3. Elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata. 4. Kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: elektrilaengute algebraline summa jääv. 5. Elektrilaeng on relativistlikult invariantne. Ei sõltu taustsüsteemist. 2. Coulomb' seadus, joonis, valem, seletus. See on elektrilise vastastikmõju põhiseadus nii nagu Newtoni seadused. Samanimelised laengud tõukuvad. Erinimelised laengud tõmbuvad. 1 on suhteline dielektriline läbitavus. Vaakumis =1 3. Elektrivälja tugevus, valem, ühik, suund. Jõujoon. Superpositsiooniprintsiip el. väjale. Kaasaegne ettekujutus väljast on: Vastastikmõju toimib läbi ruumis leviva välja. Elektrivälja olemasolu selgub jõust, mis mõjub välja paigutatud laengule. Samal ajal, selgub ka asjaolu, et välja paigutatud keha omab laengut. Elektriväljatugevus on välja jõukarakteristik. Antud valem on rakendatav igasuguse kerasümmeetrilise välja kuju korral.
3. Elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata. 4. Kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: elektrilaengute algebraline summa jääv. 5. Elektrilaeng on relativistlikult invariantne. Ei sõltu taustsüsteemist. 2. Coulomb' seadus, joonis, valem, seletus. See on elektrilise vastastikmõju põhiseadus nii nagu Newtoni seadused. Samanimelised laengud tõukuvad. Erinimelised laengud tõmbuvad. 1 on suhteline dielektriline läbitavus. Vaakumis =1 3. Elektrivälja tugevus, valem, ühik, suund. Jõujoon. Superpositsiooniprintsiip el. väjale. Kaasaegne ettekujutus väljast on: Vastastikmõju toimib läbi ruumis leviva välja. Elektrivälja olemasolu selgub jõust, mis mõjub välja paigutatud laengule. Samal ajal, selgub ka asjaolu, et välja paigutatud keha omab laengut. Elektriväljatugevus on välja jõukarakteristik. Antud valem on rakendatav igasuguse kerasümmeetrilise välja kuju korral.
10^40 Tugev gluuon ( meson), 10^38 Elektromagnetiline footon, 10^15 Nõrk - uikon, 10^0 Gravitatsiooniline graviton. 1 137 3.Mis on vektori projektsioon teljel ja milleks seda on vaja? Kuidas konstrueeritakse ühikvektor ja miks see on vajalik? Vektori projektsioon teljel on skalaar. Teades nurka vektori ja telje vahel ning projektsiooni pikkust, saame arvutada vektori tõelise pikkuse koosinusfunktsiooni kaudu. Ühikvektor saadakse, kui võetakse vektoriga ühtiva suunaga vektor, mille moodul on võrdne ühega. Ühikvektori konstrueerimine on tihti vajalik tegevus, et valmistada hetkel vaja mineva suunaga vektorit. 4. Mis on vektorite skalaarkorrutis? Tooge kursusest kaks näidet. On kommutatiivne Näiteks : A=F*s*cos, =F*v*cos 5. Mis on vektorite vektorkorrutis? Joonis ja kaks näidet kursusest. A A BAsin=|[BA]| [AB] ABsin=|[AB]| [BA] B B
