Plasma Kõrgetel temperatuuridel hakkab gaas aatomite ja molekulide vahel ioniseerima, seega aine läheb üle neljandasse olekusse ehk siis plasma olekusse . Plasma on osaliselt või täielikult ioniseerinud, gaas mille positiivsete ja negatiivsete laengute ruumtihedus on praktiliselt ühesugune. Plasma tervikuna on neutraalne, plasmaosakeste suure liikuvuse tõttu, võivad tema laetud osakesed elektri ja magnetvälja mõjul kergesti ümber paikneda , mille tõttu saavutatakse laengute tasakaal, plasma võib kergesti tekitada võnkumisi ja laineid . Kõrgel temperatuuril on plasma hea elektrijuht. Plasmat kasutatakse metallide lõikamiseks ( plasma juga jne ), puuraukude puurimiseks kõvadesse kivimitesse ja ka keemiliste reaktsioonide kiirendamiseks
seletada. Heinrich Rudolph Hertzi 1888. aastal avastatud raadiolained kinnitasid seda teooriat. Tema kõige tuntumad avastused on arvatavasti 'Maxwelli võrrandid'. Maxwelli võrrandeiks nimetatakse lineaarsete osatuletistega diferentsiaalvõrranditest koosnevat süsteemi, mis on klassikalise elektromagnetvälja teooria aluseks. Elektromagnetvälja vaakumis kirjeldavad nii-öelda mikroskoopilised võrrandid kus , on laengu ruumtihedus on voolutihedus. Lineaarsetes keskkondades kirjutatakse elektromagnetvälja makroskoopilise võrrandiga: kus f on vabade laengute ruumtihedus, on vabade laengute voolutihedus, on elektriline induktsioon, on magnetvälja tugevus. Neid võrrandeid kirjutas ta 1864. aastal avaldatud raamatusse ,,Elektromagnetvälja dünaamilise teooria". Tekst põhines neljal võrrandil, ja ta kirjutas 1873
pindala CU2 L I2 Ee = Em = Elektrivälja energia kondensaatoris 2 Magnetvälja energia induktiivpoolis 2 Elektrivälja energia ruumtihedus (energia ruumalaühiku Magnetvälja energia ruumtihedus (energia ruumalaühiku Ee 0 E 2 Em B2 we = = wm = = kohta) V 2 kohta) V 2 µ0 µ
nimetatakse nihkevooluks. On ka teada, et laengukandjate liikumisega kaasneb magnetväli. Elektri ja magnetväli on ühtsed nähtused, ning neid tuleb vaadelda sõltuvalt teineteisest. Maxwelli võrrandid on klassikalise elektromagnetvälja teooria aluseks. Maxwelli võrrandeiks nimetatakse lineaarsetest osatuletistega diferentsiaalvõrranditest koosne- vat süsteemi. Elektromagnetvälja vaakumis kirjeldavad nn. mikroskoopilised võrrandid (SI-süsteemis): kus: · on laengu ruumtihedus, · on voolutihedus. Lineaarsetes keskkondades on elektromagnetvälja mugav kirjeldada nn. makros- koopiliste võrranditega: · f on vabade laengute ruumtihedus, · on vabade laengute voolutihedus, · on elektriline induktsioon, · on magnetvälja tugevus. Sotimaa üld- ning kultuuriajalooline taust Sotimaa põlisasukad olid piktid. 82. aastal tungisid Sotimaale roomlased, kuid ei suutnud kogu Sotimaad vallutada
q 1C m karakteristikuks 1 q Punktlaengu elektriväljatugevus - E = e 4 r 2 n Punktlaengute süsteemi elektriväljatugevus - E = i =1 E i - superpositsiooni printsiip dq dq dq Ruumtihedus - = ; pindtihedus - = ; joontihedus - = dV dS dl 1 r dV E= 4 V r 3 Vektori E voog arvuliselt võrdne välja joonte arvuga läbi selle pinna = ES Elementaarvoog d = EdS cos 1.4. Gaussi teoreem 1 1
