2) ümbritseb nii seisvaid kui ka liikuivaid elektrilaenguid. Seisvate laengutega elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks väljaks. 3) põhitunnus seisneb selles, et laetud kehale mõjub elektrijõud. 4) vahendab elektromagnetilist vastastikmõju. 5) levib ruumis valguse kiirusega Columb'i seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. Elektrivälja tugevus vektoriaalne füüsikaline suurus, mis on arvuliselt võrdne mingisuguses elektrivälja punktis mõjuva jõu ja vastava laengu suhtega. Elektrivälja jõujooned sellised elektrivälja iseloomustavad jooned, mille puutuja siht igas välja punktis ühtib elektrivälja tugevuse (E) sihiga. Potentsiaalide vahe ehk pinge skalaarne füüsikaline suurus, mis on arvuliselt võrdne laengu ümber
Proovilaengu suurus peab olema väga väike , võrreldes välja tekitavate laengutega. Proovilaenguteks on kokkuleppeliselt positiivne laeng ?! Väli on siis olemas kui proovilaengule mõjub märgatav jõud. Elektrivälja iseloomustavad tunnused on : 1. Elektriväli on pidev ja katkematu 2. On lõpmatu ( vastavalt kuloni seadusele elektrilaengute vahel olev jõud väheneb kauguse suurenedes ) 3. Elektrivälja kiirus on võrreldav valguse kiirusega 4. Elektriväli vahendab laengute vastastik mõju ( tõmbumine ja tõukumine ) Elektrivälja kujutatakse graafiliselt jõujoonte abil. Elektrivälja tugevus on suunaga suurus ehk ( E) vektor. Iga elektrilaeng tekitab ruumis elektrivälja , sõltumata teiste laengute olemasolust ja seetõttu kehtib väljade super positsiooniprintsiip , - mis tähendab et välja tugevus antud punktis võrdub üksikutest laengutest tekitatud välja tugevuste vektori summaga
absoluutväärtuselt täpselt võrdsed elementaarlaeng; o elektrilaeng ei eksisteeri ilma laengukandjata; o kehtib elektrilaengu jäävuse seadus: isoleeritud süsteemis on elektrilaengute algebraline summa jääv; o elektrilaeng ei sõltu taustsüsteemist. Coulomb' i seadus: jõud, millega üks punktlaeng mõjub teisele, on võrdeline mõlema laengu suurusega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguse ruuduga. Jõu siht ühtib laenguid läbiva sirge sihiga. 2. Elektrivälja tugevus. Elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud punktis asuvale ühikulisele punktlaengule. Vektori E suund ühtib positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga. Elektrivälja tugevus on positiivsele ühikproovilaengule antud väljapunktis mõjuv jõud. 3. Gaussi teoreem integraalsel ja diferentsiaalsel kujul.
3) aineosakeste kogum, millel on laeng kui omadus (liikuvlaeng, kuskil paiknev laeng). 9) Positiivsed ja negatiivsed laengud, nendevahelise tõuke- ja tõmbejõudude kirjeldus koos näidetega, kuidas töötab elektripendel Elektrijõud võivad aga olla nii tõmbe- kui tõukejõud. Seega peab ka laenguid olema kahte liiki. Laengu arvväärtus määrab jõu suuruse, märk aga suuna. Samanimeliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erinimeliste laengute korral aga tõmbejõud. Elektrit mittejuhtiva niidi otsas rippuvat kerget metallfooliumist keha nimetatakse sageli elektripendliks. Lähendades metallfooliumist keha klaaspulgale, mis on naha või siidriidega hõõrumise teel positiivselt laetud, tõukub toruke klaaspulgast eemale, sest klaaspulgal ja torukesel on samanimeline, täpsemalt positiivne laeng. Viies rippuva fooliumtorukese lähedusse villase riidega hõõrutud plastmasskeha, näiteks kammi või joonlaua
