugevuse vektori kasutades valemit / ⃗⃗ ̂= 0,6 ̂ 0,8 ̂ = -18 N/C 0,6 ̂ 0,8 ̂ ⃗⃗ (-10,8 / ̂ (14,4 N/C) ̂ 73. Prooton (laeng .602 0 liigub homogeenses elektriväljas, mille tugevus on .5 0 / , piki välja jõujoontega paralleelset sirglõiku pikkusega 0,50 . Leida a prootonile mõjuv jõud, b selle jõu poolt tehtav töö, c) alg- ja lõpppunktide potentsiaalide vahe Lahendus: q= .602 0 C E = .5 0 / d = 0,5 m a) F = ? b) A= ? c) =?
13. Vooluallikat, mille klemmipinge on 45 V, on vaja kasutada soojendusspiraali pingestamiseks. Spiraali takistus on 20 ja ta on arvestatud pingele 30 V. Kasutada on kolm reostaati: a) 6 , 2 A, b) 30 , 4 A, c) 800 , 0.6 A. Millist kasutada? 14. Läbi 20-oomise takistuse voolab 10 minuti jooksul laeng 103 C. Kui palju eraldub soojust? MAGNETVÄLI 15. Prootonite kimp liigub kiirusega 3.0 105 m/s läbi homogeense magnetvälja, mille magnetiline induktsioon on 2.0 T ja mis on suunatud z-telje positiivses suunas. Prootonid liiguvad xz-tasandil suunas, mis moodustab 30º z-telje positiivse suunaga. Leida prootonile mõjuv jõud. Prootoni laeng on +1.6·10-19 C. 16. Tasapinna tükki, mille pindala on 3.0 cm2, läbib homogeenne magnetväli, mille jõujooned moodustavad pinnatükiga 30-kraadise nurga. Leida magnetilise induktsiooni suurus, kui pinnatükki läbiv magnetvoog on 0.90 mWb. 17
e elektrivälja energia tihedus Alalisvool I voolutugevus q laeng t aeg e elektroni laeng n elektronide arv vaadeldavas ruumalas l juhi pikkus v elektronide liikumise kiirus (suurus) S juhi ristlõike pindala NA Avogadro arv tihedus µ moolimass U pinge R takistus EMJ elektromotoorne jõud Rv välistakistus Rs sisetakistus A töö N võimsus Magnetostaatika F jõud E elektrivälja tugevus q laeng B magnetiline induktsioon v kiirus magnetilise induktsiooni vektori ja kiirusvektori vaheline nurk I voolutugevus ds juhi element vektorina F jõu suurus B magnetilise induktsiooni suurus v kiiruse suurus R ringjoone raadius m osakese mass nurkkiirus (suurus) f sagedus µ0 magnetiline konstant r uuritava punkti kohavektor magnetvälja tekitaja suhtes nurk kiirusvektori ja uuritava punkti kohavektori vahel µ keskkonna magnetiline läbitavus Elektromagnetism
S kontuuri poolt piiratud pinna pindala; nurk pinnanormaali suuna ja tasakaalses asendis selle suuna vahel. Tasakaalses asendis = 0 ja M = 0. Jõumoment on maksimaalne (Mmax), kui = 90o. Siis B = M max = M max , IS pm kus pm = I S on kontuuri magnetmoment. Heiti Aarna 2008 Magnetism 2 Magnetiline induktsioon B on magnetvälja mingit punkti iseloomustav vektoriaalne suurus, mille suund määratakse magnetvälja sellesse punkti asetatud vooluga kontuuri positiivse pinnanormaali suunaga kontuuri tasakaalses asendis ja mille moodul leitakse kontuurile mõjuva maksimaalse jõumomendi ja kontuuri magnetmomendi suhtena. Magnetilise induktsiooni B ühik SI-s: [ B] = 1 N m = 1T (tesla ). A m2
12. ALALISVOOL 12.1 Elektrivoolu mõiste. Elektromotoorjõud 12.2 Elektrivoolu toimed. Voolutugevus ja –tihedus 12.3 Ohmi seadus. Joule`i-Lenzi seadus 12.4 Elektrivool metallides 12.6 Elektrivool elektrolüüdilahustes 12.7 Elektrivool pooljuhtides 13. ALALISVOOL 2 13.1 Üldistatud Ohmi seadus 13.2 Kirchhoffi seadused 13.3 Tarbijate jadaühendus 13.4 Tarbijate rööpühendus 13.5 Vooluallika kasutegur 14. MAGNETOSTAATIKA 14.1 Magnetväli 14.2 Ampere’i seadus 14.3 Vooluga raam magnetväljas 14.4 Magnetvoog 14.5 Lorentzi jõud 14.6 Voolude vastastikune mõju. Biot’-Savart’-Laplace’i seadus 14.7 Lõpmata pika ja sirge voolujuhtme magnetiline induktsioon. 14.8 Koguvoolu seadus 14.10 Solenoidi magnetväli 14.11 Magnetväli keskkonnas 15. ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON 15.1 Faraday katsed. Elektromagnetilise induktsiooni mõiste 15
