Püsimagnet- keha, mida alati ümbritseb magnetväli. -keha, mis on püsivalt magneetunud ka siis, kui välist magnetvälja pole. Püsimagnetil põhjustab magnetvälja -> magnetvälja tekitavad osakesed, millest püsimagnet koosneb Püsimagneti osade vahel ei saa põhimõttelist erinevust olla- kõik püsimagneti piirkonnad koosnevad samadest osakestest. Poolitamine: tulemuseks kaks uut püsimagnetit. Magneetumine- nähtus, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusel tekitab aine ka ise magnetvälja. Spinn- füüsikaline suurus, mis näitab algosakese olemuslikku impulsimomenti. (Püsimagneti väli on põhjustatud osakese spinnidest.) 2 piirkonda: 1. Põhjapoolus N 2. Lõunapoolus S *tähistusviis -> magnetnõela (väikese pöördumisvõimega püsimagnet) käitumisest Maa magnetväljas * püsimagnetite pooluste vahel mõjuvad jõud. S S // N N // S N // N S
Magnetvälja jõujooned liiguvad põhjapoolusest N lõunapoolusesse S. Kui need üksteise lähedusse panna siis nad tõmbuvad kokku, kui asetada üksteise lähedusse kaks samanimelist poolust, siis need tõukuvad. Tänu magnetvälja kindlatele jõujoontele ja Lorentz´i jõu omadustele saab valmistada elektri mootori. Lorentzi jõuks nimetatakse magnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvaks jõudu. Elektri mootori tegemiseks on vaja püsimagnetit, mähist, kommutaatorit ja elektrivoolu. Kommutaator on elektrimasina rootori külge ehitatud isoleeritud alusel elektrit juhtivast materjalist klemmliistud, mis moodustavad kommuteerimissõlme. Klemmliistud on paigaldatud rootori võllile ringi kujuliselt ja ühendatud süsteemselt elektrimasina mähise otstega. Kommutaatorit mööda libisevad mootori pöörlemisel rootorimähiseid välisahelaga ühendavad vooluvõtuharjad.
Sellest saab järeldada, et magnetväljal on omad kindlad jõujooned, mida saab ära kasutada elektrimootori tekitamiseks. Selleks, et tekitada elektrimootor, peab olema teadlik Lorentzi jõu omadustest. Lorentzi jõuks nimetatakse magnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvaks jõudu. Lorentzi jõud mõjub risti voolu suuna ja magnetvälja jõujoontega, selle suund on määratud vasaku käe reegliga. Selleks, et tekitada elektrimootor on vaja püsimagnetit, mähist, kommutaatorit ja elektrivoolu. Kui elekter liigub mööda positiivset juhet negatiivsesse (kokkuleppeliselt) ja sealt edasi mähisesse, siis mähisele mõjub Lorentzi jõud, risti magnetvälja ja elektrivoolu suunaga. Mähis on rootor, mida Lorentzi jõud on võimeline pöörama, siis peab püsimagnetite pooluste läheduses iga poole pöörde pealt juhtmes voolu suund muutuma, et Lorentzi jõud mõjuks pidevalt ühes ja samas suunas. Selleks on vaja kommutaatorit.
................................................4 Kasutatud kirjandus.....................................................................................................................5 2 Sissejuhatus Selle referaadi eesmärk on uurida välja, milleks on püsimagnet vajalik ja kuidas see tekib. Tahaks teada saada selle referaadi käigus ka, kuidas püsimagnetit ära tunda ja millega see täpsemalt tõmbub. Loodan, et saan targemaks. Püsimagneti omadused Püsimagneti kõige tähtsam on see, et magneetunud rauast esemed säilitavad magneti omadused peale sellega kokku puutumist. Püsimagnetit ümbritseb alati elektriväli. Samuti on selle omaduseks tõmmata ligi raudesemeid. Püsimagneti omadusi määrab elektroonide olemuslik magnetväli. Igal püsimagnetil on kaks poolust: põhjapoolus ja
juhtmelõigu otstele siis, kui juhtmes puudub vool. Voolu puudumise korral juhtmelõigu otstel tekkiv pinge U avaldub kujul: U=v l B sin Pööriselektriväli on elektriväli, mille jõujooned on alguse ja lõputa kinnised jooned ehk pöörised. Tekib magnetvälja muutumisel. FARADAY KATSEd Michael Faraday Elektromagnetilise induktsiooni avastamine 1. Püsimagneti liikumine juhtme suhtes Torgates pikergust püsimagnetit pooli sisse, muutub magnetväli > kutsub esile induktsioonivoolu. Induktsioonivool kestab vaid seni, kuni pool püsimagneti suhtes liigub. Sõltub mehaanilisest liikumisest Liikuv püsimagnet tekitab voolu lähedalasuvas juhtmes 2. Vooluga juhtme liikumine teise juhtme suhtes Püsimagneti asemel võib kasutada ka vooluga pooli. Voolu tugevdamiseks kasutatakse raudsüdamike. Vooluga juhtme liikumine tekitab mangetvälja vahendusel voolu naaberjuhtmes. 3. Voolu muutumine juhtmes
samaväärsed (igasse punkti suubub jõujoon ühest ja väljub teisest suunast). Matemaatiliselt väljendudes on esimesel juhul tegemist allikväljaga; teisel juhul aga pöörisväljaga. Nagu hiljem näeme, võib elektriväli mõnedel juhtudel käituda pöörisväljana. Selle loogika järgi pole võimatu, et magnetväli (tavaliselt pöörisväli) võiks ka allikväljana esineda. Neid allikaid otsivad füüsikud juba mitukümmend aastat, kuid seni tagajärjetult. Et seletada püsimagnetit tuleb oletada, et selle sees kulgevad jõujooned lõunapooluselt põhjapoolusele, moodustades niiviisi koos pulgast välja jääva osaga kinnise kõvera. Erinevus magnetpulga ja elektrilise dipooli vahel peaks siit näha olema. Samuti põhjus, miks magnetpulka ei saa "poolusteks saagida". Magnetvälja kirjeldavad suurused. Asjaolu, et magnet esineb alati dipoolina, ei luba väljatugevusena kasutada tavapärast kehale mõjuva jõu ja laengu suhet. Magnetpulgale mõjub
