PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS ARVUTID JA ARVUTIVÕRGUD MAGNETISM JA ELEKTROMAGNETISM Uurimustöö Koostaja: Allan Pertel Rühm: AA-10 Pärnu 2010 Elektromagnetism Elektromagnetism on elektromagnetvälja füüsika. Elektromagnetväli on väli, mis avaldab mõju elektrilaenguga osakestele ja mis on omakorda mõjutatud nendest osakestest ja nende liikumisest. Muutuv magnetväli tekitab elektrivälja (see nn. elektromagnetilise induktsiooni nähtus on elektrigeneraatorite, induktsioonmootorite ja trafode tööpõhimõtte alus). Sarnaselt, muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Sellise elektri- ja magnetvälja vastastikuse sõltuvuse tõttu on mõistlik neid käsitleda seotud nähtusena - elektromagnetväljana. Magnetväli tekib elektrilaengute liikumise ehk elektrivoolu tõttu
Füüsika kontrolltöö nr 3. Alalisvool 26.11.2014 Alalisvool-elektrilaenguga osakesed liiguvad pidevalt ühes suunas. Elektrivoolu kandjateks on positiivsed/negatiivsed ioonid. Alalisvoolu tekkimise tingimused: Peab olema vabasid laengukandjaid piisavalt Laenguga osakestele peal mõjuma kindla suunaline jõud. Elektrovoolu tugevus näitab kui suure elektritugevus läbib elektrijuhi ristlõiget aja jooksul. J=Q/t (1A) 1 kulon on elektrilaeng,mis läbib juhi ristlõiget 1s. jooksul kui voolutugevus on 1 A Elektrivoolu suund-Elektrivoolu kokkuleppeline suund on positiivse elektrilaenguga osakeste liikumise suund. Vooluring, Ohmi seadus Ohmi seadus-Voolutugevus vooluringi mingis lõigus on võrdeline pingega selle lõigu otstes
suunda. 4. Ampere seadus: Vooluga juhtmele mõjub magnetväljas jõud, mis on võrdeline voolutugevusega, juhi pikkusega ja magnetvälja suuna ning voolu suuna vahelise nurga siinusega. VALEM: Suuna määrab vasakukäe reegel. ( B vektori suunda näitab põhjapoolus ) 5. Ampere jõudu kasutatakse elektrimootorites, elektrimõõteriistades, valjuhääldites. Näiteks kõlarid. 6. Lorenzi jõud on jõud mis mõjub liikuvatele laetud osakestele magnetväljas. Jõu suund määratakse vasaku käe reegli abil. Vasaku käe sõrmed näitavad pos. laetud osakeste liikumise suunda ja magnetvälja jõujooned tulevad peopessa, siis väljasirutatud pöial näitab osakestele mõjuva Lorenzi jõu suunda. 7. Sirgvool - jõujooned on ringikujuliselt ümber juhtme. Jõujoonte suund määratakse kruvireegliga. Solenoidi ehk vooluga pooli magnetväli - solenoidi sees on jõujooned paralleelsed sirged - seal on magnetväli homogeenne. 8
Teeme+ projekt „Tartu loodusmaja huvikooli astmepõhised huviringid LTT suunale, 2017-2022“ Propellerlennuk ja tuublennuk Tartu loodusmaja huviringi „Väikesed loodusteadlased“ praktiline töö SISSEJUHATUS TEEMASSE Linnud lendavad sellel põhimõttel, et püüavad tiibadega õhule toetuda. Õhu peal kõndida me ei oska, kuid õhu osakestele toetuda me siiski saame ja seda kasutatakse mitmel juhul. Lennuki tiivakuju eripära tekitab tiiva kohale kiirema õhuliikumise, kui tiiva alla, selliselt rõhkude erinevuse saavutamise kaudu toimub lendu tõusmine ning lendamine. Milline on tuullevivate tiibviljadega seemnete ehitus? Jalaka ja künnapuu tiibviljad ning hariliku vahtra kaksiktiibvili. Ka kasel ja lepal on seemned varustatud kileja äärisega. Mõned seemned on varustatud ka lendkarvadega, nagu ohakas ja võilill:
I voolutugevus (A) q ühe osakese laeng (C) n osakeste kontsentratsioon s juhi ristlõike pindala v osakeste liikumiskiirus 5. Elektrivoolu olemasolu tingimused: - peavad olemas olema vabad laengud - laetud osakestele peab mõjuma jõud - laetud osakestele mõjub elektriväli jõuga (juhis tuleb tekitada elektriväli, vooluallika ülesanne on tekitada ja säilitada juhis elektriväli) (Kui lülitile vajutada siis levib elektriväli valgusekiirusega ning paneb laengu kogu voolu ringis peaaegu ühtlaselt liikuma.) 6. Voolutugevus vooluringi osas on võrdeline pingega selle otstel ja pöördvõrdeline juhi takistusega.
Kauplustes müügil olevad tulekahjuandurid mõõdavad reeglina vaid ühe parameetri erinevusi seega tuleb hinnata hoonest lähtuvat võimalikku tuleohtu ja ehituslikku eripära ning teha valik vastavalt sellele. Temperatuuriandur reageerib temperatuuri tõusule või etteantud temperatuuri ületamisele, sobides näiteks niisketesse ruumidesse ning köökidesse. Suitsuandur seevastu reageerib põlemisel ja pürolüüsil vabanevatele osakestele. Seega sobib ta peaaegu kõikidesse ruumidesse, välja arvatud niisked ruumid ja köögid. 2. Ostukeskustes ja ehituskauplustes müüdavad suitsuandurid on enamasti kas optilised või ioonandurid. Mitmed sõltumatud testid on näidanud, et optilised suitsuandurid reageerivad kuumades, leegiga põlevates tulekahjudes tekkivatele suitsu osakestele ligikaudu 30 sekundit hiljem kui ioonandurid.