Mittejuhid: plastmass, õhk, puit, kumm ja klaas. 3. Mis on elektrivool? Elektrivooluks nimetatakse laetud osakeste suunatud liikumist elektrijõu toimel. 4. Mis on voolutugevus? Elektirivoolu iseloomustab füüsikaline suurus voolutugevus. Voolutugevus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui suur elektrilaeng läbib ajaühikus juhi ristlõiget. 5. Selgita Coulomb'i seadust. Seadus: 2 laengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. Selgitus: Suur kaugus, suur jõud. Väike kaugus, väike jõud. q= +-n*e q elektrilaeng (C) kulon, n elektronide arv, e elektroni laeng, elementaarlaeng, e=1,6*10 ^-19 C F=kq*q^2/r^2 F jõud (N), k elektriline konstant, k=9*10 ^9 (N*m^2/C^2), g1 ja q2 elektrilaengud (C) kulon, r laengutevaheline kaugus (m) I=q/A I voolutugevus (A), q elektrilaeng (C), t aeg (s)
I variant 1) Magnetväli vaakumis. Amperi seadus. Paigalseisva laengu puhul magnetvälja ei täheldata. Magnetväli tekib koos liikuvate laengute ehk elektrivooluga. Magnetvälja põhiomadus on, et ta mõjutab välja asetatud liikuvat laengut ehk elektrivoolu jõuga. Seda nim. magnetiliseks jõuks. Seega: Elektrivool on nii magnetvälja tekitaja kui ka selle mõju vastuvõtja. Amper`i I seadus: Juhile avalduv jõud on võrdelised voolutugevuse ja juhi pikkusega ning oleneb juhi asendist magnetväljas ja magnetvälja tugevusest. F=k1BIlsin kus võrdetegur k1=1 B - induktiivsus (tesla T) 2) Elektrimahtuvus
Voolutugevus Voolutugevus on juhi ristlõiget ajaühikus läbinud elektrilaeng. Kuna elektronide arv võib olla väga suur, siis on võetud aluseks ühe kuloni suurune laeng ühes sekundis. Lühidalt on voolutugevus laengute hulk mis läbib juhti. Toome näite jälle veekraaniga. Kui meil on veesurve kogu aeg sama (konstantne), siis on ka vee voolamine konstantne. Kui me nüüd toru küljes oleva kraani osaliselt sulgeme, jääb vee voolamine väiksemaks, sest kraan töötab takistava elemendina. Analoogia seisneb selles, et konstantse pinge korral takistuse muutmine toob kaasa voolutugevuse pöördvõrdelise muutumise. Seda viimast näitab otseselt ka Ohmi seadus
Sissejuhatus: univ. On 4 liiki vastastikmõusid 1)gravitatsiooniline 2)elektromagnetiline 3)tuumajõud ja 4)nõrk vastastikmõju- põhjustab suurte tuumade lagunemist, mõjutab elementaarosakeste muundumisi. Elektriõpetus tegeleb elektromagnetilise vastastikmõju uurimisega. 1) elektrostaatika-tegeleb paigalseisvate laengutega 2)elektrodünaamika-uurib laengute liikumist ja sellega kaasnevaid nähtusi Osad: a)alalisvool b)vahelduvvool c)magnetism d)elektromagnetväli. Elektriõpetus on aluseks tehnilistele teadustele. Elektrienergia eelised: *kergesti muundatav teisteks liikideks *saab toota paljudest energia liikidest Põhiline puudus: ei ole võimalik suurtes kogustes salvestada, toota tagavaraks. Laetud kehad ja osakesed: elektrilaengu olemasolu vähendab elektromagnetilist vastastikmõju. Elektrilaeng omab:
Laengud looduses-positiivsed(prootonid)negatiivsed(elektronid) Elementaarlaeng-vähim võimalik laengu väärtus Juhid-kõik metallid,neil on vabu elektrone ja sp.juh.hästi voolu. Pooljuhid-elektrijuhtivuselt metallide ja isolaatorite vahepeal, nad ei juhi voolu nii hästi nagu metallid ega ole päris isolaatorid. Dielektrikud-isolaatorid ehk mittejuhid ei juhi voolu-kumm,klaas. Coulombi seadus-2 laengut mõjutavad teineteist jõuga,mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nende laengutevahelise kauguse ruuduga. Punktlaengud-laetud keha,mille mõõtmeid võib mitte arvestada. Erinimelised tõmbuvad,samanimelised tõukuvad. Dielektriline läbitavus näitab mitu korda on antud keskkonnas laengute vastastikune mõju väiksem võrreldes vaakumiga. Elektrivälja tugevus-vektoriaalne füüsikaline suurus, mis on arvuliselt võrdne elektrivälja mingisugusesse punkti asetatud laengule mõjuva jõu ja vastava elektrilaengu suhtega.