tuumade muundumisel. Elektrilaengu järgi: elektron -prooton + neutron 0 Iga keha koosneb laetud osakestest (elementaarosakestest). Nad tekitavad elektrilaengu abil elektrivälja. Makrokeha on laetud siis kui tema erimärgiliste laengute summa on erinev. Tavaliselt on keha neutr, kui aga mingil viisil luua kehas teatud elementaarosakeste ülejääk osutub keha laetuks. Elektrilaengud on elementaarosakeste lahutamatuks omaduseks. El.laeng on min laeng, mida omavad elektron ja prooton. Vabad elektrilaengud on alati elementaarlaengu täisarv kordsed. See on konstant e=1,6·10-19 C Laengu(q) mõõtühik on 1 C (üks kulon). Üks C on laeng, mis läbib elektrijuhtme ristlõiget 1s jooksul, kui I juhtmes on 1 A. Coulomb'i seadus Kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad vaakumis teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. qq F = k 1 22 r
2·10-7 N. Lorentzi jõud- Lorentzi jõuks nimetatakse elektromagnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvat jõudu. Liikuvale osakesele mõjub niielektriväljast põhjustatud jõud kui ka magnetväljast põhjustatud jõud . Kogu osakesele mõjuv jõud on seega: kus on osakesele mõjuv jõud jõud (njuutonites N), on elektrivälja tugevus (voltides meetri kohta V/m), on magnetiline induktsioon (teslades T), on osakese laeng (kulonites C), on osakese kiirus (meetrites sekundis m/s). Kui osake liigub magnetväljas (st E= 0), saab Lorentzi jõu suunda määrata vasaku käe reegli abil. Lorentzi jõud on oma nime saanud Hollandi füüsiku Hendrik Lorentzi järgi. Massipektomeeter- mõõdat laetud osakeste massi ja laengu suhet(m/z, kus m on iooni mass, z iooni laeng
jõudu. Liikuvale osakesele mõjub niielektriväljast põhjustatud jõud kui ka magnetväljast põhjustatud jõud . Kogu osakesele mõjuv jõud on seega: kus on osakesele mõjuv jõud jõud (njuutonites N), on elektrivälja tugevus (voltides meetri kohta V/m), on magnetiline induktsioon (teslades T), on osakese laeng (kulonites C), on osakese kiirus (meetrites sekundis m/s). Kui osake liigub magnetväljas (st E= 0), saab Lorentzi jõu suunda määrata vasaku käe reegli abil. Lorentzi jõud on oma nime saanud Hollandi füüsiku Hendrik Lorentzi järgi.
Ek Elektriseadme kasuteguriks loetakse suurust = E , kus E on seadmes kasutatud energia ja Ek saadud kasulik energia, mille saamiseks seade on loodud. Näiteks elektriveduri kasutegur on umbes 0,9. See tähendab, et kasutatud elektrienergiast kulub elektrirongi edasiviimiseks 90%, 10% muutub aga hõõrdumisel vahetult soojuseks, mis hajub ümbritsevasse keskkonda. 7. Magnetostaatika · Magnetväli, püsimagneti poolused, magnetvälja jõujooned (võrdlus elektrivälja jõujoontega) Magnetväli eksisteerib (ainult) liikuva laengu ümber ja seda on võimalik avastada liikuvale laengule mõjuva jõu kaudu. Elektrivool on nii magnetvälja tekitaja kui ka mõju vastuvõtja. Magnetväli on dünaamiline efekt nii tekitamise kui ka avastamise seisukohalt. Magnetväli on matemaatiline kirjeldus sellest, kuidas see mõjutab elektrivoolu ja magnetilisi materjale.