Pauli keeluprintsiip Pauli keeluprintsiip ehk tõrjutusprintsiip on oluline printsiip kvantmehaanikas (arvestab mikroosakeste käitumise eripärasid), mille sõnastas 1925. aastal Wolfgang Ernst Pauli. Oma lihtsaimal kujul väidab see, et kaks samas aatomis paiknevat elektroni ei saa olla samas kvantolekus. St kui erinevate elektronide kvantarvud n, l, ja ml on samad, siis omavad need elektronid vastupidist spinni. Veidrus mikromaailmast: Pauli printsiip kehtib ainult poolearvulise spinniga osakestele (fermionidele), nagu elektronid. Ta ei kehti aga täisarvulise spinniga osakestele (bosonitele). Üldine väide keeluprintsiibist Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Rangemalt väljendatuna tähendab see, et identsete fermionide süsteemi lainefunktsioon on osakeste vahetamise suhtes antisümmeetriline (sümmeetria puudumine). Fermionid ja bosonid
Võnkumine Võnkumine on perioodiline liikumine ajas ja ruumis tasakaalupunkti ümber Kui elastse keskkonna osake panna võnkuma, siis osakeste vaheliste elastsusjõudude tõttu kandub võnkumine üle naaberosakestele, sealt omakorda järgmistele osakestele. Iga järgnev osake kordab eelneva võnkumist teatud hilinemisega, mis on tingitud inertsist. AMPLITUUD on suurim kaugus tasakaaluasendist DIFRAKTSIOON nim lainete paindumist tõkete taha, mis on jälgitav interferentsipildi kaudu HÄLVE on kaugus tasakaaluasendist antud ajahetkel PERIOOD T- näitab, kui pika ajavahemiku jooksul toimub üks täisvõnge RESONANTS saab esineda, kui vastastikmõjus olevatest kehadest koosnevale süsteemile, milles
Rõhul 1000 at sulab jää aga temperatuuril -15oC. o Millisel tingimusel ei toimu faasisiiret? Miks? Et faasisiire toimuks antud rõhul on vaja, et aine oleks siirdetemperatuuril. Vajalik on ka võimalus siirdesoojuse äraviimiseks või juurdeandmiseks. o Kolmikpunkt? Kolme faasi tasakaal. On võimalik vaid ühel kindlal rõhul ja temeratuuril. Selline rõhu ja temperatuuri väärtus ongi kolmikpunkt. o Milleks kulub sulamissoojus? Kristallstruktuuri mõjust vabanenud osakestele tuleb anda kineetilist energiat, et säilitada osakeste keskmine kiirus. o Miks ei muutu sulamisel süsteemi temperatuur? Kristallstruktuuri mõjust vabanenud osakestele tuleb anda kineetilist energiat, et säilitada osakeste keskmine kiirus. o Milleks kulub aurustumissoojus? Molekulide omavahelise vastastikmõju ületamiseks (lahtirebimisel); Vedeliku pindpinevuse ületamiseks (pinnani jõudmisel);
Lorentzi jõuks nimetatakse magnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvat jõudu. Lorentzi jõu suunda saab määrata vasaku käe reegliga.Vasaku käe reegel ütleb, et kui juhis liiguvad negatiivse laenguga osakesed, siis tuleb vasak käsi asetada nii, et väljasirutatud sõrmed näitavad kiirusvektori suunale vastupidist suunda. F= q v B sin q- osakeste lang (C kulon) v- osakeste kiirus (m/s) Lorentzi jõud mõjub laetud osakestele alati risti nii liikumissuuna kui ka magnetvälja suunaga.
B=( 0*I*N)/l (N-keerdude arv) Pöörisväli väli, mille jõujooned on kinnised kõverad. Elektromagnet kujutab endast raudsüdamikku ja sellele keritud mähist(pooli). Voolu juhtimisel pooli raudsüdamik magneetub ja tugevdab magnetvälja. Kasutatakse nt magnetkraanades, valjuhääldis. Inkvinatsioon nurk Maa magnetvälja ja horisontaaltasandi vahel. Deklinatsioon nurk geograafilise ja magnetnõela abil määratud põhjasuuna vahel. Lorentzi jõud laetud osakestele magnetväljas mõjuv jõud. Suund määratakse vasaku käe reegliga. Mõjub laetud osakestele risti nii liikumissuuna kui magnetväljaga. F=q*v*B* sin Negatiivse osakese jaoks tuleks kasutada paremat kätt või siis suund vastupidi kui kasutada vasakut kätt. q/m = v/(B*r) Aine magnetiline läbitavus näitab, mitu korda on kahe keha vahel mõjuv magnetjõud suurem jõust vaakumis. Tähis . = F/F0=B/B0
2)parema käe rusikareegel - kui parema käe kõverdatud sõrmed näitavad voolusuunda, siis väljasirutatud pöial näitab jõujoone suunda. Magnetvoog iseloomustab magnetvälja läbi terve pinna. Magnetvoog on võrdne magnetinduktsiooni, pinna pindala ja magnetinduktsiooni ning pinna normaali vahelise nurga koosinuse korrutisega.magnetvoog on 1 Wb, kui läbi 1 ruutmeetri suuruse pinna läheb magnetinduktsioon 1 T pinnaga risti. =B*S*cos Lorentzi jõud - magnetvälja mõju liikuvatele laenguga osakestele, Lorentzi jõud - magnetväljas liikuvale laengule mõjuv jõud on võrdne laengu ,laengukiiruse, magnetinduktsiooni ja laengu liikumise kiiruse ning magnetinduktsiooni vahelise nurga vahelise siinuse korrutisega. vasak käsi tuleb asetada nii, et magnetinduktsioon suubub peopessa, väljasirutatud sõrmed näitavad positiivse laengu liikumise suunda (negatiivse laengu liikumise vastassuunda) , siis sõrmedega täisnurga moodustav pöial näitab laengule mõjuva jõu suunda. Fl=q0*v*B*sin