võrreldes nende vahekaugusega. Jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on alati jääv suurus. Laengukandjate suunatud liikumist nim. Elektrivooluks. e 1.6 *10 19 C. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruudugal coulombi seadus. F=Kq1q2/r2 F jõud, millega kaks keha teineteist mõjutavad 1N. Q laengute suurused 1C. R punktlaengute vaheline kaugus 1m. K võrdetegur. K 9*10 9 Nm 2 /C 2 Dielektrikus on see jõud mingi arv korda väiksem. Aine dielektriline läbitavus näitab, kui mitu korda
Elementaarosakesed-mida ei saa lihtsamateks osakesteks jaotada. Vana-Kr teadlased avastasid, et hõõrudes merevaigust esemeid karusnahaga/villase riidega, on nad võimalised tõmbama ligi kergeid kehi. Gilbert avastas, et hõõrudes klaaspulka siidiga tõmbab see ka kergeid kehi. Positiivne laeng prooton-tekib klaaspulga hõõrumisel siidiga. Negatiivne laeng elektron-eboniidist pulga hõõrumisel karusnahaga.Neutroni laeng on neutraalne. Samamärgiliste laengute osakesed tõukuvad, erimärgiliste laengutega osakesed tõmbuvad. Elektriväli-ühe keha mõju teisele erilise materiaalse keskkonna kaudu. Ühele laetud kehale mõjuv jõud tuleneb teiste kehade EV mõjust temale. EV olemasolu tehakse kindlaks tema mõju järgi mingile proovilaengule-väiksele laetud kehale. EV eksisteerib sõltumata teadmisest temast. Elektrostaatika-füüsika osa, mis tegeleb liikumatute elektrilaengute uurimisega, mille
eemale tõugata. Seda efekti kutsutakse magnetismiks. Kahe magneti põhja- ja lõunapoolus tõmbavad teineteist külge. Samanimelised poolused põhi ja põhi või lõuna ja lõuna tõukuvad, surudes teineteist eemale. 3.Mida seletab Coulumbe'i seadus? Coulombi(kulooni) seadus ehk elektrostaatilise vastasmõju kvantitatiivne seadus on füüsika seadus, mis ütleb, et kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga Fe , mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. 4.Ampere'i seaduspärasused 1) paralleelsete juhtmete vahel on jõud maksimaalne 2) eristuvate juhtmete korral jõud ei mõju. Kui voolusuunad on samasuunalised mõjub juhtmete vahel tõmbejõud. Kui voolusuunad on vastassuunalised mõjub neile tõukejõud. Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. 5.Millest on tingitud staatiline elekter?