negatiivne arv. Neutraalsele osakesele või kehale võidakse omistada elektrilaengu väärtus 0. Elektrilaeng on kvanditud suurus, s.t talle saab lisada või ära võtta vaid kindla väärtuse. q= n* e kus n on elementaarlaengute hulk ja e on elementaarlaeng (1,6*10-19 C). Elektronilaeng ja prootonilaeng on väikseimad vabalt eksisteerivad laengud. (prootonis on u ja d (mingid kahtlased osakesed - prootonid ja neutronid koosnevad KVARKIDEST - elementaarosakesed) vahekorras u kvark (ülemine) ⅔*e ja d kvark (alumine) -⅓*e). Elektrilaeng ehk elektrihulk kui füüsikaline suurus iseloomustab ka näiteks muutuva elektrilaenguga keha elektrilaengu muutu ja mingit pinda läbivate osakeste elektrilaengute summat. Ka sel juhul võib elektrilaengu väärtuseks osutuda 0. Elektrilaengu tähis on tavaliselt Q või q. Elektrilaengu mõõtühik SI-süsteemis on kulon (tähis:
poole ja see kattub metallikihiga. 3. Magnetiline. Iga laengut ümbritseb elektriväli. Kui laeng liigub, ümbritseb teda lisaks veel magnetväli. Nii kaldub näiteks kõrvale juhtme lähedal paiknev kompassinõel, kui juhet läbib elektrivool. Magnetilist toimet kasutatakse elektrimõõteseadmetes, elektromagnetites ja elektrimootorites. Elektrivool on seda tugevam, mida intensiivsemat toimet ta avaldab. Elektrivoolu tugevuse ühik on üks amper (Ampere'i järgi), mis defineeritakse tema magnetilise toime intensiivsuse kaudu. [I] = 1A Nimelt osutub, et kui kahte lähestikku asuvat juhet läbib vool, siis need juhtmed mõjutavad
3 faasiline vool võimaldab tekitada pöörleva magnetvälja.Trafo-vahelduvvoolu pinge muutmiseks.primaarmähis ühendatud vooluallikaga, sekundaar tarbijaga.trafo töö põhineb elektrmagnetilise induktsiooni nähtusel.vahelduvpinge primaarmähise otstel tekitab vahelduvvoolu,muutuv vool tekitab muutuva magnetvälja,kinnine raudsüdamik tugevdab primaarmähise poolt tekitatud magnetvälja ja suunab sekundaarmähisesse, millest läbiv magnetväli industseerib sekundaarmähises muutuva emj ja pinge sekundaarmähise otstel ja kui sekundmähis ühendada tarbijaga siis läbib neid vvool Suurema pingega mähisel->väiksem vool, suurem vool->vähem keerde,suurem voolutugevus. Faas-siinuse/koosinuse argument t.millises seisundis võnkuv süsteem on Elektrivool Elektrivoolu tekkimise tingimused-aines peab leiduma piisavalt vabu laengukandjaid kui ka elektrivälja olemasolu Elektromotoorjõud [V] =Av/q -on suurim pinge,mida
Kordamisküsimused : TEST: Loeng 11 Elektriväli ja magnetväli. Suurused: · Elektrilaeng - q (C) · elektrivälja tugevus E-vektor (1N / C) · elektrivälja potentsiaal = töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju. (J) · magnetiline induktsioon B-vektor · Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus - Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. · Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine (vektorkujul!). Elektrivälja tugevus = sellesse punkti asetatud positiivsele ühiklaengule (+1C) mõjuv jõud. · Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos.
Kordamisküsimused : TEST: Loeng 11 Elektriväli ja magnetväli. Suurused: · Elektrilaeng - q (C) · elektrivälja tugevus E-vektor (1N / C) · elektrivälja potentsiaal = töö, mida tuleb teha (positiivse) ühiklaengu viimiseks antud väljapunktist sinna, kus väli ei mõju. (J) · magnetiline induktsioon B-vektor · Coulomb'i seadus kui pöördruutsõltuvus - Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. · Elektrivälja tugevuse valem ja väljatugevuste liitumine (vektorkujul!). Elektrivälja tugevus = sellesse punkti asetatud positiivsele ühiklaengule (+1C) mõjuv jõud. · Juhi potentsiaali ja mahtuvuse vaheline seos.