Elektromagnetism ja optika Elektromagnetism on elektromagnetvälja füüsika. Elektromagnetväli on väli, mis avaldab mõju elektrilaenguga osakestele ja mis on omakorda mõjutatud nendest osakestest ja nende liikumisest. Muutuv magnetväli tekitab elektrivälja. Sarnaselt, muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Sellise elektri- ja magnetvälja vastastikuse sõltuvuse tõttu on mõistlik neid käsitleda seotud nähtusena - elektromagnetväljana. Magnetväli tekkib elektrilaengute liikumise ehk elektrivoolu tõttu. Magnetväli põhjustab magnetjõudude tekke, mis seonduvad tavaliseltmagnetitega. Muutuv elektriväli tekitab magnetvälja
5) 1. Suurtes tuumades on alati neutronid ülekaalus ja lõhustumisel ei saa vabaneda mitu prootonit. 2. Tütartuumast vabanedes ei saa prooton nii palju energiat, et ta saaks läheneda suurele tuumale. Ehk peab olema vähemalt kriitiline mass ainet või peegelduvad pinnased, mille pealt aatomiosakesed põrkuksid. 6) Töötingimused reaktoris muutuvad pidevalt. Kütuse hulk väheneb. Neelajaga saab paljunemistegurit reguleerida. 7) Kiirendite abil on antud osakestele palju suuremaid energiaid kui on saavutatud gaasi kuumutamisega. 8) Sest tavalisel tuumapommil on kütuse-poolkerade mass piiratud, kuid termotuumkütust saab paigutada pommi piiramatult. 9) Ei sõltu. Tähtis on alg-ja lõpp-tuumade seoseenergia
pinge Mis see on ?? Jätk Pinge juhi kahe punkti vahel on arvuliselt võrdne elektrivälja tööga ühikulise elektrilaengu ümberpaigutamiseks juhi ühest punktist teise. Pinge juhi kahe punkti vahel on 1 volt, siis kui 1 kuloni suuruse elektrilaengu ümberpaigutamisel juhi ühest punktist teise teeb elektriväli tööd 1 dzaul. Mida tugevam on elektrivälja mõju laetud osakestele (mida suurem on pinge), seda tugevam on vool vooluringis. Juhti läbiva voolu tugevus on võrdeline pingega selle juhi otstel. Veevool Elektrivoolu võrreldakse sageli veevooluga. Voolav vesi võib teha tööd, panna hüdroelektrijaamas tööle turbiinid või vesiveskis pöörlema veskikivid. Jõele, kuhu ehitatakse hüdroelektrijaam, kuhjatakse tavaliselt tamm, et vee tase enne tammi oleks võimalikult kõrge. Kõrgelt tammilt langev vesi võib teha palju
suhtes risti. Ta orienteerub Maa magnetväljas. · MAGNETINDUKTSIOON on magnetvälja suurust iseloomustav suurus, mis näitab, kui suure jõuga antud vooluga juhtme magnetväli mõjutab teist vooluga juhet. · VASAKU KÄE REEGEL Kui vasaku käe välja sirutatud sõrmed näitavad juhtmes voolusuunda ja magnetvälja jõujooned tungivad peopessa, siis välja sirutatud pöial näitab juhtmetele mõjuva jõu suunda ehk jõu liikumise suunda. · LORENTZI JÕUD see on laetud osakestele magnetväljas mõjuv jõud, mis on risti selle magnetvälja suunaga ja osakese liikumiskiirusega.
ELEKTROMAGNETLAINED §31. Elektromagnetvli Liikumatud või liikuvad elektriliselt laetud osakesed tekitavad enda ümber elektrivälja. Elektrivälja jõujooned algavad positiivsetelt laengutelt ja lõppevad negatiivsetel laengutel. Elektriväli mõjub laetud osakestele, sõltumata sellest, kas need osakesed seisavad paigal või liiguvad. Elektrivool tekitab enda ümber magnetvälja. Magnetinduktsiooni jooned ümbritsevad vooluga juhte , niisuguseid välju nimetatakse pöörisväljadeks.Magnetväli mõjub elektrivoolule, see tähendab ainult liikuvatele laetud osakestele. Muutumatu tugevusega elektrivool tekitab magnetvälja, mille induktsioon ajas ei muutu. Elektri- ja magnetväljad on pidevad ja muutuvad sujuvalt üleminekul ruumi ühest punktist teise
7. tuumaosakesi hoiab koos tuumajõud tuuma piires on tugev jõud palju tugevam kui elektrostaatiline jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb ta väga kiiresti olematuks. 8. Kvantmehaanika jaoks on kõige tähtsam energia kehtib range reegel, etosake saab omada vaid kindlaid energia väärtusi. teiseksenergiatasemel on kindel arv osakesi. Prootonite ja neutronite energiatasemed ei mõjuta üksteist. 9. Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis oleks vaja osakestele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. Seda seda energiat mõõdetakse elektrovoltides, tuuma puhul megaelektrovoltides. 10. Stabiilsed tuumad on tuumad, kus tuuma energia omataoliste seas on minimaalne.tuum on stabiilne kui püsiva tuuma suurus on piiratud, teiseks prootonite kui ka neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalaimast. Kolmandaks tuuma energia antud osakeste arvu juures on minimaalne kui prootonite ja neutronite energiatasemed on