Lorentzi jõu omadustest. Lorentzi jõuks nimetatakse magnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvaks jõudu. Lorentzi jõud mõjub risti voolu suuna ja magnetvälja jõujoontega, selle suund on määratud vasaku käe reegliga: kui asetate oma väljasirutatud vasaku käe nii, et magnetvälja jõujooned on suunatud peopessa ning sõrmed näitavad voolusuunda, siis sõrmedega risti asetsev pöial näitab Lorentzi jõu mõjumise suunda. Seega, et tekitada elektrimootor on meil vaja püsimagnetit, mähist, kommutaatorit, ning elektrivoolu. Kui elekter liigub mööda positiivset juhet negatiivsesse (kokkuleppeliselt) ning sealt edasi mähisesse, siis mähisele mõjub Lorentzi jõud, risti magnetvälja ja elektrivoolu suunaga. Kuna mähis on rootor, mida Lorentzi jõud on võimeline pöörama, siis seetõttu peab püsimagnetite pooluste läheduses iga poole pöörde pealt juhtmes voolu suund muutuma, et Lorentzi jõud mõjuks pidevalt ühes ja samas suunas. Selleks on meil
Ka eriline mateerja vorm, mille vahendusel toimib voolude vastastikmõju magnetvälja 2põhiomadust: sinna tekib elektrivool, see avaldab mõju elektrivoolule elektrivool st liikuvad laengud püsimagnet-keha, mida alati ümbritseb magnetväli aine magneetumine-nähtus, kui magnetvälja paigutatud aine tekitab ka ise magnetvälja püsimagneti poolitamisel ei teki kaks lhutatud poolust vaid kaks uut püsimagnetit, millel mõlemal on oma põhja -ja lõunapoolus magnetnõel-väike pöörlemisvõimeline püsimagnet, kasut magneetiliste nähtuste uurimiseks maa magneetiline lõunapoolus asub geograafilise põhjapooluse lähedal ja vastupidi magnetinduktsiooni vektor-magnetvälja iseloomustamiseks kasutatav suurus ? Magnetinduktsiooni vektori moodul - suhe B=M/IA ,kus I on voolutugevus raamis ja A on raami pindala. Magnetinduktsiooni mõõtmiseks kasutatakse magnetomeetreid.
Magnetväljas mõjub magnetilisest materjalist kehadele ja vooluga juhtidele jõud. Magnetjõud on suunatud magnetväljas orienteerunud magnetnõela lõunapooluselt põhjapoolusele. Magnetvälja jõujoonteks- nimetatakse jooni, mida mööda asetuvad magnetväljas väikeste magnetnõelte teljed. Magnetvälja jõujooned on kujutletavad jooned, neid tegelikkuses ei eksisteeri. Magnetvälja jõujooned on kinnised kõverjooned, mis ümbritsevad vooluga juhti või püsimagnetit. Magnetvälja iga punkt läbib ainult üks jõujoon. Sirgvoolu magnetvälja jõujoonte suuna saab määrata ,,parema käe reegli" abil: kui parem käsi asetada nii, et selle väljasirutatud pöial näitab elektrisuunda juhtmes, siis kõverdatud sõrmed näitavad magnetvälja jõujoonte suunda. Elektromagnetiks- nimetatakse raudsüdamikuga pooli. Elektromagneti mõju on seda tugevam, mida suurem on keerdude arv ja voolutugevus poolis. Elektromagnet kaotab oma
Magnetväli- liikuvate laetud kehade vahel mõjuva jõu väli, mateeria eriline vorm, mida inimene ei tunneta oma meeleelunditega. Tekitamine:1.) elektrivoolu abil 2.) püsimagneti abil. Püsimagnet- keha, mi soma magnetvälja ka elektrivoolu puudumisel, 2 poolust, omadused tulenevad elektronide magnetväljast, püsimagneti magnetväli on aineosakeste magnetväljade summa. Püsimagneti poolitamisel tekib 2 uut püsimagnetit. Magnetjõud on pöördvõrdelised magnetite vahekauguse ruuduga. Voolu magnetväli- muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Oerstedi katse- elektrivoolu ümber on magnetväli ja vooluga juhtme magnetväljas pöördub mangnetnõel juhtmega risti. Vooluga juhtmed: jõud on max kui nad on paralleelsed, ristuvate juhtmete korral jõud puudub, samasuunaliste vooludega juhtmete vahel on tõukejõud. Jõud on alati voolujuhtmega risti. * kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata
kindlaks teha magnetnõelaga. Magnetväljas võtab magnetnõel kindla suuna. Magnetväljas mõjub magnetilist materjalist kehadele ja vooluga juhtidele magnetjõud. Magnetjõud on suunatud magnetväljas orienteerunud magnetnõela lõunapooluselt põhjapoolusele. Magnetvälja jõujoonteks nimetatakse jooni, mida mööda asetuvad magnetväljas väikeste magnetnõelte teljed. Tunnuseks on, et jõujooned on alati kinnised kõverjooned, mis ümbritsevad vooluha juhti või püsimagnetit, suunda näitab magnetnõela põhjapoolus. Jõujoone suunda saab määrata magnetnõelte abil. Magnetvälja iga punkt läbib ainult üks jõujoon. Magnetvälja jõujooni tegelikkuses ei eksisteeri. Sirgvoolu magnetvälja jõujoonte suuna saab määrate parema käe reegli abil: pöial paraleelselt elektrivooluga, siis kõverdatud näpud näidavad magnetvälja jõujoonte suunda. Sirgvoolu magnetväli jõujooned on kinnised ringjooned.
