pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel. Trafo igapäeva elus - mobiili laadija, laptop, laualamp. Võnkering sisaldab alati induktiivpooli ja kondensaatorit. Elektromagnetismi rakendused nt. Raadioside, televisioon, radarid, GPS. Elektromagnetlaine esimene tekitaja Heinrich Rudolf Hertz. Võnkering pooli ja kondensaatorit sisaldav vooluring. Thomsoni valem: T= 2LC , U1/N1=U2/N2: U1- primaarmähise pinge, U2 - sekundaarmähise pinge, N1- primaarmähise keerdude arv. Nihkevool nähtus, kus laaduva plaadi tugevnev elektriväli paneb laengukadjad teisel plaadil liikuma. Elektromagnetväli elektri- ja magnetjõude vahendav ühtne väli. Elektromagnetlaine on elektromagnetlaine levimine ruumis. Elektromagnetlainete põhiliigid pikilaine nt. heli, ristlaine nt. valgus. Vahelduvvoolu võimsuse arvutamine aktiivtarviti korral valem N=IU Nimeta kolm takistust vahelduvvoolu ahelas Induktiivtakistus(soojus ei eraldu, voolu faas muutub) ,
sumbumatuid elektromagnetvõnkumisi. 5. Milliseid võnkumisi tekitab elektrongeneraator?Lk.69 Tekitab sumbumatuid elektromagnetvõnkumisi. 6. Millal on tegemist sundvõnkumisega? Lk. 69. Sundvõnkumisega on tegemist siis, kui võnkeringis rakendub perioodiliselt muutuv väline pinge 7. Milline nähtus on resonants? Lk. 69 Resonants tekib siis kui süsteemi omavõnkesagedus saab võrdseks sagedusega(välise) 8. Mida nimetatakse nihkevooluks? Lk. 71. Nihkevool on nähtus, kus laaduva plaadi tugevnev elektriväli paneb laengukandjad teisel plaadil liikuma. 9. Millest sõltub elektromagnetlainete toime? Lk. 75 Elektromagnetlainete toime sõltub lainete sagedusest ja lainepikkusest. 10. -Missugune on kiirus ja energia pendli tasakaaluasendis? 11. -Mis on elektromagnetväli? Lk. 71Elektromagnetväli on elektri ja magnetjõude vahendav ühtne väli. 12. -Mis on elektromagnetlaine? Lk. 72 Elektromagnetlaine on elektri- või magnetvälja
polarisatsiooni, nimetatakse polarisatsioonvooluks. Elektrivoolu iseloomustavad suurused:Elektrivoolu iseloomustavateks ja mõõdetavateks füüsikaliseteks suuruseteks on voolutugevus, voolutihedus ja pinge. Elektrivooluga kaasnevad nähtused:Elektrivooluga kaasneb alati magnetväli.Elektrivoolud kui magnetvälja allikad jagunevad omakorda makroskoopilisteks vooludeks nagu juhtivus ja konvektsioonvool ning molekulaarseteks vooludeks nagu mikro ja nihkevool, mis vastavad laetud osakeste liikumisele aine aatomites, molekulides ja ioonides. Muutuva vahelduvelektrivälja toimel tekib pöörismagnetväli. Pöörismagnetväljaga omakorda kaasneb elektrivool, mida kutsutakse nihkevooluks. Nihkevoolu olemust väljendavad Maxwelli võrrandid. Elektrivoolu liigid:Eristatakse kahte liiki elektrivoolu: alalisvool ja vahelduvvool. Elektrivoolu suund:Elektrivoolu suund on kokkuleppeliselt positiivsete laengukandjate liikumise suund (plussilt miinusele)
Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja mis mõjutab ruumis paiknevaid teisi elektrilaenguid. Elektrivälja levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega vaakumis. Elektriväli on elektromagnetvälja piirjuht. Elektrivooluga kaasnevad nähtused Elektrivooluga kaasneb alati magnetväli. Elektrivoolud kui magnetvälja allikad jagunevad omakorda makroskoopilisteks vooludeks nagu juhtivus ja konvektsioonvool ning molekulaarseteks vooludeks nagu mikro ja nihkevool, mis vastavad laetud osakeste liikumisele aine aatomites, molekulides ja ioonides. Muutuva vahelduvelektrivälja toimel tekib pöörismagnetväli. Pöörismagnetväljaga omakorda kaasneb elektrivool, mida kutsutakse nihkevooluks. Nihkevoolu olemust väljendavad Maxwelli võrrandid. Elektrivoolu liigid Eristatakse kahte liik elektrivoolu: alalisvool ja vahelduvvool. Alalisvooluks nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas ei muutu. Suunaks on valitud