EndS=k(q/r2)dS=k(q/r2)dS=k(q/r2)4r2=(1/40)*(q/r2)*4r2=q/0 (kõikidel integraalimäkidel on ring peal) Teoreem kehtib suvalise pinna korral. See tõestus on tehtud sfäärilise pinna kohta. q on süsteemi summaarne laeng. Teadmiseks veel et safari pindala S=4r 2 Näiteks sfäärikujulisest pinnast ühe tüki eemale viimisel E kahaneb, kuid samas S suureneb =>kokkuvõttes midagi ei muutu. Kui pinnas laengud puuduvad, siis on voog võrdne nulliga. Gaussi teoreem magnetilise induktsiooni vektori B jaoks magnetilise induktsiooni vektori voog läbi mistahes kinnise pinna on võrdne nulliga. =BndS=0 Ühtlaselt laetud lõpmata tasandi väli väljatugevus on mistahes punktis suunatud tasandiga risti. Tasandi suhtes sümmeetriliselt paiknevates punktides on väljatugevus suuruselt ühesugune ja suunalt vastupidine. E=/20 ( on laengu pindtihedus ja 0 on elektriline konstant) 4.Elektriväli aines.
jõujoontega. Jõu suund määratakse vasaku käe reegliga: kui asetada vasak käsi nii, et magnetvälja jõujooned suunduvad peopessa ja sõrmed näitavad voolu suunda, näitab väljasirutatud pöial juhile mõjuva jõu suunda. Jõu väärtus on võrdeline voolutugevuse, juhipikkus ja nurga siinusega. F=B*I*l*sina Magnetilise induktsiooni joon ehk magnetvälja jõujoon on joon, mille igas punktis ühtib tema siht magnetilise induktsiooni vektori sihiga. Magnetvälja jõujooned - mõttelised jooned, mille igas punktis on magnetinduktsioon suunatud piki selle joone puutujat. Magnetväljas asuv vooluga raam hakkab magnetjõudude mõjul pöörduma ja peatub asendis, kus magnetjõud tasakaalustuvad. Tasakaaluasendis raami tasapind on risti magnetvälja suunaga. Elektrimootori töötamine põhinebki vooluga raami pöörlemisel magnetväljas magnetjõudude mõjul.
See, et me teda tänaseni õpime, näitab ainult üht: midagi paremat pole inimkond viimase 300 aasta jooksul välja mõelnud. Selgituseks Newtoni seadustele Jõud ja liikumine MIS PANEB esemed liikuma? Miks paat ujub? Kuidas magnet töötab? Iga vaba keha on paigal, aga kui sa seda lükkad või tõmbad ehk teisisõnu mõjud kehale jõuga, siis hakkab see liikuma. Jõud põhjustab liikumise. Näiteks auto liikuma paneva jõu tekitab mootor. On palju erisuguseid jõude. Magnet tekitab magnetilise jõu, mille mõjul rauapuru tõmbub magneti külge, ja kummipaela venitamine elastsusjõu. Ka vedelikus asetsevale kehale mõjuvad mitmesugused jõud. Paat ujub sellepärast, et vee üleslükke jõud tasakaalustab paadi raskusjõudu. Veetilk säilitab oma kuju pindpinevusjõu toimel, mis hoiab vedelikuosakesi koos nii, nagu oleksid need elastses kestas. Kogu maailma, alates väiksematest aatomi osakestest kuni suurimate galaktikateni, hoiavad koos ülitugevad jõud
zx-tasand y zx-tasand Peatasandid Joonis 6.2 painutavad koormused või nende Tasapinnaline paindeülesanne = ehk komponendid mõjuvad varda ühes varras paindub vaid ühes peatasandis peatasandis (xy-tasand või zx-tasand) Ruumiline paindeülesanne = painutavad koormused või nende komponendid varras paindub mõlemas ehk mõjuvad varda mõlemas peatasandis (koormused peatasandis jagatakse peatasandites mõjuvateks komponentideks) 6.2
zx-tasand y zx-tasand Peatasandid Joonis 6.2 painutavad koormused või nende Tasapinnaline paindeülesanne = ehk komponendid mõjuvad varda ühes varras paindub vaid ühes peatasandis peatasandis (xy-tasand või zx-tasand) Ruumiline paindeülesanne = painutavad koormused või nende komponendid varras paindub mõlemas ehk mõjuvad varda mõlemas peatasandis (koormused peatasandis jagatakse peatasandites mõjuvateks komponentideks) 6.2
(1777-1851) Oerstedt’i katse (1820) • Vooluga juhi lähedale asetatud magnetnõel pöördub voolu toimel. • Kui muuta voolu suunda, muutub ka pöördumise suund. • Kui voolu ei ole, siis nõel võtab tagasi esialgse asendi. Püsimagnet • Püsimagneti magnetomadused on põhjustatud aine aatomite koosseisu kuuluvate elektronide omamagnetväljadest • Kui elektronide magnetväljadel rauatükis ei ole eelistatud suunda, siis rauatükil magnetväli puudub • Kui aga elektronide omamagnetväljad on välise magnetvälja poolt korrastatud, on rauatükk magneetunud • Elektronide magnetväljade korrastatus võib aines säiluda ka pärast välise mõju kadumist. Selline rauatükk ongi püsimagnet. Diamagneetikud Diamagneetiku aatomis on elektronide spinnidest tingitud magnetväljad paarikaupa vastassuunalised. Selle tagajärjel on aatomi kogumagnetväli välismõju puudumisel null.