mõjuv jõud F on võrdeline voolutugevusega I juhtmes, juhtmelõigu pikkusega l ning siinusega nurgast voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel. F = B I l sin . Jõu suuna määramine(vasaku käe reegel) kui vasaku käe väljasirutatud sõrmed osutavad voolu suunda ja magnetväli on suunatud peopessa, siis väljasirutatud pöial näitab juhtmelõigule mõjuva jõu suunda. Lorentzi jõud - väljendab magnetvälja mõju liikuvatele laenguga osakestele ning on määratud Lorentzi seadusega. Lorentzi seadus - magnetväli mõjutab liikuvaid laenguga osakesi jõuga FL, mis on võrdeline laengu suurusega q, osakese kiirusega v ning siinusega nurgast v-vektori ja B-vektori vahel. FL = B q v sin
MAGNETISM JA ELEKTROMAGNETISM Uurimustöö Koostaja: Allan Pertel Rühm: AA-10 Pärnu 2011 Elektromagnetism Elektromagnetism on elektromagnetvälja füüsika. Elektromagnetväli on väli, mis avaldab mõju elektrilaenguga osakestele ja mis on omakorda mõjutatud nendest osakestest ja nende liikumisest. Kõlar Kõlar on elektroaukustiline andur mis muundab elekrilise signaali heliks. Kõlar liigub vastavalt elektrisignaalide muutumisele ja põhjustab helilainete levimise keskkonnas (õhus, vees). Kõlarite tüübid: 1. Täisribakõlarid - Täisribakõlari eesmärk on ühes seadmes edastada võimalikult suurt sagedusvahemikku. 2
5. Milline järgnevatest väidetest on tõene? a) kvandi energia = kiiruse sagedus 6. LÜNGAD a) difraktsioon, footonite, interferents 7. Fotoefekti punapiiriks nim. a) vähimat sagedust, mil fotoefekt võib tekkida. 8. Milline järgnevatest väidetest on tõene? a) valgusosakesi e. valguskvante nim. footoniteks. 9.Kvandi energia ühik eV on samaväärne a) 1,6x J 10. Elektronide väljumistöö.. c) Tsingis tekib.. 11. Milline järgmistest vastab tõele? b) Elektronil on nii osakestele iseloomulikud omaduses kui ka laineomadused. 12. a) tähistab A väljumistöödE valgusosakeste (footoni) energia m mass A väljumistöö (J) v kiirus f sagedus (Hz) h = 6,6x Jxs c = 3x m/s I = valguse intensiivsus (m) = valguse lainepikkus (m) giga G 109 mega M 106 kilo k 103 hekto h 102 deka da 101 detsi d 101 senti c 102 milli m 103 mikro µ 106
Keraamiline plaat. Nõu peab olema korraliku, sileda ja puhta põhjaga. Tänan tähelepanu eest! Tekst mida juurde rääkida . Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist suletud kontuuris selle kontuuri pinda läbiva magnetvälja muutumisel. Elektromagnetilise induktsiooni poolt põhjustatud elektrivoolu nimetatakse induktsioonivooluks. Elektrivoolu tekkimine suletud kontuuris magnetvälja muutumisel annab tunnistust sellest, et kontuuris mõjuvad laetud osakestele mitteelektrostaatilise olemusega kõrvaljõud, ehk induktsiooni elektromotoorjõud. Elektromagneetilise induktsiooni avastas Michael Faraday 1831 Induktsioonpliidid on väga energia-säästlikud pliidid, mis soojendavad pliidiplaadil olevat nõud, nõu äravõtmisel pliidiplaadilt lakkab soojendamine otsekohe. Võrreldes tavalise malmpindadega elektri-pliidiga on energiasääst isegi üle 50%. Samaaegselt väheneb köögi ventilatsioonivajadus. Induktsioonpliidiga
2. Kogupinge on võrdne üksikute pingete summaga U=U1+U2+U3 3. Kogutakistus on võrdne üksikute takistuste summaga. R=R1+R2+R3 14) 1. Voolutugevus vooluringi hargnemata osas on võrdne üksikute voolutugevuste summaga vooluringi hargnenud osas. I=I1+I2+I3 2. Pinge on kõikidel takistitel ühesugune. Kogu takistuse pöördväärtus on võrdne üksikute takistuste pöördväärtuste summaga. U=U1=U2=U3 3. 1/R= 1/R1+1/R2+1/R3 15) Kõrvaljõududeks nim igasuguseid laetud osakestele mõj. Jõude, mis ei ole elektrilise olemusega. 16) Elektromotoorjõuks suletud vooluringis nim kõrvaljõudude poolt laengu ümberpaigutamisel tehtud töö ja selle selle laengu suhet. 17) Voolutugevus suletud vooluringis on võrdeline vooluallika elektromotoorjõuga ning pöördvõrdeline vooluringi kogutakistusega. I=E/R+r r-vooluallika sisetakistus , R-välistakistus , E- elektromotoorjõud emj (v) R+r- vooluringi kogutakistus . I- Voolutugevus (A) 18) TÖÖ : A=U*I*t.. A=I2 *R*t..
Ionisatsioonenergia-elektronide eraldumine neutraalseist aatomeist või molekulidest. See teooria kestis 11. Aastat, enne kui tuli kvantmehaanika. W. Heisenberg Heisenberg koos E. Schrödingeriga 1925.a arvutasid välja mikroosakeste mehaanika, kus võtsid arvesse ka laineomadusi. Nende arvutamismeetod oli küll erinev, kuid lõpptulemused olid samad. Ja nii tuligi välja uus teooria, mis kandis nime kvantmehaanika. Selle põhiülesandeks on kirjeldada osakestele vastavaid laineid. Sinna alla kuulub ka nt lainefunktsioon ja lainepikkus. Probleem ei olnud mitte konstrueeritud mõõteriista täpsuses, vaid see tuleb mõõdetavast protsessist endast, et kui täpselt me suudame seda läbi viia. Lisaks sõltub mõõtmistäpsus mõõtja-ja mõõdetava vahelisest vastastikmõjust. Heisenbergi uuele avastatud osakesele pandi nimeks meson, mis kannab siis nime tänapäevani.