Seotud elektrilaengute ehk dielektrikute aatomite ja molekulide koostisse kuuluvate osakeste elektrilaengute ning ioonvõrega kristalliliste dielektrikute ioonide laengute liikumist dielektrikus, mis muudab dielektriku polarisatsiooni, nimetatakse polarisatsioonvooluks. Elektrivooluga kaasneb alati magnetväli. Elektrivoolud kui magnetvälja allikad jagunevad omakorda makroskoopilisteks vooludeks nagu juhtivus ja konvektsioonvool ning molekulaarseteks vooludeks nagu mikro ja nihkevool, mis vastavad laetud osakeste liikumisele aine aatomites, molekulides ja ioonides. Muutuva vahelduvelektrivälja toimel tekib pöörismagnetväli. Pöörismagnetväljaga omakorda kaasneb elektrivool, mida kutsutakse nihkevooluks. Nihkevoolu olemust väljendavad Maxwelli võrrandid. Eristatakse kahte liik elektrivoolu: alalisvool ja vahelduvvool. Elektrivoolu suund on kokkuleppeliselt positiivsete laengukandjate liikumise suund (plussilt miinusele)
Parimad elektrijuhid on kuld ja hõbe. Et need materjalid on kallid, kasutatakse nende asemel enamasti vaske, mis on samuti hea elektrijuht. Metalljuhte kasutatakse juhtmete ning elektriseadmete elektrit juhtivate detailide valmistamiseks.Elektrijuhtivus sõltub ka juhi temperatuurist. Elektrivoolud kui magnetvälja allikad jagunevad omakorda makroskoopilisteks vooludeks nagu juhtivus ja konvektsioonvool ning molekulaarseteks vooludeks nagu mikro ja nihkevool, mis vastavad laetud osakeste liikumisele aine aatomites, molekulides ja ioonides.Muutuva vahelduvelektrivälja toimel tekib pöörismagnetväli. Pöörismagnetväljaga omakorda kaasneb elektrivool, mida kutsutakse nihkevooluks. Nihkevoolu olemust väljendavad Maxwelli võrrandid.Elektrivoolu suund on kokkuleppeliselt positiivsete laengukandjate liikumise suund (plussilt miinusele). Tegelikult on üldjuhul voolu suund
3.4. Magnetvälja energia A = Q + L I dI LI 2 I 2 Magnetvälja energia või voolu omaenergia W = L I dI W = = = 2 2 2L W LI 2 BH B H Magnetvälja energia tihedus w = = = = ´ V 2V 2 2 4. Maxwelli võrrandid ja elektromagnetlained 4.1. Nihkevool Maxwelli teooria aluseks oli elektri- ja magnetväljade vastastikuse seotuse ja sümmeetria idee. Nihkevool - vool, mis tekib, kui kondensaator lülitada vahelduvvooluahelaks. q D q = DS In = =S t t D A Nihkevoolu tihedus j n = = t m 2 Koguvool j k = j + j n 4.2. Maxwelli võrrandid ja nende omadused
paiknevaid teisi elektrilaenguid. Elektrivälja levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega vaakumis. Elektriväli on elektromagnetvälja piirjuht. Elektrivooluga kaasnevad nähtused Elektrivooluga kaasneb alati magnetväli. Elektrivoolud kui magnetvälja allikad jagunevad omakorda makroskoopilisteks vooludeks nagu juhtivus ja konvektsioonvool ning molekulaarseteks vooludeks nagu mikro ja nihkevool, mis vastavad laetud osakeste liikumisele aine aatomites, molekulides ja ioonides. Muutuva vahelduvelektrivälja toimel tekib pöörismagnetväli. Pöörismagnetväljaga omakorda kaasneb elektrivool, mida kutsutakse nihkevooluks. Nihkevoolu olemust väljendavad Maxwelli võrrandid. Elektrivoolu liigid Eristatakse kahte liik elektrivoolu: alalisvool ja vahelduvvool.
pöörata diapoole selliselmet eed oleksid orienteeritud mõjuva elektrivälja jõujoonte sihis. 1.1.2 Dielektrikute elektrijuhtivus Polarisatsioon on seotud laengute nihkumine.See põhjustab dielektrikud lühiajalise voolu, mida nimetatakse nihkevooluks. Alalispingel kestab see vool senikaua, kuni polarsisatsioon jõuab välja kujuneda. See aeg on, olenevalt polarsisatsiooni liigist, väga lühike , ulatudes 10-15s kuni maksimaalselt mõne minutini. Vahelduvpingel kestab nihkevool kogu selle aja vältel, mil dielktrik asub elektriväljas. Tehnilistes dielektrikutes esineb alati ka väike hulk vabu lanegukandjaid , enamasti ioone. Nende liikumine elektriväljas põhjustab juhtivusvoolu.Seega koosnev dielektrikut läbiv vool i kahest komponendist: i= in+jj. Tahketel materjalidel eristatakse mahu-ja pinnatakistust. Erinevate materjalide elktrijuhtivuse võrdlemiseks kasutatakse mahueritakistuse p ja pinnaeritakistuse ps mõisteid.