Joonis. Piirlüliti tööpõhimõtet selgitav elektriskeem. Keelkontakttajurid (magnetandur). Magnetmaterjalist keelkontaktid on magnetväljale reageerivad diskreetse toimega tajurid. Keelkontaktid asuvad inertsgaasiga, nt. argooniga täidetud hermeetilises klaaskestas. Joonis. Keelkontakti ehitus. Keelkontaktide töölerakendamiseks tuleb tekitada magnetvoog, mis läbib kontaktide vahelist õhupilu. Magnetvoo tekitamiseks võib kasutada püsimagnetit. Diskreetse väljundiga lähedusandur koosneb tavaliselt kõrgsagedusgeneraatoril põhinevast tajurist, signaalimuundurist ja võimendist . Tajurit iseloomustavad tööpõhimõte (induktiivne või mahtuvuslik), kasutusotstarbest sõltuvad kuju ja mõõtmed ning põhilised tehnilised näitajad nagu tundlikkus või tundlikkuse sõltuvus mõõdetava objekti ja tajuri vahelisest kaugusest, väljundsignaali hüstereesi olemasolu vms. Joonis. Lähedusandurid.
tõukuuvad. Raudesemete tõmbumist püsimagneti mistahes pooluse suunas põhjustab rauatüki ajutine magnetiks. Seejuures tekitab püsimaagneti üks poolus rauatüki endapoolses küljes vastupidise magnetpooluse ja kutsub esile tõmbejõu. Nähtust ,mille puhul magnetvälja paigutatud aine tekitab ka ise magnetvälja nimetatakse aine magneetumiseks. Püsimagneti poolitamisel ei teki kaks lahutatud magnetpoolust vaid kaks uut püsimagnetit, millel on kummalgi oma põhjapoolus ja lõunapoolus. Väikest pöörlemisvõimelist püsimagnetit nimetatakse magnetnõelaks. Magnetnõela põhjapoolus näitab põhja suunas ja lõunapoolus lõuna suunas. Maa magnetiline lõunapoolus asub geograafilise põhjapooluse läheduses ja Maa magnetiline põhjapoolus asub geograafilise lõunapooluse läheduses. §13. Magnetinduktsioon Magnnetvälja iseloomustamiseks kasutatakse suurust, mida nimetatakse
Magnetväli - liikuvate laetud kehade vahel mõjuva jõu väli. Magnetvälja tekitab elektrivälja muutumine. Poolused on N ja S. Püsimagnet on ka elektrivoolu puudumisel magnetvälja omav keha. Püsimagneti omadusi määrab elektronide olemuslik magnetväli.Magnetvälja tekitavad osakesed, millest magnet koosneb. Maa magentväli mõjutab püsimagnetit, püsimagnetil on kalduvus asetuda ligikaudu piki geagraafilist N-S suunda. Vooluga juhtmes - Elektroodid liiguvad voolusuunale vastupidiselt. Juhet läbiv elektrivool avaldab magnetnõela orinteerivat mõju. 1. Juhtmed paralleelselt. 2. Samasuunalistel tõmbejõud.3. Jõud risti juhtmega. Ampere'i seadus -Vooluga juhtmele magnetväljas mõjuv jõud on võrdeline voolutugevuse, juhtme pikkuse ja magnetilise induktsiooniga ning magnetvälja ja voolu suundade vahelise nurga siinusega
alguse ja lõputa kinnised kõverjooned ehk pöörised. Elektriväli, mille tekitab pöörlev magnetväli. 3. Mis on induktsioonvoolu tekkimise põhitingimus? Milline jõud on selle põhjustajaks? Tööd teevad need samad jõud, mis nihutavad juhet magnetväljas, ehk elektrivälja ja magnetvälja koosmõju. Tingimus: peab olema elektri ja magneti olemasolu. Näiteks tekib elektrivool paljudest juhtmekeerdudest koosnevas poolis, kui viimase läheduses või sees liigutada püsimagnetit. Tööd teevad need samad jõud, mis nihutavad juhet magnetväljas ehk see on elektrivälja ja magnetvälja koosmõju. Põhitingimus on see et peavad korraga tekkima elektriväli ja magnetväli. 4. Kirjelda Faraday katseid. · Liikuv püsimagnet tekitab voolu lähedalasuvas juhtmes. ·Vooluga juhtme liikumine tekitab magnetvälja vahendusel voolu naaberjuhtmes. ·Voolu muutus juhtmes tekitab vastava magnetväljamuutuse kaudu voolu naaberjuhtmes, vastupidise suunaga. 5
Magneetumine = magnetiga kokkupuutuval esemel ilmnevad samad omadused nagu magnetil. ( vahel ka peale magneti eemaldamist), nähtus, mille korral aine magnetvälja paigutamise tulemusena tekitab ka ise magnetvälja. Demagneetumine = püsimagnet kaotab oma omadused. Neutraalne piirkond = magneti keskosa, kus magnetmõju puudub. Magneti poolused = magneti kohad, kus mõju teistele esemetele on kõige suurem. Igal magnetil on alati paarisarv poolusi. Kui püsimagnetit lõigata, on igal tükil ikka 2 poolust. (põhjapoolus N ja lõunapoolus S). Magnetnõelad = püsimagnetid, mis on peenikesed ja pikad ning mille pooluste piirkonnad on lühikesed( kasut. kompassides). Magneti pooluste ja neutraalse osa mõõtmed sõltuvad magneti kujust. Kaks magnetit mõjutavad alati teineteist. Magnetite erinimelised poolused tõmbuvad ja samanimelised tõukuvad. Magneetumata raudesemeid tõmbavad aga magneti mõlemad poolused.