Maast-- eemaldame plaadid dielektrikust ja maandame-anname kond-i ühele elektroodile laengu, siis mingi pinge puhul tekib plaatide vahel sädelahendus--järelikult oli energia kond-i 2 elektroodi vahel e kond-i vaheline elektrivälja energia- iseloomustab väljaenergia tihedus-- kui elektroodide vaheline ruumala tähistada V, siis leiame laengute ruumtiheduse W=W/V . teeme kindlaks, millega võrdub plaatkond-i homogeense elektrivälja ruumtihedus: W=C*U(ruudus)/2=E0*Es*S*U(ruudus)/2d. kui korrutada d/d--- W=E0*Es*U(ruudus)/2*S*d-- W=E0*Es*e(ruudus)/2*V--jagame V-ga-- W=E0*es*e(ruudus)/2 POTENTSIAAL on füüsikaline suurus, mis võrdub mingisse elektrostaatilise välja punkti asetatud elektrilaengu potentsiaalse energia ja laengu suuruse suhtega. tähis . suurust, mis näitab pot. energia laengut ühiku kohta, nim elektrivälja potentsiaaliks . a= Wpa/g -> Wpa=aq b=Wpb/q -> Wpb=bq See võimaldab leida pot
r r 1 q r r r E= e r , kus e r = - kohavektori suunaline ühikvektor. Punktlaengute süsteemi 4 0 r 2 r elektrivälja tugevus on võrdne üksikute laengute elektrivälja tugevuste vektorsummaga r r (superpositsiooni printsiip): E = Ei . i Laengute pideva jaotuse korral kasutatakse laengutiheduse mõistet: ruumtihedus dq dq dq = , pindtihedus = , joontihedus = . Kui laeng on jaotunud ruumiosas V dV dS dl r r r 1 r dV tihedusega , siis kohavektoriga r määratud punktis on E = .
⏞ Φ =⃗ E ∙ ⃗S =⃗ E ∙ ⃗S ∙ cosα dΦ=E ∙ dS ∙ cosα ❑ ❑ Φ=∫ dΦ=∫ E ∙ dS= E∙ S S S Gaussi teoreem: elektrivälja voog läbi kinnise pinna on võrdeline pinna sees olevate laengutega. 42. Mida näitavad laengute joon-, pind- ja ruumtihedus. Lähtudes Gaussi teoreemist tuletada lõpmatu laetud tasandi elektriväli. q Joontihedus: λ= l q Pindtihedus: σ = S q Ruumtihedus: ρ= V Näitavad laengute tihedust ühtlase paiknemise korral. q dq σ = dΦ=2 E ∙ l∙ S= S ε ε0 dq σ
Isoprotsesside olekuvõrrand: Boyle-Mariotte'i seadus: Konstantsel temperatuuril on gaasi rõhu ja ruumala korrutis jääv suurus. pV=const, kui T=const. Loeng 9 - Avogadro seadus: Samadel füüsikalistel tingimustel on kõigi gaaside moolruumalad võrdsed. - Avogadro arv: et kõigi ainete gramm-molekulid (moolid) sisaldavad võrdse arvu osakesi (molekule), siis sõltub molekulide ruumtihedus üksnes rõhust ja temperatuurist. Asendades olekuvõrrandis ainehulga z molekulide arvuga N=nV=zNA (suurust NA, mis väljendab molekulide arvu ühes moolis aines, nim. Avogadro arvuks), saame , kus k=R/NA=1,38·10-23J/K (Boltzmanni constant). Avogadro arvu täpset väärtust ei ole tänapäeva tehnoloogiaga võimalik kindlaks teha. Alates 2002. aastast kasutatakse Avogadro ligikaudse
võimsuse valem. cos on võimsustegur ja näitab kui suur osa koguvõimsusest on aktiivvõimsus. Vahelduvvoolu voolutugevuse efektiivväärtus on niisuguse alalisvoolu voolutugevus, mille korral samal aktiivtakistusel eraldub sama palju energiat, kui vahelduvvoolu korral. 71. Teades elektromagnetilise laine energia ruumtiheduse avaldist, tuletage seos elektriväljatugevuse ja magnetväljatugevuse vahel. Laine energia ruumtihedus: Sümmeetria kaalutlustel on need energiad võrdsed igal ajahetkel. Saame universaalne seos elektri- ja magnetväljatugevuste vahel. 72. Modifitseerige allolevat avaldist nii, et kaoks summa. Kuidas avaldub elektromagnetilise laine kiirus vaakumis? C on valguse kiirus vaakumis. 73. Lähtudes allolevast seosest, tuletage Poyntingi vektori valem. Mis on Poyntingi vektori ühik SI-s? Energia levib ruumis kiirusega v. Levimissuunaga ristiolevat pinnaühikut läbib ajaühikus energia