Lihtsaim kondensaator koosneb kahest teineteise lähedal asuvast paralleelsest plaadist ja seda nimetatakse plaatkondensaatoriks. Ühikuks 1 farad, kuid elektro- ja raadiotehnikas kasutatakse enamasti palju väiksemaid konensaatoreid, mille mahtuvust mõõdetakse mikrofaradites ja pikofaradites. Laadimine Et laadida kondensaatorit, tuleb anda selle ühele plaadile positiivne, teisele negatiivne laeng. See tähendab, et tuleb laenguid ümber paigutada, mis nõuab aga teatud tööd. Tehes laengute ümberpaigutamisel tööd, kulutatakse energiat, mis akumuleerub laetud kondensaatoris. Kuna kondensaatoris tekib seejuures elektriväli, võime rääkida, et kondensaatori laadimiseks kulutatud energia on muundunud elektrivälja energiaks. Selleks, et moodustada kondensaatori ühel plaadil positiivne ja teisel negatiivne laeng q, on kõige hõlpsam kanda see laing ühelt plaadilt teisele. Oletame, et kanname alumiselt plaadilt laengu q ülemisele plaadile
Kas see on skalaarne või vektoriaalne suurus? Miks? I voolutugevus, q q juhuristlõiget läbiva laengu suurus I = t t selleks kulunud aeg Voolutugevus on skalaarne suurus, sest selle määramiseks piisab ainult arvväärtusest, sest selle suund on kokkuleppeliselt määratud positiivsete laengute liikumissuunda. · Millist voolu nimetatakse alalisvooluks? Elektrivoolu, mille tugevus ajas ei muutu, nimetatakse alalisvooluks. · Millist suunda loetakse kokkuleppeliselt voolu suunaks? Voolu suund on kokkuleppeliselt määratud positiivsete laengute liikumissuuna järgi. · Kuidas on määratletud voolutihedus kui elektrivoolu iseloomustav suurus? Miks on vaja seda suurust lisaks voolutugevusele?
Elektrostaatika tegeleb paigalseisvate laetud kehade vastastikmõjude uurimisega Coloumbi seadus:kaks punktmassi mõjutavad üksteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöödvõdeline laengute vahelise kauguse ruuduga F=K*q1*q2/r2 Punktlaeng-laetud kehad, mille mõõtmed on tühised võrreldes kehade vahe kaugusega K=arvuliselt jõuga, mis mõjub vaakumis kahe teineteisest ühe meetri kauguselt paikneva punktlaengu 1C vahel Epsilon0=8,85*10-12C2/N*m2 Füüsikalist suurust, mis näitab mitu korda on elektriline jõud vaakumis suurem jõust antud ainest nim aine dielektriliseks läbitavuseks Lähimõju teooria-selle järgi toimub vastastikmõju mingi vahendaja kaudu
1. Tööeesmärk Potentsiaali- ja voolujaotuse määramine alalisvoolu ahelas. 2. Töövahendid Alalisvooluahela stend, milliampermeeter, voltmeeter. 3. Töö teoreetilised alused Juhis voolu tekkimine ja selle säilitamise tingimuste kindlakstegemiseks vaatleme kahte vastasmärgilist latud juhti 1 ja 2 potentsiaalide 1 ja 2 (joon.1). Nende ühendamisel juhiga 3 hakkavad elektronid välja mõjul liikuma juhilt 2 juhile 1. Juhis 3 tekib elektrivool. Laengute ülekandmise tulemusena potentsiaalid ühtlustuvad, väljatugevus juhis 3 muutub nulliks ja vool lakkab. joon.1 Voolu säilitamiseks oleks vaja erimägilised laengus jälle üksteisest uuesti eraldada, s.t hoida juhi 3 otstel püsivat potentsiaalide vahet. Selleks tuleb luua ahela selline osa, kus laengute liikumine toimub elektrostaatilise välja jõudude vastu
elektrostaatilist välja? Energeetiliselt iseloomustab elektrostaatilist välja potentsiaalide vahe. 15. Mida näitab valem ? F=k q1q2 r2 Valem näitab Coulomb´i seadust. 16. Mida näitab ainete dielektriline läbitavus? Aine dielektriline läbitavus näitab, mitu korda on elektriline jõud vaakumis suurem jõust antud aines. 17. Missugustes ühikutes mõõdetakse pinget? Pinget mõõdetakse voltides. 18. Kumbal joonisel on tegemist samanimeliste laengute elektrivälja jõujoontega? Joonisel A 19. Missuguseid aineid nimetatakse dielektrikeks ehk isolaatoriteks? Dielektrikud on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga väike. 20. Mida näitab valem ? U=Aq Valem näitab pinget ehk potentsiaalide vahet. 1.Kui laengud kanduvad ühelt elektroskoobilt teisele siis on tegemist? v-elektrijuhiga. 2.Mida näitavad püsimagneti magnetpoolused? v-püsimagneti magnetvälja suunda. 3.Keha on siis laetud negatiivselt, kui tal on?