Lorentzi jõuks nimetatakse magnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvaks jõudu. Lorentzi jõud mõjub risti voolu suuna ja magnetvälja jõujoontega, selle suund on määratud vasaku käe reegliga: kui asetate oma väljasirutatud vasaku käe nii, et magnetvälja jõujooned on suunatud peopessa ning sõrmed näitavad voolusuunda, siis sõrmedega risti asetsev pöial näitab Lorentzi jõu mõjumise suunda. Seega, et tekitada elektrimootor on meil vaja püsimagnetit, mähist, kommutaatorit, ning elektrivoolu. Kui elekter liigub mööda positiivset juhet negatiivsesse (kokkuleppeliselt) ning sealt edasi mähisesse, siis mähisele mõjub Lorentzi jõud, risti magnetvälja ja elektrivoolu suunaga. Kuna mähis on rootor, mida Lorentzi jõud on võimeline pöörama, siis seetõttu peab püsimagnetite pooluste läheduses iga poole pöörde pealt juhtmes voolu suund muutuma, et Lorentzi jõud mõjuks pidevalt ühes ja samas suunas. Selleks on meil
2. Defineeri lainepikkus, sagedus, periood, intensiivsus, amplituud. 3. Valguse saamine, levimine. 4. Valguse dualism -millal on valgus kui laine, millal kui osake. 5. Footoni energia valemid. 6. Difraktsioon, mis tingimustel see tekib. 7. Koherentsed valguslained. 8. Polariseeritud valgus. 9. Selgita mõisted - intrferents, käiguvahe. Elektromagnetväli - vastused: 1. Elektrivool laengukandjate (elektronide) suunatud liikumine. On vaja püsimagnetit, pooli ja galvanomeetrit. Magnetit poolis/poolis magnetit liigutades tekib muutuv magnetväli, mis tekitab voolu. Voolu saab ka juhtme liigutamisel magnetväljas (tekib pinge, pinge tekitab voolu). 2. Induktsiooni emj on võrdeline magnetvoomuutumise kiirusega. Faraday induktsiooniseaduse kohaselt tekib juhtmekontuuris induktsioonvool ja juhil on suutlikkus läbida vaadeldavat pinda. - elektromotoorjõud, - pinda läbiv magnetvoog, t aeg, d delta (tähistab muutumist). 3
- Filter kaitseb mootorit, kuid separaator parandab ka kütuse kvaliteeti. Nõudmised filterelementidele: - nõutud peensusega filtreerimise; - temperatuurikindlus; - vastupidavus mehaanilisele rõhule; - Filtreeriva elemendi vastupidavus filtreeritava keskkonna agressiivsele toimele. Filtrielementide tüübid: Pindfiltrid- korduvkasutusega filtrielemendid. Mahtfiltrid - poorsest plastist või keraamilistest materjalidest valmistatud filterelemendid, Magnetfiltrid sisaldavad püsimagnetit, mis seob ferromagnetilisi metalliosakesi Tsentrifugaalfiltrid - töövedeliku hüdraulilise töö toimel pöörlevas filtrielemendis eralduvad raskemad osakesed tsentrifugaal jõudude mõjul elemendi sisepinnale Isepuhastuvad filtrid: " Moatti" 2.2. Kütuse kõrgsurvesüsteem 2.2.1. Kõrgsurve kütusesüsteemidele esitatavad nõuded Et tagada kütuse täielik põlemine ja maksimaalne kasutegur, peab kõrgsurve kütusesüsteem:
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. Magnetvälja jõujoon mõtteline joon, mille igas punktis on B-vektor selle joone puutuja sihiline. Väljaspool püsimagnetit kulgevad jõujooned põhjapooluselt lõunapoolusele. Magnetvälja jõujooned on kinnised jooned. Magnetväli on pöörisväli. Magnetvälja jõujooned on määratav kas kruvireegliga või parema käe reegliga: Kruvireegel: vooluga juhtmelõiku ümbritseva magnetvälja suund ühtib paremkeerdmega kruvi pööramise suunaga, kui voolu suunaks on kruvi kulgeva liikumise suund. Parema käe reegel: kui rusikasse tõmmatud parema käe väljasirutatud pöial näitab voolu
Magnetism Püsimagnet tõmbab rauda. Magneti poolus koht kus ta tõmbab tugevasti.(tõmbab ainult pooluste koha pealt Igal magnetil on vähemalt 2 kohta kust ta tõmbab. Nimetatakse põhja ja lõunapooluseks Üksikut poolust pole võimalik saada. Nimed pandi poolustele geograafia järgi 1820 Oersted avastas et kui on elektrivool siis on ka magnetiline toime, varem ei olnud õigeid vahendeid. Püsimagnet ja maakera(1600) Nõel keerab juhtmega alati risti. Püsimagnetit kuumutades kaotab see magnetilised omadused. Magnetvälja me märkame alati liikuvate laengutena Voolu magnetväli. Ampere katsed 0 K= 2 Selle ümber on Silinder Ampere valem. NB!!! Selle valemiga defineeritakse voolutugevuse ühik ehk AMPER. AMPER kui kahe paralleelse lõpmata pika ja lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel millevahekaugus on 1meeter ja milles voolab ühesuguse tugevusega vool ja kui need
Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist juhtivas kontuuris (näiteks suletud juhtmekeerus), kui muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog. Elektromagnetilise induktsiooni poolt põhjustatud elektrivoolu nimetatakse induktsioonivooluks. Induktsioonivool on elektrivool, mis tekib suletud juhtmekeerus magnetvälja muutumisel. Näiteks tekib elektrivool paljudest juhtmekeerdudest koosnevas poolis, kui viimase läheduses või sees liigutada püsimagnetit. Tekkimise viisid: 1)Välise magnetvälja muutmine, liigutades püsimagnetit mähise sees 2) Liigutades mähiseid üksteise suhtes 3) Muutes esimest mähisest kulgev vool ka reostaadiga või sulgedes ja avades ahelat (?) 4) Pöörates kinnist kontuuri välises muutumatus magnetväljas · Faraday' seadus ja Lenz'i reegel (+ valem)
HÜSTEEREESILMUS 9) ELEKTROMAGNETISM Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist juhtivas kontuuris (näiteks suletud juhtmekeerus), kui muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog. Elektromagnetilise induktsiooni poolt põhjustatud elektrivoolu nimetatakse induktsioonivooluks. VOOLU TEKITAMINE Näiteks tekib elektrivool paljudest juhtmekeerdudest koosnevas poolis, kui viimase läheduses või sees liigutada püsimagnetit. Faraday SEADUS : Ajas muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ja ajas muutuv elektriväli omakorda magnetvälja. Valem: Lenz'i reegel: Indutseeritud magnetvoo muutus on alati vastupidine seda põhjustava magnetvoo muutusega. Indutseeritud magnetvoo muutus on alati vastupidine seda põhjustava magnetvoo muutusega. Eneseinduktsiooni nähtus voolutugevuse muutumine juhtmes tekitab sellessamas juhtmes induktsiooni elektromotoorjõu. Lihtsamalt öeldes näitab
põhjapooluse lähedal (ca 1000 km kaugusel). Magnetilist vastastikmõju seletatakse magnetväljaga. Magnetvälja saab "nähtavaks teha" rauapuru abil, mis toob esile magnetvälja jõujooned. Jõujoone puutuja näitab magnetnõela põhjapoolusele mõjuva jõu suunda. Magnetvälja jõujooned on kinnised kõverad, st neil pole algust ega lõppu. See ei luba ka rääkida magnetlaengutest. Niisugust välja, mille jõujooned on kinnised, nimetatakse pöörisväljaks. Väljaspool püsimagnetit kulgevad jõujooned põhjapooluselt lõunapoolusele, püsimagneti sees mõistagi vastupidi). 12 Püsimagnetite omadusi seletatakse sellega, et elektronidel on olemas oma magnetväli, mis on tingitud elektronide loomulikust omaliikumisest (pöörlemisest), mida kirjeldab kvantarv spinn. On olemas metalle, mis koosnevad piirkondadest, kus elektronide spinnid on omavahel rangelt paralleelsed
Iind. Nähtust võib kokkuvõtlikult kirjeldada kujul: magnetväli + liikumine elektrivool. Niisiis on elektromagnetilise induktsiooni näol tegemist omalaadse pöördprotsessiga magnetjõu tekkimisele. Pööriselektrivälja jõujooned on kinnised, alguse ja lõputa jooned, nii nagu magnetvälja jõujoonedki. Jõu Fk mõjul liikuvat juhtmelõiku ümbritseb ja läbib pööriselektriväli E samamoodi nagu magnetväli B ümbritseb ja läbib püsimagnetit. joonisel A- liikuva juhtme pööriselektriväli. Joonisel B- püsimagneti magnetväli. Vaatleme nüüd isoleeritud juhtmelõiku, mis liigub kiirusega v magnetväljaga ristuvas suunas ning on ka ise risti selle suunaga.Koos juhtmega üles liikuvatele positiivsetele laengukandjatele (laenguga q) mõjub Lorentzi jõud FL=qvB . Laengukandjad liiguvad selle magnetjõu mõjul piki juhet tahapoole, aga juhtmest välja nad ei pääse
Kui teatud materjalides elektronide magnetväljad liituvat, ümbritseb materjali magnetväli. Selliseid materjale nimetatakse püsimagnetiteks. Magnetvälja iseloomustab magnetvälja vektor B . Vektorit B nimetatakse magnetilise induktsiooni vektoriks, ühik Tesla. Magnetvälja saab kujutada jõujoonte abil. Magnetvälja jõujooned väljuvad magneti põhjapooluselt ja sisenevad lõunapoolusel. Magneti erinimelised poolused tõmbuvad ja samanimelised tõukuvad. Maa kujutab endast püsimagnetit. Magnetvälja tekkeprotsess pole veel lõpuni uuritud. Maa magnetvälja jõujooned väljuvad geograafilise lõunapooluse lähedal, kus on magnetiline lõunapoolus. Kui tekib vajadus magnet- ja elektrivälja võrrelda, kasutatakse tavaliselt homogeense välja mõistet. Homogeenne elektriväli tekib kahe ühtlaselt laetud plaadi vahel, homogeenne magnetväli tekib rõngasse keeratud magnetpulga pooluste vahel kui pooluste vahel on kitsa pilu. Selline tingimus
moodustavate positiivselt laetud ioonide laenguga 5.Mida nimetatakse voolu toimeks? V: nimetatakse nähtusi, mida kutsub esile elektrivool ja mille järgi võib otsustada elektrivoolu olemasolu üle 6.Mida mõõdab galvanomeeter? Millel põhineb galvanomeetri töötamine? V: Galvanomeetriga on võimalik kindlaks teha ka väga nõrga voolu olemasolu juhis. Galvanomeetri töö põhineb Ørsted’i ja Ampere’i poolt avastatud asjaolul, et vooluga juht mõjutab püsimagnetit ja vastupidi. 7.Mis on alalisvool? V: Vool, mille suund ja tugevus ei muutu 8.Mis on vahelduvvool? V: Vool, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutuvad 9.Nimeta elektrivoolu 3 toimet. V: Soojuslik toime, keemiline toime, magnetiline toime 10.Kirjelda, kus neid toimeid kasutatakse. V: Soojuslik toime- hõõglampide ja elektrisoojendusriistade töötamine. Keemiline toime- erinevate(värviliste) metallide tootmine. Magnetiline toime- on võimalik konstrueerida elektrimootoreid