inimkonna silmaringi oluliselt avardanud. Ise pidas ta oma teooriate suurimaks väärtuseks füüsika teoreetilise baasi olulist lihtsustumist, ehkki seda mõistavad vaid vähesed õigesti hinnata. Erirelatiivsusteooria ehitas ta üles kahele postulaadile, mille tõestamine tol hetkel kuidagi võimalik polnud. 1. Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväär-sed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel. 2. Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis. Mis on inertsiaalne taustsüsteem? See on selline taustsüsteem, kus vaba keha liigub ilma kiirenduseta, jõule allutatud keha aga kiirendusega. Selliste taustsüsteemide võrdväärsust kinnitas juba kuulus Galileo Galilei aastal 1632, kuid ainult liikumiste korral. Pole ju mingit vahet, kas mängida lauatennist kalda suhtes paigalolevas või ühtlaselt liikuvas laevas. Kaldalolija jaoks võib see küll veider tegevus näida
8.6. Doppleri efekt 9. MOLEKULAARFÜÜSIKA 9.2 Ideaalse gaasi mõiste 9.3 Molekulaarkineetilise teooria põhivõrrand 9.4 Aine siseenergia. Ideaalse gaasi siseenergia. Temperatuur ja selle seos ideaalse gaasi siseenergiaga. 9.5 Avogadro seadus. Ideaalse gaasi olekuvõrrand ehk Mendelejev-Clapeyroni võrrand. 9.6 Isoprotsessid 9.7 Gaasi töö. Soojushulk. Siseenergia 9.8 Gaasi töö ja soojusvahetus isoprotsessidel 9.9 Adiabaatiline protsess 10.STAATILINE ELEKTRIVÄLI VAAKUMIS 10.1 Coulombi seadus vaakumis. Elektrilaengu jäävuse seadus 10.2 Elektriväli 10.3 Millikani katse elektroni laengu määramiseks 10.4. Elektrivälja potentsiaal 10.5 Töö laengu liikumisel elektriväljas 10.6 Elektrivälja tugevuse ja potentsiaali vaheline seos. 10.7 Elektrivälja graafiline kujutamine 10.8 Elektrivälja tugevuse vektori voog. Gaussi teoreem. 10.8a. Elektrivälja tugevuse voo mõiste. Selle geomeetriline tähendus 10.8b Gaussi teoreem 10
· - induktiivtakistus, · - reaktiivtakistus, · - aktiivtakistus, · kogutakistus =2**f · Faasidiagrammid: elektromotoorjõud, pingelangud, faasinihe. Kogutakistus faasidiagrammil Vahelduvoolu faasidiagramm. Joonisel on induktiivtakistus mahtuvuslikust takistusest suurem ja faasinihe positiivne. Loeng 16 Lained. Suurused: Lainepikkus (nm) Lainearv vektor , mille suund ühtib laine levimissuunaga. Lainevõrrand Ruumis leviva tasalaine võrrand nurksageduse ja lainearvu kaudu. · Seos sageduse, lainepikkuse ning laine levimiskiiruse vahel. Lainetuse poolt edasi kantavat energiat kirjeldab energiavoo tiheduse vektor, mis on võrdeline keskkonna tiheduse ja laine levimiskiirusega ning osakeste võnkeamplituudi ja -sageduse ruutudega. Vektori suund ühtib laine levikusuunaga.
· - induktiivtakistus, · - reaktiivtakistus, · - aktiivtakistus, · kogutakistus =2**f · Faasidiagrammid: elektromotoorjõud, pingelangud, faasinihe. Kogutakistus faasidiagrammil Vahelduvoolu faasidiagramm. Joonisel on induktiivtakistus mahtuvuslikust takistusest suurem ja faasinihe positiivne. Loeng 16 Lained. Suurused: Lainepikkus (nm) Lainearv vektor , mille suund ühtib laine levimissuunaga. Lainevõrrand Ruumis leviva tasalaine võrrand nurksageduse ja lainearvu kaudu. · Seos sageduse, lainepikkuse ning laine levimiskiiruse vahel. Lainetuse poolt edasi kantavat energiat kirjeldab energiavoo tiheduse vektor, mis on võrdeline keskkonna tiheduse ja laine levimiskiirusega ning osakeste võnkeamplituudi ja -sageduse ruutudega. Vektori suund ühtib laine levikusuunaga.