· kõik vibratsioonid; · võlli pöörlemisest tekkinud dünaamilised koormused (tsentrifugaaljõud jms.); · hõõrdumine laagrites. Priit Põdra, 2004 32 Tugevusanalüüsi alused 3. DETAILIDE TUGEVUS VÄÄNDEL 3.2. Väänava koormuse mõju vardale Väänava pöördemomendiga M koormatud sirge varras (Joon. 3.2): · pöördemomendi M toimel ristlõiked pöörduvad üksteise suhtes ümber varda telje (varras väändub); · igale M väärtusele vastab varda parameetritest (materjal ja geomeetria) sõltuv väändedeformatsioon; · väändedeformatsiooni iseloomustavad iga ristlõike väändenurk (raadiuse
kaugustele, kuitahes väikese elektrivälja korral. Välise elektriväljal puudumisel tema sees ja pinnal elektriväli puudub. Metallides hakkavad laengud välise elektrivälja elektriväljale vastupidises suunas. Elektrivool on juhis, kuni juhis olev elektriväli kompenseerib välise elektrivälja. Elektriväljas asuva keha pind on ekvipotentsiaalpind. Väljatugevus juhi pinnal on suunatud piki juhi pinna normaali. Elektrostaatiline induktsioon nähtus, mille korral välise elektrivälja mõjul tekivad juhi pinnal kompenseerimata laengud Laengu jaotus juhis oleneb pinna kujust. Laengu pindtihedus suureneb pinna kõveruse suurenemisel ja väheneb kõveruse vähenemisel. Eriti suur on laengu pindtihedus teravikel. 3 Elektrituul teravike ligiduses võib elektriväli olla nii suur, et elektriväli ioniseerib ümbritseva gaasi ja need ioonid hakkavad liikuma.
2 reegel: kontuuris olevate elektronmotoorjõudude summa on võrdne takistuse ja teda läbiva voolutugevuse korrutise n m summaga. ( i 1 E k 1 I k Rk ). Selle reegli kasutamiseks on vaja kontuurile märkida ümberkäigu suund (päripäeva või vastupäeva). 17. MAGNETVÄLI JA MAGNETVÄLJA INDUKTSIOON Magnetväli esineb koos liikuvate laengute või elektrovooludega. Magnetvälja põhiomadus on,et ta mõjutab välja asetatud liikuvat laengut või elektrovoolu jõuga. Elektrivool on nii mangetvälja tekitaja kui ka selle mõju vastuvõtja. Ampere seadus F=Bilsinα – juhile avalduv jõud on võrdeline voolutugevusega ja juhi pikkusega ning oleneb juhi asendist magnetväljas ja magnetvälja tugevusest. Magnetvälja induktsioon on vektor, mille suuna saab määrata kruvireegliga
Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitte elektrostaatiliste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul. Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide vahe jäävana. 18.MAGNETISM 1.Magnetväli,magnetväli jõujooned ja suund (+ joonis) Magnetvälja põhiomadus on, et ta mõjutab välja asetatud liikuvat laengut või elektrivoolu (magnetilise) jõuga. Magnetväli eksisteerib ainult liikuva laengu ümber ja seda on võimalik avastada liikuvale laengule mõjuva jõu kaudu. 18 Mangetväljajõujooned on nagu kontuurjooned (konstantne kõrgus) topograafilisel kaardil, nii et nad esitavad midagi pidevat ning teistsugune kaardistamine võib näidata jooni kas tihedamalt või hõredamalt. Magnetvälja jõujooned on suletud kõverad(ei ole algust ega lõppu)
III. Magnetism Magnetväli Magnetväljaks nimetatakse liikuva laetud keha poolt tekitatud välja. Elektrivälja muutumine tekitab magnetvälja. Magnetiline on vektoriaalne suurus, magnetvälja jõukarakteristik. Tähis B. Ühik 1T (üks tesla). induktsioon Magnetvälja kokkuleppelist suunda näitab orienteeritud magnetnõela põhjapoolus. Magnetvälja on kinnised jooned, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib magnetilise jõujooned induktsiooni vektori sihiga. Kruvireegel Vooluga juhet ümbritsevad kontsentriliste ringidena magnetvälja jõujooned. Välja suund ühtib parempoolse kruvi pöörlemissuunaga, kui voolu suunaks on kruvi kulgliikumissuund. Ampere'i seadus Magnetväljas mõjub vooluga juhile jõud. B magnetiline induktsioon, I voolutugevus juhis, l juhi pikkus F = BIl sin