võimsuse valem. cos on võimsustegur ja näitab kui suur osa koguvõimsusest on aktiivvõimsus. Vahelduvvoolu voolutugevuse efektiivväärtus on niisuguse alalisvoolu voolutugevus, mille korral samal aktiivtakistusel eraldub sama palju energiat, kui vahelduvvoolu korral. 71. Teades elektromagnetilise laine energia ruumtiheduse avaldist, tuletage seos elektriväljatugevuse ja magnetväljatugevuse vahel. Laine energia ruumtihedus: Sümmeetria kaalutlustel on need energiad võrdsed igal ajahetkel. Saame universaalne seos elektri- ja magnetväljatugevuste vahel. 72. Modifitseerige allolevat avaldist nii, et kaoks summa. Kuidas avaldub elektromagnetilise laine kiirus vaakumis? C on valguse kiirus vaakumis. 73. Lähtudes allolevast seosest, tuletage Poyntingi vektori valem. Mis on Poyntingi vektori ühik SI-s? Energia levib ruumis kiirusega v. Levimissuunaga ristiolevat pinnaühikut läbib ajaühikus energia
kondekad patareideks. Rööpühendus-kogumahtuvus on üksikute kondekate mahtuvuste summa C=C1+C2+..Cn. Jadaühendus-liidetakse kogumahtuvuse leidmiseks mahtuvuste pöördväärtused1/C=1/C1+1/C2+..1/Cn Elektrivälja energia-Laetud kondeka katete vahelises ruumis on elektriväli. Selle välja energia E avaldub kujul E=CU²/2. kuna U=Ed, siis on elektrivälja energia võrdeline ka väljatugevuse ruuduga.elektrivälja energia ruumtihedus w=0E²/2. Superkondensaatorid-Superkondensaator ehk ülikondensaator on elektrienergiasalvestamise seade, milles energia on salvestatud süsinikelektroodide pinnale.tegu väga suure mahtuvusega kondensaatoriga, keskmiselt 5-7 F/cm3.3 faasiline vool- ühendavad genekat tarbijaga 3 juhet + nulljuhe. Tarbijani juhitakse 3 võrdsete amplituudide ja sagedustega, kuid omavahel 120 kraadi võrra faasis nihutatud pinget. 3 faasiline vool võimaldab tekitada pöörleva magnetvälja
Baromeetriline valem , p - rõhk mv 2 n n0 e 2 kT Boltzmanni jaotus määrab osakeste jaotuse pot. energia järgi , n0 – molekulide kogutihedus, n – molekulide ruumtihedus, mille kiirus on suurem kiirusest v, m-molekuli mass, k-Boltzmanni konstant. 31.Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja isoprotsessides(kõigis neljas). Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆u=Q-A, Q-soojushulk (J), ∆u-süsteemi siseenergia muut (J), A-töö (J)
, p – rõhk . mv 2 n n0 e 2 kT Boltzmanni jaotus määrab osakeste jaotuse pot. energia järgi , n0 – molekulide kogutihedus, n – molekulide ruumtihedus, mille kiirus on suurem kiirusest v, m-molekuli mass, k-Boltzmanni konstant. 29, Termodünaamika I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja isoprotsessides(kõigis neljas). Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle, mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: ∆U=Q-A, Q- soojushulk (J), ∆U-süsteemi siseenergia muut (J), A-töö (J)