Nt. valem v = s/t tähendab, et kiiruse (velocitas) leidmiseks tuleb keha poolt läbitud teepikkus (spatium) jagada kulunud ajaga (tempus). Järgnevas on kõik füüsikaliste suuruste tähised esitatud kaldkirjas (italic), ühikute tähised aga püstkirjas. Valemi- tes on püütud maksimaalselt vältida suunda omavate suuruste esitamist vektorina (vektorsuuruse tähis esitab vaid vastava vektori pikkust). Negatiivne pikkus tähendab seda, et vastav vektor on suunatud vastupidiselt kokkuleppelisele positiivsele suunale. Kui on oluline rõhutada mingi suuruse vektoriaalsust, siis on selle suuruse tähis valemis toodud rasvases kirjas (bold). Füüsikalise maailmapildi kujundamisel on otstarbekas lähtuda üldkehtivatest põhimõtetest ehk printsiipidest, mis deduktiivkäsitlustest lähtudes on aksioomid. Tähtsaimad nendest on: reaalsuse
Nt. valem v = s/t tähendab, et kiiruse (velocitas) leidmiseks tuleb keha poolt läbitud teepikkus (spatium) jagada kulunud ajaga (tempus). Järgnevas on kõik füüsikaliste suuruste tähised esitatud kaldkirjas (italic), ühikute tähised aga püstkirjas. Valemites on püütud maksimaalselt vältida suunda omavate suuruste esitamist vektorina (vektorsuuruse tähis esitab vaid vastava vektori pikkust). Negatiivne pikkus tähendab seda, et vastav vektor on suunatud vastupidiselt kokkuleppelisele positiivsele suunale. Kui on oluline rõhutada mingi suuruse vektoriaalsust, siis on selle suuruse tähis valemis toodud rasvases kirjas (bold). Loodusteadusliku info topoloogia (paiknemisõpetuse) põhiprobleem: millises järjestuses on otstarbekas esitada loodusteaduslikke teadmisi? Senises füüsikaõppes on järjestus eelkõige ajalooline:
valemiga defineeritud kiirendust nimetatakse ka kesktõmbekiirenduseks ehk normaalkiirenduseks ja tähistatakse an-iga 4. Mitteühtlane pöördliikumine. Nurkkiirendus. Pöörleva keha nurkkiirenduseks nimetatakse nurkkiiruse tuletist aja järgi: , ühikuks on 1rad/sek2. 1. teepikkusele sirgjoonelisel liikumisel vastab pöördenurk kõverjoonelisel liikumisel, 2. kiirusele vastab nurkkiirus, 3. kiirendusele vastab nurkkiirendus Nurkiirenduse avaldis: ,cet jäiga keha pöörlemisel punkti kaugus pöörlemisteljest ei muutu siis r=const ja me võime kirjutad: . Nurkkiirendus on on joonkiiruse mooduli ajaline tuletis jagatud kaugusega pöörlemisteljest, mis annab pöörleva keha punkti tangentsiaal ehk puutujakiirenduse,tähis on at. Järelikult jäiga keha mitteühtlasel pöördliikumisel on selle keha punkti summaarne kiirendusvektor a (vektor) normaal- ja tangentsiaalkiirenduse vektoriaalne summa.
Seda kiirendust nimetatakse raskuskiirenduseks g. Seega raskuskiirendus näitabki gravitatsioonivälja tugevust. Raskuskiirenduse väärtuse saab välja arvutada: g = Gm. M /mR2 = GM/R2. Kui arvutus läbi teha, saame, et g = 9,81 m/s2. 1 Punktmassiks loeme keha, mille mõõtmed on palju väiksemad kehadevahelisest kaugusest. 3 Välja jõujooned on jooned, millele väljatugevuse vektor on puutujaks. Igat ruumipunkti läbib üks jõujoon, sest ühes punktis on väljal üks kindla suunaga väärtus. Milline on gravitatsioonivälja jõujoonte pilt? Seda ei õnnestu paraku katseliselt deomonstreerida, sest pole võimalik tekitada staatilist gravitatsioonivälja. Seda võib aga ette kujutada analoogia põhjla kahe erinimelise elektrilaengu väljaga, sest ka need tõmbuvad nagu massi omavad kehad. Ja väli nõrgeneb allikast kaugenedes pöördvõrdeliselt kauguse ruuduga. 3.2
leidmiseks tuleb keha poolt läbitud teepikkus (spatium) jagada kulunud ajaga (tempus). Järgnevas on kõik füüsikaliste suuruste tähised esitatud kaldkirjas (italic), ühikute tähised aga püstkirjas. Valemi- tes on püütud maksimaalselt vältida suunda omavate suuruste esitamist vektorina (vektorsuuruse 3 tähis esitab vaid vastava vektori pikkust). Negatiivne pikkus tähendab seda, et vastav vektor on suunatud vastupidiselt kokkuleppelisele positiivsele suunale. Kui on oluline rõhutada mingi suuruse vektoriaalsust, siis on selle suuruse tähis valemis toodud rasvases kirjas (bold). Loodusteadusliku info topoloogia (paiknemisõpetuse) põhiprobleem: millises järjestuses esitatuna on loodusteaduslikud teadmised kõige paremini omandatavad? Senises füüsikaõppes on järjestus eel-