s- pinna eritakistus 2)Erijuhtivus =1/ ( *cm-1) 1/ *cm v- mahu erijuhtuvus s pinna erijuhtivus Nede parameetrite abil saame määrata vahemiku kus on materjal kõlbulik juhina: 1. juhid 2.pooljuhid 3.isolaatorid 3) Eritakistuse temperatuuri tegur 100c= 0+(1+ 0(t100c-t20c) 4)Dielektriline läbitavus - võimaldab määrata kondensaatori mahtuvust ehk valida selle materjali. 5)Dielektriline tugevus Elä=Umax/h (kV/cm) 6)Voolukadu tan 6.1 Alalisvoolu ahelas Ini- nihkevool Iab absorbsioonvool Ijuh- juhtvool 6.2 Vahelduva voolu ahelas: näidatud vektoritena Dielektriline polarisatsioon Polarisatsiooni protsessis tekivad dipolid. Sõltuvalt nende asendist vooluväljas nim protsessi elektripolarisatsiooniks ehk elastseks polarisatsiooni skeemiks. 1.elastne polarisatsioon- iseloomustab juhtivust 2.jäik polarisatsioon- iseloomustab takistuste kasvu 3.Mahuline polarisatsioon- iseloomustab kondensaator materjali 4. Spontaane polarisatsioon, tekivad domeenid
47. Magnetvälja energia. W❑ w= V❑ Magnetvälja tekitamiseks tuleb kulutadΦ=∮E dS =(E=const)=E∮ dS=E*4*pi*ra elektrienergiat ja vastupidΦ=∮E dS =(E=const)=E∮ dS=E*4*pi*ri: kadΦ=∮E dS =(E=const)=E∮ dS=E*4*pi*rumisel indΦ=∮E dS =(E=const)=E∮ dS=E*4*pi*rutseerib magnetväli elektromotoorjõu ja voolu, see tähendΦ=∮E dS =(E=const)=E∮ dS=E*4*pi*rab, et magnetvälja energia muundΦ=∮E dS =(E=const)=E∮ dS=E*4*pi*rub elektrienergiaks. 48. Nihkevool. Nihkevool on kõikjal, kus on muutuv elektriväli. Kui pole muutuvat elektrivälja, pole ka nihkevoolu. Muutuva elektrivälja ja selle mõjul tekkiva magnetvälja seose kindlakstegemiseks võttis Maxwell kasutusele nn nihkevoolu mõiste. Vaatleme kondensaatorit sisaldavat vooluringi. Vabade laengukandjate liikumine, st juhtivusvool, leiab aset kogu vooluringis, va kondensaatori
Kasutame magnetvälja energia ja solenoidi induktiivsuse valemit. Katsume lahti saada induktiivsuset. 61. Mis on pööriseline elektriväli? Lähtudes Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusest, tuletage alltoodud valem. Juhist kontuur pole üldse oluline. Muutuv magnetväli põhjustab muutuva pööriselise elektrivälja tekke. Näeme, et elektrivälja vektori tsirkulatsioon on nullist erinev. Järelikult selline muutuv elektriväli on pööriseline nagu magnetväli. 62. Mis on nihkevool? Kasutades alltoodud lähtepunkte, tuletage nihkevoolu avaldis. Igasugune elektrivälja muutus kutsub esile pööriselise muutuva magnetvälja tekke. Vaatame kondensaatorit vahelduvvoolu ahelas. Kuna kondensaatori plaatide vahel puudub juhtiv keskkkond, siis eeldame seal nn. nihkevoolu olemasolu. Juhtmetes on siis nn. juhtivusvool. 63. Esitage Maxwelli võrrandid integraalkujul. 1) Elektriväli võib olla nii potentsiaalne, kui ka pööriseline. See võrrand näitab, et
Kasutame magnetvälja energia ja solenoidi induktiivsuse valemit. Katsume lahti saada induktiivsuset. 61. Mis on pööriseline elektriväli? Lähtudes Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusest, tuletage alltoodud valem. Juhist kontuur pole üldse oluline. Muutuv magnetväli põhjustab muutuva pööriselise elektrivälja tekke. Näeme, et elektrivälja vektori tsirkulatsioon on nullist erinev. Järelikult selline muutuv elektriväli on pööriseline nagu magnetväli. 62. Mis on nihkevool? Kasutades alltoodud lähtepunkte, tuletage nihkevoolu avaldis. Igasugune elektrivälja muutus kutsub esile pööriselise muutuva magnetvälja tekke. Vaatame kondensaatorit vahelduvvoolu ahelas. Kuna kondensaatori plaatide vahel puudub juhtiv keskkkond, siis eeldame seal nn. nihkevoolu olemasolu. Juhtmetes on siis nn. juhtivusvool. 63. Esitage Maxwelli võrrandid integraalkujul. 1) Elektriväli võib olla nii potentsiaalne, kui ka pööriseline. See võrrand näitab, et