http://www.abiks.pri.ee Kui elastse keskkonna osake panna võnkuma, siis osakeste vaheliste elastsusjõudude tõttu kandub võnkumine üle naaberosakestele, sealt omakorda järgmistele osakestele. Iga järgnev osake kordab eelneva võnkumist teatud hilinemisega, mis on tingitud inertsist. AMPLITUUD on suurim kaugus tasakaaluasendist DIFRAKTSIOON nim lainete paindumist tõkete taha, mis on jälgitav interferentsipildi kaudu HÄLVE on kaugus tasakaaluasendist antud ajahetkel INTERFERENTS on lainete liitumine, mille korral tekib ruumis võnkumiste püsiv jaotus amplituudi järgi Laine levimisega ei kaasne keskkonna osakeste levimist ühest ruumiosast teise, levib ainult
Keemiline reaktsioon-protsess, kus ühest või mitmest lähteainest tekib üks või mitu uut ainet; Lähteainete osakeste vahel sidemed katkevad ja tekivad uued sidemed teiste osakeste vahel; Reaktsioon toimub juhul, kui reageerivate ainete põrkuvad osakesed on küllalt kiired; Aktiveerimisenergia- vähim energia, mida tuleb anda reageerivate ainete osakestele, et reaktsioon toimuks; mida väiksem on aktiveerimisenergia seda kergemini reaktsioon kulgeb; Aktiveeritud kompleks- paralleelselt toimub vanade sidemete katkemine ja uute tekkimine; Soojusefekt- reaktsiooniga kaasnev energia muutus; Eksotermiline/endotermiline: 1. energia eraldub/neeldub 2.entalphia väheneb/suureneb 3.ümbritseva keskkonda eraldub soojust/kulgemisel võetakse energiat ümbritsevast keskkonnast 4
ELEKTRIVÄLJAD MEIE ELUS Elektriväli tekib laetud osakeste ümber ja ka avaldab mõju laetud osakestele. Elektrivälja kohtame kõikjal enda ümber, ka puhtas õhus leidub alati laetud osakesi. Mõeldes elektriväljale, meenuvad kohe elektriliinid. Inimene rakendab seal osavalt pingeid elektrienergia ülekandel. Maa ja suurte elektrienergia ülekandeliinide vahele võib jääda kuni miljon volti. Kõrgepingeliinide all käimine on inimeste tervisele(südametööle) ohtlik. Inimene rakendab elektrivälja veel teleri kineskoobis, elektrokardiograafias(südametsükli
If = 0, 2) Valgustades katoodi hakkavad valguse osakesed +U elektrone katoodi pinnalt välja lööma. Elektronid sd I sattuvad Elektrivälja (mis on tänu pinge allikale), ning hakkavad liikuma anoodi poole. Tänu tekkinud laetud osakestele tekkibki fotovool I f If 0, +U sd Väljalennanud elektronide energia suureneb valguse sageduse suurenedes ja ei sõltu valguse energiast. · Väljalennanud elektronide arv suureneb valguse intensiivsuse suurenedes. · Fotovool ei tekki igasuguse lainepikkusega valguse puhul. Alates punapiirist voolu ei teki. Punapiir max laine pikkus millepuhul suudab valgus ainest elektrone välja lüüa.
3. Magnetväljaks- nimetatakse liikuvate laetud kehade vahel mõjuva jõu välja. Magnetvälja tekitab elektrivälja muutumine. 4. Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja mis mõjutab ruumis paiknevaid teisi elektrilaenguid. Elektrivälja levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega vaakumis. 5. Elektromagnetism on elektromagnetvälja füüsika. Elektromagnetväli on väli, mis avaldab mõju elektrilaenguga osakestele ja mis on omakorda mõjutatud nendest osakestest ja nende liikumisest. 6. Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad sagedus on f ja perioodiks T. 7. Elektromagnetiline induksiooni- nim nähtust elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. 8. Elektromagnetism- käsitleb laetud osakeste mitteühtlast liikumist ning elektri ja magnetvälja muundumist teineteiseks. 9
toatemperatuurile lähedastel temperatuuridel. * Reagentide iseloom: Hape-alus-reaktsioonid, soolade moodustumine ja ioonvahetus on kiired reaktsioonid. Reaktsioonid, kus molekulide vahel tekib kovalentne side ja moodustuvad suured molekulid, on reeglina väga aeglased. * Agregaatolek: Mida kõrgema peensusastmega on reageeriv tahkis või vedelik, seda kiirem on reaktsioon. * Kontsentratsioon: Lahuse segamine kiirendab samuti keemilist reaktsiooni, andes lahuse osakestele suurema kineetilise energia, mis toob kaasa põrgete arvu kasvu reagentide vahel. * Katalüsaatorid: Katalüsaator kiirendab reaktsiooni, võimaldades reaktsioonil toimuda teistsuguse mehhanismiga, mille aktivatsioonienergia on madalam. * Rõhk: Gaasilise reaktsiooni korral suurendab rõhu tõstmine põrgete arvu reageerivate ainete vahel, mille tulemusel reaktsioon kiireneb. *Katalüsaator on aine, mis kiirendab keemilist reaktsiooni, kuid mida ei kulu reaktsiooni käigus.
väljasirutatud pöial näitab juhtmelõigule mõjuva jõu suunda. Juhtmele mõjuv magnetjõud on suunatud alati risti voolu ja magnetvälja suunaga. F = I B l sinα B=F/Il F = vooluga juhtmele mõjuv jõud (N) I = juhet läbiv voolutugevus (A) l = magnetväljas asuva juhme pikkus (m) α = nurk voolu suuna ja magnetvälja vahel B = magnetinduktsioon (T) (Tesla) Lorenz´i jõud– jõud, mis mõjub osakestele juhul kui nad asuvad magnetväljas. Mõõdame samamoodi nagu Ampere´i jõudu (vasaku käe reegliga). F = q v B sinα q = laengu suurus (C) v = laengu liikumiskiirus (m/s) α = nurk laengu (positiivse) liikumissuuna ja magnetinduktsiooni vahel Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, kus muutuv magnetväli tekitab elektrivälja. Elektriväli + liikumine = magnetväli magnetväli + liikumine = elektrivool
Tugev vastastikmõju on kvarkide vahel, kuid põhjustab ka tuumajõude. Nõrk vastastikmõju avaldub peamiselt lagunemistes. (nt.neutr.lagunemise prootoniks,elektr,antineutriinoks) 5Tuuma ehitus o Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel. o Ühel energiatasemel saab olla ainult piiratud arv osakesi (see arv on igal tasemel erinev) o Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga. o Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis oleks vaja osakestele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. o Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides, tuuma puhul siiski pigem megaelektronvoltides. 6)Stabiilised tuumad ja tuumade lagunemine. Stabiilsed tuumad o Tuuma võimalik suurus on piiratud. o Tuuma stabiilsuseks peab olema täidetud kolm tingimust: 1. Püsiva tuuma suurus suurus on piiratud. Kui varieerida osakeste arvu tuumasA ja mõõta seejuures ühe osakeseseotust tuumaga
ja molekulaarjõudusid tuleb järelikult arvestada. Ülekandenähtused gaasides. Def: ülekandenähtus on nähtus, milles kandub midagi üle. 1) Sisehõõrde tekkimine keha liikumisel gaasis. Nt. sportlane jookseb staadionil, tunneb takistusjõudu. Põhjus: keha liikumisel hakkavad tema lähedal olevad osakesed liikuma keha liikumise kiirusega. Kuna osakesel on mass, iseloomustab teda liikumishulk mv, mis kandub temast kaugemal olevatele osakestele ning väheneb. Järeldus 1 : sisehõõrdel toimub liikumishulga ülekandumine ühelt gaasi osakeselt teisele. Järeldus 2 : tekib takistusjõud gaasisliikuvale kehale, mis on arvuliselt võrdne ajaühikus tekkiva liikumishulga muuduga mv-mv . 2) Diffussiooniks nim. Kahe või enama erineva aine osakeste iseenesest segunemist. Nt. piserdades lõhnaainet õhku, kandub aine osake ühest ruumi punktist teise, see on osakese ülekandumine.