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 Punktlaeng on laetud keha mille mõõtmeid antud tingimustes ei tule arvutada. 9 Nm 2 1 Punktlaengu välja võrdetegur k = 9 10 , k= C2 4 0
Mõnede ainete dielektrilised läbitavused eboniit 3 paber 2 vilgukivi 6 klaas 7 parafiin 2,1 õli 2,5 puhas vesi 81 vaakum 1 ligikaudu õhus 1 Koefitsenti ,, k'' nimetatakse võrdeteguriks ja antud suurus on SI - süsteemi jaoks k = 9 x 109 ( Nm2/C2 ) Näidisülesanded 1. Kaks punktlaengut 2mC ja 4 C asetsevad teineteisest vaakumis 3 cm kaugusel. Milline jôud on nende laengude vahel ? Andmed Lahendus q1 = 2 C = 2 x 10-6 C F = ( kq1q2 )/ r2 q2 = 4 nC = 4 x 10-9 C F = (9 x 10 9x 2 x 10-6x 4 x 10-9)/ (3 x 10-2)2= r = 3 cm = 3 x 10-2 m = 72 x 10-6/ 9 x 10-4= 8 x 10-2 = 0,08 N =1 k = 9 x 10 9 Nm2/C2 F=? 2. Kahe punktlaengu, millest ühe väärtus on 5pC, vahele on paigutatud klaas. Laengute vahekaugus 6 mm ja nendevaheline jôud on 7,14 x 10- 4 N
Füüsika II I Elektrostaatika 1. Elektrostaakika väli vaakumis 1.1. Elektrilaengute vastastikune mõju Olemas + ja laenguid, elementaarlaeng e, mistahes laeng q on e kordne elektrilaeng on kvanditud q = ne n Z . Elektriliselt isoleeritud süsteemis on laengute algebraline summa muutumatu laengu jäävuse seadus. Elektrilaengu suurus ei sõltu taustsüsteemist. Punktlaeng laetud keha mõõtmeid ei tule arvestada q q
Dielektrikud välises elektriväljas · Indutseeritud ja summaarne väli dielektriku sees, dielektriline läbitavus (+ joonis) Laengute nihutamine tekitab täiendava elektrivälja, mida nimetatakse indutseeritud väljaks E', mis on vastupidine välise väljaga E0 Keskkonna dielektriline läbitavus näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus E homogeenses dielektrikus väiksem väljatugevusest E0 vaakumis · Senjettdielektrikud ja piesoelektrilie efekt (+ rakenduste näiteid) PIESOELEKTRILINE EFEKT Piesoelektriline efekt kristalsete ainete kokkusurumisel tekib kokkusurutavate tahkude vahel elektripinge tingituna dielektrilisest polarisatsioonist RAKENDUSTE NÄITED PISEOMIKROFON JA KÕLAR - Õhurõhu (ultraheli) muutuse muundamiseks elektrisignaaliks ja vastupidi, nt. piesomikrofonis ehk kristallmikrofonis
0 ᵅ⃗ ᵇ+ ᵆ⃗ = ʃ(ᵄ⃗ ᵇ2/2+ ᵆ⃗ 0)ᵆᵇ= ᵄ⃗ 0ᵇ+ ᵅ⃗ 0 9. On antud Galilei teisendused. Joonistage nendele teisendustele vastavad taustsüsteemid ja leidke seos kiiruste vahel. 10. Kujutage joonisel, kus on kujutatud ringjooneline trajektoor järgmised suurused: kohavektor, joonkiiruse vektor, pöördenurk, pöördenurga vektor, nurkkiiruse vektor. 11. Andke nurkkiiruse ja nurkkiirenduse definitsioonvõrrandid. Milline on kiireneva pöördliikumise liikumisvõrrand. Kasutage kiireneva kulgliikumise liikumisvõrrandit eeskujuna. kiirus kiirendus võrrand 12. Lähtudes seosest pöördliikumist iseloomustavate suuruste vahel, tuletage seos kiiruste vahel
Sellise liikumise puhul on hetkkiirus võrdne *Trajektoor on keha kui punktmassi liikumistee. Trajektoori kuju järgi eristatakse sirgjoonelist, ringjoonelist ja keskmise kiirusega. kõverjoonelist liikumist. Kõverjooneline liikumine taandub ringjoonelisele. Keha liikumise tegelik tee on trajektoor. Trajektoori mõistel on mõtet ainult Nihe on vektor, mis ühendab klassikalises füüsikas. masspunkti poolt Liikumise kirjeldamine peab toimuma ajas ajavahemiku ja ruumis.Ruumis määratakse keha asukoht jooksul läbitud alg- taustsüsteemi suhtes.Taustsüsteemis kehtib ja lõpp-punkte. Sirgliikumisel s =l Newtoni 1 seadus.Iga taustsüsteemi,mis