III. Magnetism Magnetväli Magnetväljaks nimetatakse liikuva laetud keha poolt tekitatud välja. Elektrivälja muutumine tekitab magnetvälja. Magnetiline on vektoriaalne suurus, magnetvälja jõukarakteristik. Tähis B. Ühik 1T (üks tesla). induktsioon Magnetvälja kokkuleppelist suunda näitab orienteeritud magnetnõela põhjapoolus. Magnetvälja on kinnised jooned, mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib magnetilise jõujooned induktsiooni vektori sihiga. Kruvireegel Vooluga juhet ümbritsevad kontsentriliste ringidena magnetvälja jõujooned. Välja suund ühtib parempoolse kruvi pöörlemissuunaga, kui voolu suunaks on kruvi kulgliikumissuund. Ampere'i seadus Magnetväljas mõjub vooluga juhile jõud. B magnetiline induktsioon, I voolutugevus juhis, l juhi pikkus F = BIl sin
Peale juhi materjali sõltub juhi takistus juhi mõõtmetest. Ohmi seadus vooluahela osa kohta I= Ohmi seadus kogu vooluahela kohta (sisaldab vooluallikat) Juhtiv materjal allub Ohmi seadusele, kui selle materjali eritakistus on sellele rakendatud elektrivälja suurusest ja suunast sõltumatu. Alalisvoolu töö: A = IUt (Joule’i-Lenzi seadus) Alalisvoolu võimsus: N = IU 5. Kirchoffi seadused; vooluallikate kasutegur; magnetväli vaakumis. Vooluahela punkti, kus ühendatakse mitu juhet, nimetatakse hargnemispunktiks ehk sõlmeks. Kirchhoffi esimene seadus on seadus vooludest hargnemispunktis: Kirchhoffi esimene seadus. Hargnemispunkti suubuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga. Voolude algebraline summa sõlmes on võrdne nulliga. Kirchhoffi esimest seadust võib võtta aksioomina, mis ei vaja tõestust, sest elektrihulk, mis
U=U1=U2=U3=I1R1=I2R2=I3R3 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide vahe jäävana. Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitteelektrostaatiliste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul. See on võimalik ainult mitteelektrostaatilise päritoluga: keemilised protsessid (patareid, akud), ajas muutuv magnetväli, mehaanilise energia muundumne (tuule, langeva vee, auru) elektromagneetilise kiirguse energia (fotoelemendid). Kõtvaljõuelektromootorjõud ε on töö, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu 1C üleviimisel. ε=Akõrval/Q0. 1v. Seadet, kus toimub laengute üleviimine kõrgemale potentsiaalile, nim vooluallikaks, ja selle seadme poolt ühiklaengu üleviimisel tehtud tööd tema elektromootorjõuks. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: I=ε/R+r vaata veel Kirchoffi reeglid. 1
Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: , kus R0sisetakistus () Ohmi seadus üldkujul:j=E,jvoolutihedus(A),juhi erijuhtivus(S/m),Esummaarne elektrivälja tugevus(V) 32)JouleLenzi seadus Elektrivoolu toimel juhis eraldunud soojus võrdub voolutugevuse ruudu, juhi takistuse ja aja korrutisega. Peaaegu kõik elektrisoojendusseadmed toimivad JouleLenzi seaduse põhimõttel. q=I2Rt=Uit=U2t/R 33)BiotSavartLaplace'i seadus.Sirgvool.Ringvool Mistahes voolu magnetväli on arvutatav selle vooluelementide poolt põhjustatud magnetvälja tugevuse vektoriaalse summana, kusjuures vooluelemendi väljatugevus arvutatakse abil, kus Bmagnetiline induktsioon(T), Ivoolutugevus (A), ljuhtme pikkus(m), nurk magnetvälja suuna ja juhtme vahel. Sirgvoolu puhul on magnetiline induktsioon arvutatav valemiga: . Ringvoolu puhul: 34)Koguvooluseadus Mis tahes kinnises kontuuris mõjuv magnetomotoorjõud on võrdeline selle kontuuri poolt aheldatud amperkeerdude arvuga.