1. Aatomi ja aatomi tuuma ehitus - Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel. o Ühel energiatasemel saab olla ainult piiratud arv osakesi (see arv on igal tasemel erinev) o Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga. o Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis oleks vaja osakestele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. o Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides, tuuma puhul siiski pigem megaelektronvoltides. AATOMI TUUM+EL. KIHT=AATOMI EHITUS, el ja pr on võrdselt 2. Aatomi ja aatomi tuuma mõõtmed - Tuum on kera taoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. o Aatomi läbimõõt on 10-10 m. Aatomituuma läbimõõt on 10-5m.
Füüsika Elementaarosakesete füüsika Vastastikmõjud e. interaktsioonid on jõud, mis osakeste vahel valitsevad. Jagunevad gravitatsioonijõuks (kõige nõrgem, toimib kõigi osakeste vahel vastavalt massile, on nii nõrk, et üksikute osade juures pole tema toimet võimalik mõõta, mõjub kuitahes kaugele ning alati tõmbavalt), elektromagnetiliseks jõuks (omane kõigile elektriliselt laetud osakestele), tugevaks vastastikmõjuks (hoiab koos kvrake, väga lühikese mõjuraadiusega) ning nõrgaks vastastikmõjuks (lühikese mõjuraadiusega, ei toimi footonis, tingib raskemate osakeste lagunemise kergemateks). Mateeriaosakesed on fundamentaalosakeste põhiosa, jagunevad leptoniteks (saavad esineda ka vabade osakestena; elektronneutriino ve, elektron e-, müü-neutriino v, müüon , tau-neutriino v, tau-lepton ) ja kvarkideks
(). Gammakiirguse neeldumisel tuumas läheb tuum Ergastatud seisundisse . Ergastatud seisundist saab tuum väljuda kiirates gammakiirgust. Energia jäävus Endotermilise reaktsiooni puhul tuleb reaktsiooni toimumiseks Eksotermilise reaktsiooni puhul vabaneb energia reaktsiooni tulemusena anda selles osalevatele tuumadele ja osakestele piisav kineetiline tekkinud tuumade ja osakeste kineetilise energia ehk soojusena . energia, mis reaktsiooni käigus neeldub. Tuumareaktsiooni võrrandid Iga reaktsioonis osalev aatomituum kirjeldatakse tema keemilise elemendi tähisega, mille ette kirjutatakse (üles) tuuma nukleonide koguarv ning (alla) tuuma prootonite arv. Liitiumi 63Li ja deuteeriumi 21H ühinemisreaktsioon näeb välja selline: 63Li + 21H 2 42He
negatiivne. Elektrivälja levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega vaakumis. Elektriväli levib kiirusega 300 000 km/s. E=f/q=k*(Q*q/r2 q)=k*(Q/r2) 3. Kuidas märgitakse elektrivälja joonistel? Joonis 4. Töö elektriväljas. Mis see on, millest sõltub töö suurus, kes teeb tööd? Tööd tehakse siis, kui kehale mõjub jõud ja keha selle mõjul liigub. Töö elektriväljas sõltub jõujoone suunas sooritatud nihkest. Elektriväljas mõjub laetud osakestele elektrijõud. Kõikides elektriseadmetes liiguvad elektronid. Elektriseadmetes liiguvad elektronid elektrivälja mõjul ja teevad tööd. A=E*q*s A=F*s*cos E - elektrivälja tugevus (N/C) või (V/m) A töö (J) q elektrilaeng (C) F jõud (N) s teepikkus (m) cos nurk F ja s vektorite vahel 5
suunatud liikumist. 5.Mida nimetatakse elementaarlaenguks? Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat katseliselt tuvastatavat laengu väärtust. 6.Mis tekitab elektrivälja? Elektrivälja tekitavad kas elektriliselt laetud osakesed (elektrilaeng) või ajas muutuv magnetväli . 7.Mida väidab Coulomb’i seadus? Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist vaakumis jõududega, mis on võrdelised laengute suurustega ja pöördvõrdelised nende vahelise kauguse ruuduga ning osakestele mõjuvad elektrilised jõud on suunatud pikki laenguid ühendavat sirget. 8.Kuidas defineeritakse elektrivälja tugevust? Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. 9.Milline on e-vektori suund? E-vektori kokkuleppelise suuna määrab elektrivälja tugevuse definitsioonis sisalduv sõna positiivne. Kuna kahe positiivselt laetud keha vahel mõjub tõukejõud, siis on positiivse laenguga keha poolt