Mõõtemääramatus. Juhuslik jaotus, standardhälve. Mudelid füüsikas. Mudelite kasutamine reaalsuses. Mehaanika kui füüsikaliste mudelite alus. (koos sissejuhatusega 75h) Üldmõisted: keha, punktmass, liikumine. Kehade vastastikmõju. Vastastikmõju liigid. Aine ja väli. Ruumi mõõtmelisus. Taustsüsteem. Liikumisvormid füüsikas: kulgliikumine, pöördliikumine, võnkumine, laine. Mehaanika põhiülesanne. Liikumist kirjeldavad suurused: teepikkus, nihe, kiirus, aeg. Vektor ja vektoriaalsed suurused. Vektorite liitmine. Vektori lahutamine komponentideks. Liikumise suhtelisus. Kulgliikumise lihtsaim mudel ühtlane sirgjooneline liikumine. Kiiruse, teepikkuse ja liikumisaja leidmine. Teepikkuse ja liikumisaja võrdelisus. Ühtlase liikumise graafiline kujutamine (st- ja vt-teljestikud). Liikumisvõrrand. Teepikkuse graafiline tõlgendus. Kulgliikumise keerukam mudel mitteühtlane sirgjooneline liikumine. Keskmine kiirus. Hetkkiirus
Juhid ja dielektrikud elektriväljas. Dipool elektriväljas. Varjestamine, mikrolaineahi. 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. 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.
F võib otsustada välja intensiivsuse üle. E Vektorilist suurust nimetatakse elektrivälja tugevuseks antud punktis, kus q proovilaengule q mõjub jõud f. E – elektriväljatugevus – arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud välispunktis asuvale ühikulisele punktlaengule. Vektori E suund ühtib positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga. Vektor E on suunatud piki laengut ja antud välja punkti läbivat sirget laengust eemale, kui see on pos, laengu poole, kui neg. Punktlaengu väljatugevus on võrdeline laengu q suurusega ning pöördvõrdeline laengu ja antud väljapunkti vahelise kauguse r 𝑞 𝑞 𝑘( 1 2 ) 𝑞 ruuduga.𝐸 = 𝑟2 𝑞2 = 𝑘 𝑟21
või 0,03 N = 3·10-2 N = 3 cN. 1. kursus MEHAANIKA Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgliikumine (s = v·t) keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teeosad mööda sirgjoont. Ühtlaselt muutuv liikumine keha kiirus muutub (suureneb või väheneb) mistahes võrdsetes ajavahemikes võrse suuruse võrra, kiirendus a on const ehk jääv, kas positiivne (kiirenev) või negatiivne (aeglustuv). Vaba langemine vaakumis on sobiv näide ühtlaselt kiirenevast liikumisest m a = g = 9,8 2 . Jäähokilitri vaba liikumine siledal jääl võiks olla näide ühtlaselt aeglustuvast s liikumisest (hõõrdumise tõttu, hõõrdetegur ). Taustkeha on keha, mille suhtes vaadeldakse kvalitatiivselt (ilma numbriliste väärtusteta) mingi teise keha liikumist. Taustsüsteem koosneb: 1. taustkehast 2. sellega seotud koordinaadistikust 3. ajamõõtjast (kellast)
või 0,03 N = 3·10-2 N = 3 cN. 1. kursus MEHAANIKA Mehaaniline liikumine Ühtlane sirgliikumine (s = v·t) keha läbib mistahes võrdsetes ajavahemikes võrdsed teeosad mööda sirgjoont. Ühtlaselt muutuv liikumine keha kiirus muutub (suureneb või väheneb) mistahes võrdsetes ajavahemikes võrse suuruse võrra, kiirendus a on const ehk jääv, kas positiivne (kiirenev) või negatiivne (aeglustuv). Vaba langemine vaakumis on sobiv näide ühtlaselt kiirenevast liikumisest m a = g = 9,8 2 . Jäähokilitri vaba liikumine siledal jääl võiks olla näide ühtlaselt aeglustuvast s liikumisest (hõõrdumise tõttu, hõõrdetegur ). Taustkeha on keha, mille suhtes vaadeldakse kvalitatiivselt (ilma numbriliste väärtusteta) mingi teise keha liikumist. Taustsüsteem koosneb: 1. taustkehast 2. sellega seotud koordinaadistikust 3. ajamõõtjast (kellast)
1 LÜ mõjutab teist kauguselt 1 cm jõuga 1 dn. SI-süsteemis on laengu ühik defineeritud elektrivoolu tugevuse kaudu: 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui vooutugevus on 1 A (amper). Seega võrdetegur : kehadele tõmbe- või tõukejõudu. Elektrivälja kohta käib kaks teoreemi · Elektriväljad on sõltumatud; laengule mõjub summaarne väli. · Elektrivälja tugevuse voog läbi kinnise pinna on võrdne selle pinna sisse jäävate laengute summaga(gaussi teoreem) Coulomb'i seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. (Ilmne sarnasus ülemaailmse gravitatsioonijõuga) (k on võrdetegur, q on laengud, r on vahekaugus) Erinevalt grav-jõust, võib vastasmõjuks olla nii tõmbe-, kui tõukejõud.