t. Abs.õhuniiskus, grammi kuupmeetri kohta. Suhteline õhuniiskus = /0*100% Küllastusolekule vastavat temperatuuri nimetatakse kastepunktiks. [ELEKTER] Laengute jäävuse seadus: isoleeritud süsteemis on kõigi osakeste q1+q2+q3=const. laengute algebraline summa jääv. Coulombi seadus ehk eletrostaatika põhiseadus: kaks laengut mõjutavad teineteist jõududega, mis on võrdeline laengute F-laengutevaheline jõud (N) absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise q1 ja q2-laengute abs.väärtused (C), kauguse ruuduga. r-kaugus(m), k-võrdetegur ( ) Elementaarlaeng
.. Laengu andmine elektriseerimine. Enamus elektriseerimisi on põhjustatud elektronide üleminekust ühest kohast teise, see võib tekkida kokkupuutel, löögi tagajärjel, hõõrdumisel. Ka suure keha laeng saab olla täisarvuline +- ne. Elektrostaatika põhiseadused: 1) Laengu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv. 2) Coulombi seadus: kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga. Elektriväli on laenguid ümbritsev mateeria, millel pole massi, värvust, lõhna... jne, kuid on teatud hulk energiat, mille arvel võib väli teha tööd: nihutada teisi laengud. Täpsemaks kirjeldamiseks kasutatakse mõisteid: 1) Elektrivälja tugevus E- jõud, millega väli mõjutaks ühte kulonit antud punktis. Vastav def. valem E=F/q, siit tuleb E ühik: 1N/C. 2) Välja suund- ühtib + laengule mõjuva jõu suurusega
tekitaks juhil 1V potensiaali või kondensaatori 1V pinge Wel Elektrivälja energia Töö, mida elektriväli võib J Dzaul teha Suhteline dielektriline Näitab, mitu korda aine - Ühikuta =81 läbitavus vähendab elektrivälja tugevust ja laengute vahelist jõudu I Voolutugevus Juhi ristlõiget ajaühikus A Amper I=q/t läbiv laeng I=U/R I=qnSv I=I1n
) Vedelikes: Vedelikke, milles leidub vabu laengukandjaid nim. elektrolüütideks. Elektrolüütides on vabadeks laengukandjateks positiivsed ja negatiivsed ioonid. Gaasides: Gaasid on üldjuhul dielektrikud, sest neis ei leidu vabu laengukandjaid ja järelikult ei kanna nad ka voolu edasi. Et gaasis saaks tekkida elektrivool tuleb sinna vabad laengukandjad tekitada gaas tuleb ioniseerida. Voolutugevus: Voolu tekkimiseks juhis on vaja, et juhi otstel oleksid erinevad laengud. Mida suurem on laengute erinevus, seda tugevam on vool. (Tähis on I ja ühik on A-amper) Pinge: Laengute erinevus kahe otsa vahel (Tähis U ja ühik V-volt) Pinge näitab, kui palju tööd tehakse ühikulise laengu viimisel juhi ühest otsast teise. (Valem: U=A/q V=J/C pinge=Töö/laeng) Takistus: Iga juht avaldab voolule takistust. (Tähis on R ja ühik on ) Ohmi seadus: Voolutugevus juhis on võrdeline juhi otstele rakendatud pingega. (Valem on I= U/R)