Kui teatud materjalides elektronide magnetväljad liituvat, ümbritseb materjali magnetväli. Selliseid materjale nimetatakse püsimagnetiteks Magnetvälja iseloomustab magnetvälja vektor B . Vektorit B nimetatakse magnetilise induktsiooni vektoriks, ühik Tesla Magnetvälja saab kujutada jõujoonte abil. Magnetvälja jõujooned väljuvad magneti põhjapooluselt ja sisenevad lõunapoolusel. Magneti erinimelised poolused tõmbuvad ja samanimelised tõukuvad. Maa kujutab endast püsimagnetit. Magnetvälja tekkeprotsess pole veel lõpuni uuritud. Maa magnetvälja jõujooned väljuvad geograafilise lõunapooluse lähedal kus on magnetiline lõunapoolus. Kui tekib vajadus magnet- ja elektrivälja võrrelda, kasutatakse tavaliselt homogeense välja mõistet. Homogeenne elektriväli tekib kahe ühtlaselt laetud plaadi vahel, homogeenne magnetväli tekib rõngasse keeratud magnetpulga pooluste vahel kui pooluste vahel on kitsa pilu
selle juhtmega ristuvas magnetväljas. Vektoriaalne suurus, suunaga magnetvälja poole. Tähis B, ühik 1T=1N/(1Am) (Üks tesla on sellise välja magnetinduktsioon, milles välja suunaga ristuvale juhtmele pikkusega 1m ja vooluga 1A mõjub välja poolt jõud 1N.) Magnetvälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on B-vektor selle joone puutuja sihiline. Püsimagneti jõujooned S->N, väljaspool püsimagnetit N->S. Magnetvälja jõujooned on kinnised jooned. Kruvireegel väidab, et vooluga juhtmelõiku ümbritseva magnetvälja suund ühtib paremkeermega kruvi pööramise suunaga, kui voolu suunaks on kruvi kulgeva liikumise suund. Parema käe rusika reegel: rusikasse tõmmatud parema käe väljasirutatud pöial näitab voolu suunda, siis neli sõrme näitavad selle voolu magnetvälja suunda. Lorentzi jõud mõjub magnetväljas induktsiooniga B, laengut q omavale ja kiirusega v liikuvale osakesele.
Metallis on välise kihi elektronid aatomituumaga isegi nii nõrgasti seotud, et võivad aatomist kergesti lahkuda. Vabade elektronide suunatud liikumine metallis on vastupidine elektrivoolu kokkuleppelisele suunale. ELEKTROMAGNETISM 13 25. Magnetväli. Magnetiline induktsioon. Ampere'i jõud. Magnetvälja tekitaja on püsiv magnet, liikuv laeng või vooluga juht. Püsimagnetit iseloomustavad N ja S poolused. Magnetiline lõunapoolus asub põhjapooluse läheduses (Kanada põhjaosas) ja magn. põhjapoolus kuskil Antarktika lähistel. Teoreetiliselt on olemas ka magnetiline monopool, mis tähendab ainult ühe pooluse olemasolu magnetil, kuid reaalsuses pole seda suudetud saavutada. (17.10.13 loeng, ma ei jõudnud kõike kirjutada seega vb kellelgi on täiendada). Magnetväli on liikuva laengu ümber eksisteeriv väli. Liikuvate laengutega kaasneb ka magnetväli
B = 30 cT = 0,3 T F = I B l sin = 30O ; sin 30O= 0,5 I = F / ( Blsin) l = 15 cm = 0,15 m I = 0,135/ ( 0,3 x 0,15 x 0,5) = F = 0,135 N =6A I=? 3.3.2. Elektromagnetiline induktsioon. Kui ühendada voltmeetriga pool, millega saame suletud vooluringi ja liigutame pooli suhtes püsimagnetit, mis põhjustab magnetvälja muutususe poolis (parema tulemuse saab liigutates sirgmagnetit pooli sees) näitab ampermeeter elektrivoolu olemasolu. Nähtust, mis seisneb selles, et suletud voolukontuuris tekib elektrivool kontuuriga piiratud tasapinda läbiva magnetvälja muutumisel, nimetatakse 18
( raud, nikkel, koobalt). Sellises aines paiknevad molekulid nn domeenide kaupa. Välises magnetväljas orienteeruvad domeenide magnetväljad rohkem välise magnetvälja sihis ja nende mõjul tugevneb magnetväli võrreldes vaakumiga tunduvalt. Eriti tugevates ferromagneetikutes võib magnetväli tugevneda isegi tuhandeid kordi. 56. Faraday katsed 1. (katse on aluseks dünamo ja generaatori tööpõhimõttele) Mähis ühendatakse apermeetriga ja selle läheduses liigutatakse püsimagnetit. Magneti liikumise ajal näitab mähisega ühendatud ampermeeter elektrivoolu olemasolu mähises. Paigaloleva püsimagneti koral voolu ei teki. 2. (katse on aluseks transformaatori tööpõhimõttele) Püsimagnet asendatakse teise mähisega, mis on läbi lüliti ühendatud vooluallikaga. Kui vasakpoolses mähises muutub seda läbiva voolu tugevus, tekib vool ka parempoolses mähises. Sama tulemuse annab mähiste liigutamine üksteise suhtes.