suunatud liikumist. 5.Mida nimetatakse elementaarlaenguks? Elementaarlaenguks nimetatakse vähimat katseliselt tuvastatavat laengu väärtust. 6.Mis tekitab elektrivälja? Elektrivälja tekitavad kas elektriliselt laetud osakesed (elektrilaeng) või ajas muutuv magnetväli . 7.Mida väidab Coulomb'i seadus? Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist vaakumis jõududega, mis on võrdelised laengute suurustega ja pöördvõrdelised nende vahelise kauguse ruuduga ning osakestele mõjuvad elektrilised jõud on suunatud pikki laenguid ühendavat sirget. 8.Kuidas defineeritakse elektrivälja tugevust? Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. 9.Milline on e-vektori suund? E-vektori kokkuleppelise suuna määrab elektrivälja tugevuse definitsioonis sisalduv sõna positiivne. Kuna kahe positiivselt laetud keha vahel mõjub tõukejõud, siis on positiivse laenguga keha poolt
Füüsika kontrolltöö 1. Tänu mille arengule on tekkinud kaasaegne kvantmehaanika? Vastus: Tänu aatommudelite arengule on tekkinud kaasaegne kvantmehaanika. 2. Mis teooriale tuginevad kaasaegsed kvantmehaanika mudelid? Vastus: Kvantmehaanilised mudelid tuginevad dualismi printsiibile, mis kehtib nii kiirgusele kui ka osakestele. 3. Mis on fotoeffekt ja mis on sisemine fotoeffekt? Vastus: Fotoeffekt nähtus, kus elektromagnetlaine kvandid löövad elektrone ainest välja. Sisefotoeffekt Kui elektronid vabanevad aatomites, aga ei välju tahkest ainest gaasi või vaakumi. 4. Mis tõendab veenvalt, et kvandid on olemas? Vastus: Planci kvanthüpoteesi rakendamine fotoeffekti teoorias ja kogu selle järgne teaduslugu. 5. Mis on dualismiprintsiip ja millal saab seda rakendada?
Aatomituuma spontaansel lagunemisel on tegemist tuumareaktsiooniga ainult sellisel juhul kui lagunemine on põhjustatud kokkupõrkest mõne elementaarosakesega. Tuumareaktsioon võib olla eksotermiline reaktsioon või endotermiline reaktsioon. Eksotermilise reaktsiooni puhul vabaneb energia reaktsiooni tulemusena tekkinud tuumade ja osakeste kineetilise energiana (soojusena). Endotermilise reaktsiooni puhul tuleb reaktsiooni toimumiseks anda selles osalevatele tuumadele ja osakestele piisav kineetiline energia, mis reaktsiooni käigus neeldub. Tuumamudelid:Tuum koosneb nukleonidest prootonitest ja neutronitest.
kiirendab? 7. Mis on pöörduv reaktsioon? Mis on keemiline tasakaal? Näide võrrandina. 8. Kus on tasakaal kasulik? 9. Le Chatelier printsiip. Milliseid tingimusi muutes võib muuta keemilist tasakaalu? 10. Kuidas muutub tasakaal, muutes temperatuuri, rõhku, lähteainete või saaduste kontsentratsiooni? 11. Ülesanded reaktsiooni kiiruse ja muutmisega tasakaalu nihutamisega. Vastused: 1. Aktiveerimisenergia- Vähim energia mis tuleb anda reageerivate ainete osakestele et toimuks keemiline reaktsioon. Keemiline reaktsioon- Protsess kus ühest või mitmest lähteainest tekib üks või mitu uut ainet. Eksotermiline reaktsioon- Protsess, mille käigus eraldub energia ∆H < 0 Endotermiline reaktsioon- Reaktsioon mille käigus neeldub energia (soojus) ∆H > 0 2. Soojeneb kuna energiat eraldub. Ja kui soojus neeldub siis reaktsioonisegu jahtub. 3. Ühinemisreaktsioonides energia vabaneb ning need on eksotermilised.
Tuumajõud o Tuumajõud on kahe või enama nukleoni vahel olev jõud, mis hoiab koos aatomituuma. o Tuumajõud põhineb tugeval vastastikmõjul. Tuuma ehitus o Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel. o Ühel energiatasemel saab olla ainult piiratud arv osakesi (see arv on igal tasemel erinev) o Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga. o Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis oleks vaja osakestele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. o Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides, tuuma puhul siiski pigem megaelektronvoltides. Villu Stabiilsed tuumad o Tuuma võimalik suurus on piiratud. o Tuuma stabiilsuseks peab olema täidetud kolm tingimust: 1. Püsiva tuuma suurus suurus on piiratud. Kui varieerida osakeste arvu
Aurustumine- Molekulide lahkumine ainest, kõigepealt lahkuvad kiiremad molekulid, sest neil on piisavalt energiat, et ületada molekulide külgetõmbejõudu. Et aurustumine saaks toimuda peab vedelik väliskeskkonnast energiat juurde saama. Kondenseerumine- Molekulide tagasipöördumine aurustumise käigus(SULETUD ANUMAS!) Keemine- Vees on alati teatud hulk lahustunud gaase, kui veetemperatuuri tõsta siis gaaside lahustuvus väheneb ja seetõttu tekivad gaasimullid(Tekivad mineraalaine osakestele või anuma konarustele). Mullidesse koguneb veeaur, kuna mullid on kergemad kui vesi hakkavad nad tõusma pinnale. Kui aga rõhk mullis on välisrõhust väiksem siis nad pinnale ei jõua ja litsutakse enne katki.