miinus märk. Kui on aga positiivne siis plussi reeglina ei kirjutata. II -II NÄITEKS: Mg O Oksüdatsiooniaste näitab elemendi oksüdeerimise astet ühendis. Mida suurem on oksüdeerimisaste on seda rohkem on elemendi aatom loovutanud elektrone teise elemendi aatomile. Mida negatiivsem seda rohkem on võtnud endale. Ühendis on kõigi aatomite positiivsete oksüdatsiooniastmete summa võrdne negatiivsete oksüdatsiooniastmete summaga, st positiivsete ja negatiivsete laengute arv ühendis on võrdne Oksiidide valemid ja nimetused: Kõige levinum ja tähtsam oksüdeerija Maal on hapnik. Valemite koostamisel lähtume elemendi oksüdatsiooniastmest. Koostame raua oksiidi valemi, kui raua oksüdatsiooniaste on selles III. Kõigepealt kirjutame ühendi valemi ilma indeksiteta, märkides elementide sümbolite kohale nende oksüdatsiooniastme. III -II Fe O
Elektrilaeng on elektonipeamine omadus Iga keha laeng on elektronilaengu täisarv kordne Q= n e Q keha laeng 1 c 1c= 1 kulon N- elektronide arv 1c on niisugune laeng, mis läbib juhi ristlõiget ühe sekundi jooksul, kui juhti läbiva voolu tugevus on 1A. 1c=1as q=It Positiivne iooniks nim aatomit, mis on kaotanud ühe või mitu elektroni. Neg iooniks nim aatomit, kuhu on juurde tulnud liigsed elektronid. Elektronide liikumine kehade elektriseerimisel Tavaliselt on keha kõikide negatiivsete laengute summa võrdne tema positiivsete laengute summaga ning kehal ei ole elektrilaengut ehk öeldakse, et keha on elektriliselt neutraalne. Keha on pos laetud kui tal esineb elektronide puud jääk. Keha on neg laetud kui kehal on liigseid elektrone võrreldes normaalse olekuga. Kehad elektriseeruvad ainult siis kui nad saavad juurde või kaotavad elektrone. Kehade elektriseerimisel ei tekitada juurde elektrilaenguid vaid neid jaotatakse ümber.
jõud antud aines on väiksemad kui samades tingimustes vaakumis Elementaarlaeng on prootoni (positiivne) või elektroni (negatiivne) elektrilaeng. Elementaarlaeng on universaalne füüsikaline konstant ja tema tähis on e. Elektrilaengu jäävuse seadus- suletud süsteemi kuuluvate kehade elektrilaengute kogu summa on konstantne. Elektroskoop on seade kehade elektriseerituse kindlakstegemiseks. Elektroskoobi töö põhineb samaliigiliste laengute tõukumisel. Seadme tähtsaim osa on Maast isoleeritud metallvarras metallist osutiga, mis võib varda suhtes liikuda. ii positiivse kui ka negatiivse laengu saamisel kaldub algselt laadimata elektroskoobi osuti samale poole - selle järgi laengu märki kindlaks teha ei saa. Küll aga saab võrrelda erinevate kehade laengute suurust: mida suurem on laeng, seda enam osuti hälbib.
jõud antud aines on väiksemad kui samades tingimustes vaakumis Elementaarlaeng on prootoni (positiivne) või elektroni (negatiivne) elektrilaeng. Elementaarlaeng on universaalne füüsikaline konstant ja tema tähis on e. Elektrilaengu jäävuse seadus- suletud süsteemi kuuluvate kehade elektrilaengute kogu summa on konstantne. Elektroskoop on seade kehade elektriseerituse kindlakstegemiseks. Elektroskoobi töö põhineb samaliigiliste laengute tõukumisel. Seadme tähtsaim osa on Maast isoleeritud metallvarras metallist osutiga, mis võib varda suhtes liikuda. ii positiivse kui ka negatiivse laengu saamisel kaldub algselt laadimata elektroskoobi osuti samale poole - selle järgi laengu märki kindlaks teha ei saa. Küll aga saab võrrelda erinevate kehade laengute suurust: mida suurem on laeng, seda enam osuti hälbib.