tegemist allikväljaga ( ); teisel juhul aga pöörisväljaga ( ). Magnetnõel vooluga juhet ümbritseval kinnisel jõujoonel. Nagu hiljem näeme, võib elektriväli (allikväli) mõnedel juhtudel käituda pöörisväljana. Selle loogika järgi pole võimatu, et magnetväli (tavaliselt pöörisväli) võiks ka allikväljana esineda. Neid allikaid - nn. magnetmonopole otsivad füüsikud juba mitukümmend aastat, kuid seni tagajärjetult. Et seletada püsimagnetit (näiteks magnetpulka), tuleb oletada, et selle sees kulgevad jõujooned lõunapooluselt põhjapoolusele, moodustades niiviisi koos pulgast välja jääva osaga kinnise kõvera. Erinevus magnetpulga ja elektrilise dipooli vahel peaks siit näha olema. Samuti põhjus, miks magnetpulka ei saa "poolusteks saagida". Jõujooned magnetpulgas ja elektrilises dipoolis. Pöörake tähelepanu joonte suunale pulga sees.
tegemist allikväljaga ( ); teisel juhul aga pöörisväljaga ( ). Magnetnõel vooluga juhet ümbritseval kinnisel jõujoonel. Nagu hiljem näeme, võib elektriväli (allikväli) mõnedel juhtudel käituda pöörisväljana. Selle loogika järgi pole võimatu, et magnetväli (tavaliselt pöörisväli) võiks ka allikväljana esineda. Neid allikaid - nn. magnetmonopole otsivad füüsikud juba mitukümmend aastat, kuid seni tagajärjetult. Et seletada püsimagnetit (näiteks magnetpulka), tuleb oletada, et selle sees kulgevad jõujooned lõunapooluselt põhjapoolusele, moodustades niiviisi koos pulgast välja jääva osaga kinnise kõvera. Erinevus magnetpulga ja elektrilise dipooli vahel peaks siit näha olema. Samuti põhjus, miks magnetpulka ei saa "poolusteks saagida". Jõujooned magnetpulgas ja elektrilises dipoolis. Pöörake tähelepanu joonte suunale pulga sees.
nõela põhjapoolus. Magnetinduktsiooni SI-ühikuks on tesla (1 T). Magnetinduktsioon kirjeldab magnetvälja samamoodi nagu väljatugevus E elektrivälja. Üks tesla (1 T) on sellise magnetvälja induktsioon, milles välja suunaga ristuvale juhtmele pikkusega 1 m ja vooluga 1 A mõjub välja poolt jõud 1 N: 1 T = 1 N / (1 A . 1 m) . Magnetvälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on B-vektor suunatud piki selle joone puutujat. Väljaspool püsimagnetit kulgevad jõujooned põhjapooluselt lõunapoolusele (NS). Magnetvälja jõujooned on kinnised jooned ehk pöörised. Magnetväli on solenoidaalne väli ehk pöörisväli. "Parema käe rusika" reegel: Kui rusikasse tõmmatud parema käe väljasirutatud pöial näitab voolu suunda, siis neli kõverdatud sõrme näitavad selle voolu magnetvälja suunda. Aine magnetiline läbitavus µ näitab, kui mitu korda on magnetjõud selles aines (F) suurem jõust vaaku- mis (F0)
nõela põhjapoolus. Magnetinduktsiooni SI-ühikuks on tesla (1 T). Magnetinduktsioon kirjeldab magnetvälja samamoodi nagu väljatugevus E elektrivälja. Üks tesla (1 T) on sellise magnetvälja induktsioon, milles välja suunaga ristuvale juhtmele pikkusega 1 m ja vooluga 1 A mõjub välja poolt jõud 1 N: 1 T = 1 N / (1 A . 1 m) . Magnetvälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on B-vektor suunatud piki selle joone puutujat. Väljaspool püsimagnetit kulgevad jõujooned põhjapooluselt lõunapoolusele (NS). Magnetvälja jõujooned on kinnised jooned ehk pöörised. Magnetväli on solenoidaalne väli ehk pöörisväli. "Parema käe rusika" reegel: Kui rusikasse tõmmatud parema käe väljasirutatud pöial näitab voolu suunda, siis neli kõverdatud sõrme näitavad selle voolu magnetvälja suunda. Aine magnetiline läbitavus µ näitab, kui mitu korda on magnetjõud selles aines (F) suurem jõust vaaku- mis (F0)
Magnetnõel vooluga juhet ümbritseval kinnisel jõujoonel. Nagu hiljem näeme, võib elektriväli (allikväli) mõnedel juhtudel käituda pöörisväljana. Selle loogika järgi pole võimatu, et magnetväli (tavaliselt pöörisväli) võiks ka allikväljana esineda. Neid allikaid - nn. magnetmonopole otsivad füüsikud juba mitukümmend aastat, kuid seni tagajärjetult. Et seletada püsimagnetit (näiteks magnetpulka), tuleb oletada, et selle sees kulgevad jõujooned lõunapooluselt põhjapoolusele, moodustades niiviisi koos pulgast välja jääva osaga kinnise kõvera. Erinevus magnetpulga ja elektrilise dipooli vahel peaks siit näha olema. Samuti põhjus, miks magnetpulka ei saa "poolusteks saagida". Magnetvälja kirjeldavad suurused. Asjaolu, et magnet esineb alati dipoolina, ei luba väljatugevusena kasutada tavapärast kehale mõjuva jõu ja laengu suhet. Magnetpulgale