Tuntumad on räni, germaanium. Ülijuhid on materjalid, millel elektritakistus puudub. Ülijuhtivus saavutatakse madalal temperatuuril. Isolaatoreid saa elektriseerida, juhte mitte. Vastumõju käigus saadud laen kantakse mõõda juhti minema. Juhtide abil on võimalik esemeid maaga ühendada ehk maandada. Selliselt saab esemetelt sinna kogunenud laenguid ära juhtida. Elektrijuhi ja isolaatori omadused sõltuvad elektronide seotusest aatomis. Prootonid ja neutronid paiknevad tuumas ja neid pole võimalik aatomist eraldada. Tahketes elektrijuhtides (näit. vask), on aatomid omavahel jäigalt seotud, kuid mõned nõrgemalt seotud aatomid saavad aines vabalt ümber paikneda. Pärast juhtivuselektroni lahkumist aatomist tekib positiivne ioon mis vabalt ümber paikneda ei saa. Selliseid elektrone nimetatakse . Sellised elektrone nimetatakse juhtivuselektronideks. Isolaatorites sellised vabad elektroni üldjuhul puuduvad.
Tagasiside on nähtus, mille korral ühe füüsikalise suuruse muutumine põhjustab teiste suuruste selliseid muutusi, mis omakorda mõjutavad esimest suurust. Elektromagnetvälja korral on igasugune elektrivälja muutus tagasisidestatud temaga kaasneva magnetvälja muutuse kaudu. Kui laetud keha vaatleja suhtes liigub, siis muutub keha elektriväli vaatleja asukohas ning vaatleja registreerib ka magnetvälja. ui magnetvälja tekitaja (püsimagnet) vaatleja suhtes liigub, siis muutub magnetväli vaatleja asukohas ning vaatleja täheldab ka elektrivälja olemasolu. Magnetvälja muutumine tekitab elektrivälja. Seda nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks. Märkigem veel, et võõrsõna indutseerima eestikeelseks vasteks ongi tekitama või esile kutsuma. Juba põhikooli Elektriõpetuses saime teada, et elektromagnetilisel induktsioonil põhineb generaatori töö. Teatavasti muundab generaator mehaanilist energiat
I= R+r 211. Kuidas on alalisvoolu võimsus seotud voolutugevusega? Alalisvoolu v6imsus on voolutugevusega seotud v6rdeliselt. N = IU 212. Kuidas on alalisvoolu võimsus seotud pingega? v6rdeliselt 213. Kas konstantse tugevusega vool tekitab magnetvälja? Ei 214. Mis on magnetiline konstant? Magnetiline konstant µ0 = 4 * 10-7 N/A2 215. Mis on keskkonna magnetiline läbitavus? 216. Millest oleneb magnetilise induktsiooni suurus? B= S B - vootihedus ehk induktsioon teslades (T), - magnetvoog veebrites (Wb) S - pind ruutmeetrites (m2) (T) [Vooluraamile magnetväljas mõjuv maksimaalne jõumoment on võrdeline voolutugevuse ja raami pindalaga. M 0 = B I S (B on magnetiline induktsioon)!] 217. Mis tingimustel on magnetilise induktsiooni vektor samasuunaline teda tekitava vooluga?
annaabi.ee 