avaldada erilist (elektrilist) mõju ja ka ise alluda sellele mõjule. Füüsikaline suurus, mis iseloomustab elektromagnetilist vastasmõju. Põhjustab teda ümbritsevas ruumis elektrivälja tekke, mida on võimalik avastada teise elektrilaenguga. 1.Neid on kahte tüüpi: positiivne (prooton) ja negatiivne (elektron). 2.Eksisteerib vähim positiivne ja negatiivne laeng, mis on absoluutväärtuselt täpselt võrdsed. Elementaarlaeng- q=1.6*10-19C. 3. Erimärgiliste laengute vahel mõjub tõmbejõud, samamärgiliste vahel aga tõukejõud.4. Elektrilaeng ei eksisteeri ilma langukandjata.5.Elektrilaeng ei sõltu taustsüsteemist. Elektrilaengu jäävuse seadus- Elektriliselt isoleeritud süsteemis (kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on elektrilaengute algebraline summa jääv. q1+q2+...=const. Mingi pos elektrilaengu +q tekkimisega kaasneb alati temaga absoluutväärtusest negatiivse laengu -q tekkimine (kivid)
vastastikuse mõju F=k q1q2/r(ruut). SI süsteemis elektrilaengu ühik-C(ühik mis läbib sekundis juhi ristlõiget kui voolutugevus on 1 A. k=9x10aste9 Nm/c2, kulon suur ühik seetõttu kasutusel ka Lü-laenguühik(CGS süsteem) 1C=3x10aste9Lü, k=1düünxcm2/Lü2, 1N=10aste5 dyn. Elektrilanegu jäävuse seadus: elektriliselt isoleeritud süsteemis (kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on igasuguse kehade vastastikmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv. Neutron võib laguneda +, -. Võrdse absol.väärtusega erimärgilised laengud võivad aint teineteist neutraliseerida. Füüs. Suurus mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktilaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega nim. elektrivälja tugevuseks E=F/q. E=F/q=k q/r2. Elektrivälja jõujoonteks nim. joont mille igast punktist tõmmatud puutuja siht ühtib väljatugevuse vektori sihiga. Jõujooned algavad posit. laengutel ja lõppevad negat
Coulomb'i seadus: kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga mis on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. F= k Elektrivälja mingi punkti potentsiaal näitab sellesse punkti asetatud ühiklaengu pot. energiat. f=Ep/q. Ep pot.energia(J) q-laeng(c) f- q1q2/E r2. F-jõud(N) k= 9x109 Nxm2/C2 q- I keha laeng(c) E- aine dielektriline läbitavus (-) r-kehade vaheline kaugus (m) NB! Vaakumi korral epsilon võrdub potensiaal(v-volt). Ekvipotensiaalpind on selline mind mille iga punkti potentsiaal on samasugune/ekvalentne. NB
ELEKTER 1. AT 11. kl 1. Sõnasta Coulomb'i seadus, kirjuta seaduse kohta valem + selgitus. Kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga ja sõltub keskkonnas, kus laengud paiknevad. q1 q 2 Nm2 F =k Kus k =9109 r2 C2 F laengutevaheline jõud (N), q1;q2 laengud ©, suhteline dielektriline läbitavus, r laengute vahekaugus (m) 2
q Elektrivälja tugevus on arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub antud väljapunktis asuvale ühikulisele punktlaengule. Sama laenguga osakesed vähendavad üksteise väljatugevust. 4. Vördle laetud kehale mõjuvaid elektrijõude vaakumis, samade tingimusel samale kehale mõjuvate elektrijõududele, mis asuvad muus keskkonnas. Laengute vahel mõjuva jõu suurus sõltub keskkonnast, milles osakesed asetsevad vaakumis on vastastikmõju kõige tugevam, teistes keskkondades on samade laengute vastastikmõju elektriväli samal kaugusel nõrgem. 5. Mida iseloomustab keskkonna dielektriline läbitavus? Suurust, mis iseloomustab mitu korda on kuloniline jõud selles keskkonnas väiksem kui vaakumis, nimetatakse keskkonna dielektriliseks läbitavuseks. 6. Sõnasta elektriväljade superpositsiooni printsiip. Kõikides lineaarsetes süsteemides kehtiv printsiip, mille järgi süsteemi reaktsioon mitmele mõjurile on sama, mis üksikute mõjurite poolt tekitatud reaktsioonide summa.