- Orgaaniliste ainete sisaldus (huumus) - Mulla niiskus ja poorsus - Mula osakeste suurusjaotus (tekstuur) - Mullapinna struktuur e karedus Kuiva mulla heleduskordaja kasvab praktliselt kogu nähtava, lähedase ja keskmise infrapunase spektri piirkonna Mulla niiskuse hindamine keskmises infrapunases vee neeldumisribade piirkonnas (1.4, 1.9 ja 2.7 mikromeetit) 5. Taimkatte struktuuri kirjeldamine. LAI ja katvus olulised parameetrid. Lehtede pindala ruumtihedus u(x, y, z) m2/m3 lehepindala kuupmeetri ruumi kohta tülikas mõõta Lehtede pindala vertikaalne jaotus natuke rohkem andmeid. (noorel puul kõrgemal rohkem okkaid ja lehepindala ruumitihedussuurem) LAI m2/m2 - taimelehtede kogupindala jagatud maa-ala pindalaga, kus nad paiknevad. Dimensioonita suurus. Kõige paremini neelavad taimelehed sinises ja punases piirkonnas. Lehtede kaldenurkade ja orientatsiooni jaotus mis nurga all lehed paiknevad, nt okaspuul
3) rot H = D/t + j , nii ajas muutuv elektriväli (muutuv elektrinihe D) kui ka laengukandjate vahetu liikumine (mida kirjeldab voolutihedus j) tekitavad magnetvälja (tugevusega H), mille jõujooned ümbritsevad parempoolsete pööristena voolu (elektrivälja muutumise) suunda (kogu voolu seadus). 4) div D = , elektrostaatilise välja allikateks on elektrilaengut omavad kehad (Gaussi seadus). Suurus on elektrilaengu ruumtihedus ( = dq/dV). Alalisvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille tugevus ja suund ajas ei muutu. Laengukandjate kontsentratsiooniks n nimetatakse vabade laengukandjate arvu aine ruumalaühiku kohta: n = N / V. Sellest N = n V , laengukandjate arv on kontsentratsiooni ja ruumala korrutis. Voolutugevus I on esitatav ühe laengukandja laengu q, laengukandjate kontsentratsiooni n, suunatud liikumise kiiruse v ja juhtme ristlõikepindala S korrutisena I=qnvS.
Boyle-Mariotte'i seadus: Konstantsel temperatuuril on gaasi rõhu ja ruumala korrutis jääv suurus. pV=const, kui T=const. Loeng 9 · Avogadro seadus ja Avogadro arv. Avogadro seadus: Samadel füüsikalistel tingimustel on kõigi gaaside moolruumalad võrdsed. Avogadro arv: et kõigi ainete gramm-molekulid (moolid) sisaldavad võrdse arvu osakesi (molekule), siis sõltub molekulide ruumtihedus üksnes rõhust ja temperatuurist. Asendades olekuvõrrandis ainehulga z molekulide arvuga N=nV=zNA (suurust NA, mis väljendab molekulide arvu ühes moolis aines, nim. Avogadro arvuks), saame , kus -23 k=R/NA=1,38·10 J/K (Boltzmanni constant). Avogadro arvu täpset väärtust ei ole tänapäeva tehnoloogiaga võimalik kindlaks teha. Alates 2002. aastast
Plaatkondensaatori mahtuvus on võrdeline katete pindalaga S, katetevahelise aine dielektrilise läbitavusega ja pöördvõrdeline katete vahekaugusega d : C = 0 S / d . Elektrivälja energia kondensaatoris avaldub kujul Ee = C U 2/ 2 , kus C on kondensaatori mahtuvus ja U - tema pinge. Kuna U = E d , siis on elektrivälja energia võrdeline väljatugevuse ruuduga. See on analoogiline deformeeritud keha potentsiaalse energiaga Ep = k x 2/ 2. Elektrivälja energia ruumtihedus (energia ruumalaühiku kohta) we= dEe /dV avaldub kujul we= 0 E 2/2 Välja energia on alati võrdeline välja jõu kaudu kirjeldava suuruse ruuduga. Endainduktsiooni nähtus esineb juhul, kui juhis induktsiooni elektromotoorjõudu põhjustav magnetvoo muutus on tingitud voolu muutumisest juhis endas. Juhi induktiivsus L näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis voolu ühikulisel