nõela põhjapoolus. Magnetinduktsiooni SI-ühikuks on tesla (1 T). Magnetinduktsioon kirjeldab magnetvälja samamoodi nagu väljatugevus E elektrivälja. Üks tesla (1 T) on sellise magnetvälja induktsioon, milles välja suunaga ristuvale juhtmele pikkusega 1 m ja vooluga 1 A mõjub välja poolt jõud 1 N: 1 T = 1 N / (1 A . 1 m) . Magnetvälja jõujoon on mõtteline joon, mille igas punktis on B-vektor suunatud piki selle joone puutujat. Väljaspool püsimagnetit kulgevad jõujooned põhjapooluselt lõunapoolusele (NS). Magnetvälja jõujooned on kinnised jooned ehk pöörised. Magnetväli on solenoidaalne väli ehk pöörisväli. "Parema käe rusika" reegel: Kui rusikasse tõmmatud parema käe väljasirutatud pöial näitab voolu suunda, siis neli kõverdatud sõrme näitavad selle voolu magnetvälja suunda. Aine magnetiline läbitavus µ näitab, kui mitu korda on magnetjõud selles aines (F) suurem jõust vaaku- mis (F0)
Elektrivoolust põhjustatud magnetväli muutub voolu viiekordistamisel viis korda tugevamaks. Sama tulemuse saab, kui keerata juhe viieks teineteise lähedal olevaks keeruks nii, et vool oleks igas keerus samasuunaline. Siis on iga juhtmekeeru magnetvälja jõujooned samuti samasuunalised ja liituvad juhtmeid ümbritsevaks ühiseks magnetväljaks. Nii saadud silinderpooli ehk solenoidi ümber tekib voolu toimel magnetväli, mis on täiesti sarnane püsimagnetit ümbritseva magnetväljaga. Magnetjõujoonte suunda aga samuti ka pooluseid pooli otstes saab määrata kruvireegli abil. kui kruvi pöörlemissuund ühtib voolu suunaga poolis, siis kruvi kulgeva liikumise suund ühtib magnetjõujoonte suunaga. Rõngaspooli magnetväli Rõngaspool ehk toroid moodustub sõrmuse- kujulisest südamikust, millele on ühtlaselt mähitud w keerdu. Kui toroidi mähist läbib vool I, siis koguvoolu seaduse põhjal I w= H l , millest Iw H= . l
kontaktid tagastuvad. Kiirust, mille juures toimub relee rakendumine, reguleeritakse seadistuskruvidega 2. Sellist kiiruse kontrolli releed võib edukalt kasutada mootori vastulülituspidurduse automatiseerimiseks, st mootori võrgust väljalülitamiseks peale tema kiiruse vähenemist nullilähedaseks. Induktsioonimpulssandur (joonis 3.27) koosneb hammaskettast 1 (primaarelement), mis ühendatakse mootori või töömasina võlliga. Hammaste vastas asub induktor 2, mis kujutab endast püsimagnetit temale paigutatud mõõtemähisega 3, millist toidetakse alalispingega U. Joonis 3.27 Mähiselt võetav pinge antakse läbi kondensaatori C võimendi sisendisse. Võimendi täidab samaaegselt ka impulsside formeerimise ülesannet. Hammasketta pöörlemisel muutub õhupilu suurus hammasketta hammaste ja induktori pooluste vahel. Selle tulemusena muutub järsult õhupilu magnetiline takistus ja magnetvoog. Muutuv
spinnid on omavahel rangelt paralleelsed. Sellist aineosa nimetatakse domeeniks. Domeenide mõõtmed on 10-6 ...10-5 cm. Selliseid aineid kutsutakse ferromagneetikuteks. Sellised ained on näiteks raud, nikkel, mitmesugused sulamid. Tavaliselt on domeenide magnetväljad orienteeritus üksteise suhtes juhuslikult. Magnetvälja paigutatud ferromagneetikus orienteeruvad domeenide magnetväljad välise välja suunas ja hakkavad üksteist tugevdama: tekib püsimagnet. Kui püsimagnetit kuumutada mingi temperatuurini, siis lõhub soojusliikumine domeenide korrastatuse ja aine magnetväli kaob. Seda temperatuuri nimetatakse Curie temperatuuriks (Fe korral on see 768°C). 5 Katsed näitavad, et magnetväli on ka vooluga juhtme ümber, ehk teisiti öelduna: elektrilaengute liikumine tekitab magnetvälja. Ja esineb ka vastupidine efekt, st. magnetväli mõjub liikuvale laengule mingi jõuga
19) i 1 magnetvälja tugevuse vektori tsirkulatsioon mööda suvalist kinnist kõverat võrdub selle kõvera poolt ümbritsetud voolude summaga. 21 15 ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON 15.1 Faraday katsed. Elektromagnetilise induktsiooni mõiste S N Mähis ühendatakse ampermeetriga ja selle läheduses liigutatakse püsimagnetit. Magneti liikumise ajal näitab mähisega ühendatud ampermeeter elektrivoolu olemasolu mähises. Paigaloleva püsimagneti korral voolu ei teki. 1 Püsimagnet asendatakse teise mähisega, mis on läbi lüliti ühendatud vooluallikaga. Kui vasakpoolses mähises muutub seda läbiva voolu tugevus (näiteks voolu sisse- või
annaabi.ee 