Vastaval Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusele indutseeritakse ka sel juhul kontuuris elektromotoorjõud, mida nimetatakse mainduktsiooni elektromotoorjõuks. 105. Lähtudes allolevast seosest, tuletage solenoidi magnetvälja energia avaldis. 106. Kasutades allolevat solenoidi induktiivsuse valemit ja solenoidi magnetvälja energia valemit, tuletage magnetvälja energiatiheduse valem. 107. Mis on nihkevool? Kasutades alltoodud lähtepunkte, tuletage nihkevoolu avaldis. Maxwell'i II hüpotees. Eksisteerib I hüpoteesi pöördhüpotees. Igasugune elektrivälja muutus kutsub esile pööriselise muutuva magnetvälja tekke. Vaatame kondensaatorit vahelduvvoolu ahelas. 108. Tuletage laengu võnkumise võrrand võnkeringi jaoks.Lähtuge Ohm'i seadusest suletud ahela kohta.' 109. Lähtudes allolevast seosest, tuletage Poyntingi vektori valem. Mis on Poyntingi vektori ühik SI-s? 110
voolutugevus, voolutihedus ja pinge. 1.2.2 Elektrivooluga kaasnevad nähtused Elektrivooluga kaasneb alati magnetväli. Elektrivoolud kui magnetvälja allikad jagunevad omakorda makroskoopilisteks vooludeks, nagu juhtivus ja konvektsioonvool, ning molekulaarseteks vooludeks, nagu mikro ja nihkevool, mis vastavad laetud osakeste liikumisele aine aatomites, molekulides ja ioonides. Muutuva vahelduvelektrivälja toimel tekib pöörismagnetväli. Pöörismagnetväljaga omakorda kaasneb elektrivool, mida kutsutakse nihkevooluks. Nihkevoolu olemust väljendavad Maxwelli võrrandid. Maxwelli võrrandeiks nimetatakse lineaarsetest osatuletistega diferentsiaalvõrranditest koosnevat süsteemi, mis on klassikalise elektromagnetvälja teooria aluseks. 1.2
∮ ⃗E B∗d l= Φ=∫ ⃗ B∗d ⃗S L ∂t S ❑ ❑ ∮ ⃗E B∗d l⃗= −∂ ∗∫ ⃗ ∂t S B∗d ⃗S L Kuna integreerimisekontuur ja pindala on liikumatud, siis võib integreerimise ja diferentseerimise vahetada ❑ ❑ ⃗ ∮ B ⃗ E ∗d ⃗ l =−∫ ∂∂Bt ∗d ⃗S L S Mis on nihkevool? Kasutades alltoodud lähtepunkte, tuletage nihkevoolu avaldis. D=σ Igasugune elektrivälja muutus kutsub esile pööriselise muutuva magnetvälja tekke. Vaatame kondensaatorit vahelduvvoolu ahelas. Kuna kondensaatori plaatide vahel puudub juhtiv keskkond, siis eeldame seal nn. nihkevoolu olemasolu
.3 ja polaarsetel 3,5...5 (aga näiteks destilleeritud vee on u. 80). Praktiliselt kasutatavatel neutraalsetel tahketel dielektrikutel on väärtus tavaliselt 2,0...4,0, polaarsetel orgaanilistel dielektrikutel ja klaasidel 4,0...10, kondensaatorkeraamikal võib väärtus ulatuda mõne tuhandeni. Teatud erilisel dielektrikute grupil, mida nimetatakse senjettelektri- Sele 3.1. Voolud dielektrikus. kuteks, on veelgi suurem, ulatudes mõnekümne in nihkevool, ij juhtivusvool tuhandeni. Olgu siin nimetatud veel kaks erandlikku Mahueritakistuseks nimetatakse antud mater- dielektrikute gruppi piesoelektrikud ja elektreedid. jalist valmistatud 1 m servapikkusega kuubi takis- Piesoelektrikutel tekib polarisatsioon mehhaanilise tust, kui elektroodideks on kuubi vastastahud ja vool deformatsiooni toimel, elektreedid aga jäävad pärast piki kuubi pinda puudub. Mahueritakistuse ühikuks