Plaatkondensaatori mahtuvus on võrdeline katete pindalaga S, katetevahelise aine dielektrilise läbitavusega ja pöördvõrdeline katete vahekaugusega d : C = 0 S / d . Elektrivälja energia kondensaatoris avaldub kujul Ee = C U 2/ 2 , kus C on kondensaatori mahtuvus ja U - tema pinge. Kuna U = E d , siis on elektrivälja energia võrdeline väljatugevuse ruuduga. See on analoogiline deformeeritud keha potentsiaalse energiaga Ep = k x 2/ 2. Elektrivälja energia ruumtihedus (energia ruumalaühiku kohta) we= dEe /dV avaldub kujul we= 0 E 2/2 Välja energia on alati võrdeline välja jõu kaudu kirjeldava suuruse ruuduga. Endainduktsiooni nähtus esineb juhul, kui juhis induktsiooni elektromotoorjõudu põhjustav magnetvoo muutus on tingitud voolu muutumisest juhis endas. Juhi induktiivsus L näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis voolu ühikulisel
(ingl. inverse square relation, tähendab, et vahelises ruumis on elektriväli. Selle välja kaugmõju väheneb allikast eemaldumisel energia E avaldub kujul E=CU²/2. kuna võrdeliselt kauguse ruuduga, valemina U=Ed, siis on elektrivälja energia võrdeline ) füüsikalise ruumi ka väljatugevuse ruuduga.elektrivälja kolmemõõtmelisusega. energia ruumtihedus w=0E²/2. 1.4 Elektrostaatilise välja jõudude töö ja 1.5 Elektriväli dielektrikes, dielektriline potentsiaal induktsion Elektriliseks pingeks nimetatakse Dielektrik on mittejuht, vabu elektrivälja kahe punkti potentsiaalide laengukandjaid mittesisaldav aine vahet ning see on füüsikaline suurus, (aatom või molekul moodustab
tahud RTK-s on tahkude perekond {110} (joon. 4.24b). Olgugi, et RTK ei ole tiheidama pakkimise kristallsüsteem, esitavad kuubi diagonaalid tihedama pakkimise suundi ([ 111 ] joonisel 4.24b). 4.8. Ruumilise, planaarse ja lineaarse tiheduse arvutused elementaar-rakkudes (joonis 3.33). 4.8.1. Ruumiline tihedus (joonis 3.33). Kasutades sfääride mudelit elementaarraku esitamiseks ja aatomraadiuse väärtuseid, võime arvutada materjali ruumtiheduse. Materjali ruumtihedus mass / elementaarrakule o = maht / elementaarrakule Arvutusnäide Cu kristalliseerub PTK kristallsüsteemis ja Cu aatomraadius on 0,1278 nm. Eeldades, et sfäärmudelis sfäärid puutuvad üksteisega arvutame ruumilise tiheduse vases. = 63,54 /. Lahend PTK 2a = 4 R 38 4R 4 0,1278 a= = = 0,361nm 2 2 seega Cu ruumtihedus
Kiiruse määrab laengutele mõjuv jõud (seega elektrivälja tugevus), laengukandjate arvu peamiselt juhi mõõtmed. Viimasest vabanemiseks kautatakse voolutiheduse mõistet. Voolutihedus on juhi ühikulist ristlõiget läbiv voolutugevus: Elektrivoolu iseloomustavateks suurusteks on voolutugevus ja pinge (täpsemalt: pingelang). Vooluallikat iseloomustavateks suurusteks on elektromotoorjõud ja sisetakistus Kui laengukandjate ruumtihedus on ja liikumiskiirus võime voolutiheduse avaldada vektorina Pingeks e. pingelanguks vooluga juthtme kahe punkti vahel nimetatakse tööd, mida tuleb teha ühikulise (1 C) laengu viimiseks ühest punktist teise. Pingelang võrdub elektrivälja potentsiaalide vahega juhtmelõigu otste vahel. 66
annaabi.ee 