(Laengud on seotud kristallvõresse või neutraalsetesse molekulidesse). 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. Juhtivast ainest keha elektriväljas-vabad laengud võtavad sellise asukoha,et väljatugevus juhi sees oleks 0.Töö laengu liikumisel elektriväljas- töö laengu liikumisel elektriväljas ei sõltu trajektoori kujust, töö sõltub elektrivälja tugevusest, laengu suurusest ja punktide vahelisest kaugusest, mis on mõõdetud piki jõujoont A=Eqd, A=0 Pinge elektrivälja kahe punkti vahel on arvuliselt võrdne
negatiivne. F qE 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: 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
Voltmeetri takistus peab olema võimalikult suur. Ampermeeter voolutugevuse I mõõteriist, mis ühendatakse vooluringi jadamisi. Ampermeetri takistus peab olema väike. MAGNETVÄLI Püsimagnet ka elektrivoolu puudumisel magnetvälja omav keha. Magnetinduktsioon B näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga ja ühikulise pikkusega juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas: F B magnetinduktsioon (ühik: 1T) 1N B= 1T = I l I voolutugevus 1A 1m l juhtmelõigu pikkus Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus ja seda võib nimetada ka B-vektoriks. Ka magnetväljas kehtib superpositsiooniprintsiip, mis seisneb selles, et erinevate kehade poolt mingis punktis tekitatudmagnetväljade B-vektorid tuleb reultantvälja B-vektori leidmiseks liita.
juhis. Näiteks kui elektrivälja asetatud metallkeha kaheks osaks jaotada, siis on mõlemal osal elektrilaeng. Need laengud on suuruselt võrdsed ja märgilt vastupidised. 62. Dielektrikus ei saa laengukandjad vabalt liikuda. Nad võivad vaid pisut nihkuda asendist, milles nad olid elektrivälja puudumisel. Suhteliseks dielektriliseks läbitavuseks nimetatakse füüsikalist suurust, mis näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus homogeenses materjalis väiksem väljatugevusest vaakumis. Dielektriline läbitavus iseloomustab aine polariseerumisvõimet. =Eo/E; E-elektrivälja tugevus dielektrikus Eo-elektrivälja tugevus vaakumis 63. Kondensaatori mahtuvus ja sõltuvus kondensaatori mõõtmetest C= oS/d [C]=[q]/[U]=[1C]/[1V]=[F] o-elektriline konstant -dielektriku dielektriline läbitavus S-plaadi pidnala ; d-plaatidevaheline kaugus Mahtuvus sõltub plaatide mõõtmetest ja omavahelisest kaugusest. Suurem plaadipaar seob enam laenguid.