Viirused ei kuulu elusorganismide hulka kuna neil puudub rakuline ehitus ja nad ei suuda eksisteerida peremeesorganismita. Vastavalt nukleiinhappe esinemisele eristatakse DNA ja RNA viirusi. Viirus koosneb ümbrisest, kapsiidist ja genoomist. Viiruste raviks kasutatakse kaitsevaktsiine. Viiruse omadused määrab ära tema genoom, milleks on DNA või RNA molekulid. Nukleiinhapped säilitavad viiruste pärilikku informatsiooni ja annavad selle edasi järgnevatele viiruse osakestele. Viiruse genoom võib koosneda ühest või mitmest nukleiinhappe molekulist. Genoomis eristatakse 3 tüüpi geene: 1) Replikatsioonigeenid - nad kindlustavad viiruse genoomi paljundamise ehk replikatsiooni. 2) Regulaatorgeenid - mõjutavad nakatunud raku aktiivsust selliselt, et soodustada viiruse paljunemist. 3) Struktuurgeenid - kindlustavad viirusosakeste moodustumise. Struktuurvalgud ümbritsevad viiruse genoomi tugeva kapslina, mida nimetatakse apsiidiks.
Ainult tänu sellele, et ta mõjub kuitahes kaugele ja toimib ainult tõmbavalt, muutub ta suurte kehade juures tuntavaks.Näiteks maakera. Teiseks tunneme elektromagnetilisi jõude, mis on elektriliste ja magnetiliste jõudude kooslus. Neid ei saa lahus vaadelda, sest nad lähevad üksteiseks le juba taustsüsteemi muutes. Elektromagnetiline vastastikmõju on omane kõigile elektriliselt laetud osakestele. Kolmandaks tunneme tuumajõude. Need esinevad prootonite ja neutronite vahel ning on väga lühikese mõjuraadiusega. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed, mis koosnevad kvarkidest. Tugev vastastikmõju on see, mis hoiab kvarke koos. See jõud on väga tugev, sest tuumajõud on ainult tema nõrk, väljapoole põhiseoseid ulatuv kaja Nõrk vastastikmõju on tuhandeid kordi väiksem kui elektromagnetilised jõud, kuid
Jõujooned on sellel paralleelsed. (NT kae eriinim. metallplaadi vaheline elektriväli on homogeenne). Juhtides eelkõige metallides on vabad laengud elektronid (laetud osakesed mis võivad elektrivälja mõjul juhi sees vabalt ümber paikneda). Dielektrikud elektriväljas - vabu laenguid on vähe, seega ümberpaiknemist-liikumist toimuda ei saa kogu keha ulatuses. Kui dielektrik paigutada elektrivälja, siis hakkavad tema molekulide pos ja neg. osakestele mõjuma vastassuunalised jõud, selle mõjul molekulid venivad pikemaks ja asetuvad suunaga piki välja jõujoont. sellist laengute nihkumist dielektrikus nim. polarisatsiooniks. Kui dielektrikus puudub väli, siis tema molekulid asetsevad kaootiliselt, kui väli on olemas, siis on kõik korrastatult. Kuna dielektriku pinnale tekivad laengud, ühelepoole lähevad pos, ja teisele neg laengud, siis sellist molekuli mille laengud paiknevad ümber välja mõjul nim elektriliseks dipooliks.
Elektrivälja muutumine tekitab magnetvälja. Siit võiks järeldada, et mingit erilist magnetvälja polegi olemas. On vaid elektrivälja muutumisega kaasnevad nähtused, mida on saanud kombeks nimetada magnetväljaks. Elektromagnetism on elektromagnetvälja füüsika. Elektromagnetväli on väli, mis avaldab mõju elektrilaenguga osakestele ja mis on omakorda mõjutatud nendest osakestest ja nende liikumisest. Elektrivoolu magnetvälja uurimise alguseks võib lugeda aastat 1820. Oma töö tulemuse avaldas Hans Christian Oestred. Nimelt avastas Oestred, et juhet läbiv elektrivool avaldab magnetnõelale ojenteeruvat mõju. Magnetnõel pöördub juhtmega ristuvasse asendisse. Orienteerunud magnetnõel ei ole aga risti mitte ainult juhtme
kihteväiksem r O, F vähem prootonesuurem r I, Cl Zn, Hg vähem el.kihteväiksem r rohkem el.kihtesuurem r B, Li rohkem prootoneväiksem r A B C 1s22s22p6 1s2 1s22s22p2 Ne, F-, Na+ He, N+5, Li+ Milline osake iseloomustaks süsiniku aatomit, süsinikuaniooni, süsinikukatiooni? Kirjuta vastavad Elektronvalemid! Millistele osakestele vastaksid veel Tema aniooni ja katiooni valemid? Vastus: aatom-C, anioon-A, katioon-B Määra, millise osakesega on tegemist! 1) +19|2)8)8) 1) K+ 2) 1s22s22p5 2) F 3) 3) Ne, F-, O2-, Na+ 1s 2s 2p 4) +15|2)8)8) 4)P3- 5) +3|2)1) 5) Li 6) [Ne]3s23p64s23d104p3 6) As Määra elemendi max (positiivne) ja min oksüdatsiooniaste. Metallidel ainult pos. C IV, -IV Sc II, 0
Nende ja magnetväljade koostoimel hakkab sabasse kogunenud plasmapilv aegapidi kulgema Maa suunas. Ühtaegu osakeste pilve edasiliikumisega magnetosfääris jätkub ka nende liikumine piki magnetvälja jõujooni. Kui osake saabub sobivasse magnetosfäärialasse, hakkab ta piki jõujoont liikuma nii kiiresti, et tungib ionosfääri. Seda nähtust kutsutakse osakeste sajuks ehk pretsipitatsiooniks. Magnetosfäärist sadavate osakeste energia siirdub põrkumisel ionosfääri osakestele. Pisut hiljem vabastavad ionosfääri osakesed selle energia virmaliste valgusena. Piirkond, kus maakera magnetväli ohjab virmalisi ajendavaid magnetosfääri plasmakihi osakesi, moodustab kummagi magnetpooluse ümber ovaalse ala. Neid alasid kutsutakse virmaliste ovaalideks. Virmalised ilmuvadki ainult nende kohal. Olenevalt olukorrast muutuvad ovaali suurus ja asend tugevasti. Rahulikel perioodidel on ovaalid kitsad ja väikesed. Soome kohal asub rahuliku perioodi ovaal maa põhjaosas
annaabi.ee 