Aurustumissoojus L J/kg III kursus. Elektromagnetism Elektriväli Elektrilaeng iseloomustab elektromagnetilise vastastikmõju tugevust. Laengu jäävuse seadus süsteemis, kuhu ei sisene ja millest ei välju laetud osakesi, on laengute algebraline summa jääv. Punktlaeng nim elektriliselt laetud keha, mille mõõtmed võime jätta arvestamata kaugusel, millel laengute mõju hinnatakse. Coulomb'i seadus kaks paigalolevat punktlaengut mõjutavad vaakumis teineteist jõuga, mis on vrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. q1 q2 Fe = k r2 Elektrivälja tugevus antud punktis võrdub sellesse punkti asetatud laengute mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. Elektrivälja tugevuse suund on määratud positiivsele langule mõjuva jõu suunaga. F q E= E=k 2 q r Töö elektriväljas
Superpositsiooniprintsiip elektriväja jaoks. Kaasaegne ettekujutus väljast on: Vastastikmõju toimib läbi ruumis leviva välja. Elektrostaatikas vaatleme statsionaarset välja. Elektrivälja olemasolu selgub jõust, mis mõjub välja paigutatud laengule. Samal ajal, selgub ka asjaolu, et välja paigutatud keha omab laengut. Elektriväljatugevus on välja jõukarakteristik. 4. Punktlaengu elektrivälja tugevuse valemi tuletus lähtudes Coulomb' seadusest. 5. Elektriväljatugevuse vektori voog. Joonis, valem. 6. Gauss'i teoreemi tuletus. Kui on suvaline pind, siis integraal. Gauss'i teoreem määrab E vektori voo läbi suvalise kujuga kinnise pinna, mis ümbritseb laenguid. Vaatame ühte laengut, mille ümber kujutame kinnise pinna. Korrastasime suvalise pinnatüki kerapinna osana, mis toetub ruuminurga elemendile d. Leiame voo läbi kogu suletud pinna. 7. Lõpmatu laetud tasandi elektriväljatugevus.Joonis ja tuletus.
1.FÜÜSIKALISED SUURUSED JA NENDE ETALONID 1.Füüsikalised suurused ja nende etalonid – SI süsteemi 7 põhiühikut ja nende definitsioonid (+etalonid) Suurus Mõõtühik Tähis Hetkel kehtiv etalon Pikkus meeter 1 m tee pikkus, mille valgus läbib vaakumis 1/299 792 458 sekundi jooksul 133 Aeg sekund 1s Cs aatomi (tseesium-133) põhiseisundi kahe ülipeen(struktuuri)-nivoo vahelisele üleminekule vastava kiirguse ca 9 miljardi võnkeperioodi kestusega
Maailmatajus esinevad üldiselt järgmised peamised füüsikateooriad: klassikaline mehaanika, relatiivsusteooria, kvantmehaanika, ajas rändamise teooria, ajas rändamise teooria edasiarendused ja ajas rändamise tehniline lahendus. Elektromagnetism käsitleb peamiselt elektrilisi ja magnetilisi füüsikalisi nähtusi. Klassikalist mehaanikat käsitletakse paraku siin aga väga vähe. See kirjeldab kehade liikumisi, kui kehade kiirused on väikesed ( võrreldes valguse kiirusega vaakumis ) ja massid suured ( võrreldes osakeste massidega ). Relatiivsusteooria jaguneb omakorda kaheks haruks: erirelatiivsusteooriaks ja üldrelatiivsusteooriaks. Erirelatiivsusteooria käsitleb sellist füüsika osa, mille korral on kehade liikumiskiirused väga suured. See tähendab seda, et kehade liikumiskiirused lähenevad valguse kiirusele vaakumis. Üldrelatiivsusteooria käsitleb aga masse, mis kõverdavad aegruumi. Gravitatsiooni käsitletakse kui kõvera aegruumina. Kvantmehaanika
Positiivse laenguga osakesele mõjuva jõu suund on määratav vasaku käe reegliga. IV. Elektrodünaamika Magnetvoog = BS cos (1Wb) S pindala, mida magnetvoog läbib nurk pinna normaali ja magnetilise induktsiooni vektori vahel Elektromagnetilise seisneb selles, et muutuv magnetväli tekitab pööriselektrivälja ning kui kontuur on induktsiooni nähtus suletud, tekib selles elektrivool. Faraday Induktsiooni elektromotoorjõud on arvuliselt võrdne kontuuri läbiva magnetvoo elektromagnetilise muutumise kiirusega. Lentzi reegel: Induktsioonivoolu suund on selline, et ta oma induktsiooni seadus magnetväljaga püüab kompenseerida teda esilekutsuva magnetvälja muutumist. E =- magnetvoo muutus, t kulunud aeg