Elektrivälja tugevus = väljapunkti asetatud ühiklaengule (q 0=1C) mõjuv jõud 2)Elektriväli aines-dielektrikud Polaarne ja mittepolaarne dielektrik, dielektrikd välises elektriväljas(joonis) Mittepolaarse dielektriku aatomid (molekulid) näevad normaaltingimustel neutraalseks tänu mõlema laengu (+ ja ) "raskuskeskmete" kokkulangemiseleb(Klaasid / Keraamika · Kummid · Parafiin · Õhk) Polaarse dielektriku aatomite (molekulide) erimärgiliste laengute raskuskeskmed ei lange kokku (Distsilleeritud vesi · Piiritus)' Indutseeritud ja summaarne väli elektriku sees, dielektriline läbitavus. Indutseeritud laeng mittepolaarses dielektrikus tekib tänu neutraalsete molekulide polarisatsioonile (erinimelised molekuli osad nihkuvad erinevates suundades, osaliselt deformeerudes molekuli) ja nende järgenvale ümberorienteerumisele Mõlemal juhul tekitab laengute nihkumine täiendava elektrivälja, mida
plaatide vahel, C mahtuvus, plaatkondensaatori mahtuvus, 0 elektriline konstant, dielektriku dielektriline läbitavus, S kondensaatori plaadi pindala, d kondensaatori plaatide vaheline kaugus. Elektrilaenguks nimetatakse füüsikalist suurust, mis iseloomustab elektromagnetilist vastastikmõju. Elektrilaengu jäävuse seadus: Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv: q1 + q2 + ... + qn = const. Punktlaenguks nimetatakse laetud keha, mille mõõtmed võime antud tingimustes jätta arvestamata. Coulomb´i seadus: Kaks paigalseisvat punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille arvväärtus on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga: q q F =k 1 2 2 . r See jõud on alati suunatud piki laetud kehade massikeskmeid ühendavat sirget
1C= 1 kulon.(Caulamb'i nimest). N-elektronide arv. |e|- elektroni laengu absoluutvrtus (positiivne). -)1 kulon on niisugune laeng, mis lbib juhi ristliget he sekundi jooksul kui juhti lbiva voolu tugevus on 1 amper (1A). 1C= 1A x S; q= i x t. -)Positiivseks iooniks nimetatakse aatomit, mis on kaotanud he vi mitu elektroni. -)Negatiivne ioon on aatom, kuhu on juurde tulnud liigsed elektronid. ELEKTRONIDE LIIKUMINE KEHADE ELEKTRISEERIMISEL -)Tavaliselt on keha kikide negatiivsete laengute summa vrdne tema positiivsete laengute summaga, ning kehal ei ole elektrilaengut, eldakse et keha on elektriliselt neutraalne. -)Keha on positiivselt laetud, kui tal esineb elektronide puudujk. -)Keha on negatiivselt laetud, kui kehal on liigseid elektrone vrreldes normaalse olekuga. -)Kehad elektriseeruvad ainult siis, kui nad saavad juurde vi kaotavad elektrone. -)Kehade elektriseerimisel ei tekitata juurde elektrilaenguid, vaid neid jaotatakse mber.
2 1. elektriväli dielektrikutes 2. kondensaator 3. biot-savarti-laplace seadus 4. elektromagnetiline induktsioon 5. valguse interferents 1. Aatom on mittepolaarne- ei oma pooluseid. Kui aga aatomitest moodustub molekul, siis ei pruugi erimärgiliste laengute raskuskeskmed kokku langeda. Selliseid molekule nimetatakse polaarseteks. Kui poolusi on kaks nimetatakse laengusüsteemi dipooliks. Dielektrik on aine, milles vabade laengute hulk normaaltingimustel on väga väike. 2. Kondensaatoriks nimetatakse teineteise lähedale asetatud ja teineteisest isoleeritud elektrijuhi paari. Juhipaari mahtuvus C=q/ fii1-fii2 Kondeka mahtuvus on laeng,
plaatide vahel, C mahtuvus, plaatkondensaatori mahtuvus, 0 elektriline konstant, dielektriku dielektriline läbitavus, S kondensaatori plaadi pindala, d kondensaatori plaatide vaheline kaugus. Elektrilaenguks nimetatakse füüsikalist suurust, mis iseloomustab elektromagnetilist vastastikmõju. Elektrilaengu jäävuse seadus: Elektriliselt isoleeritud süsteemis on igasuguse kehadevahelise vastasmõju korral kõigi laengute algebraline summa jääv: q1 + q2 + ... + qn = const. Punktlaenguks nimetatakse laetud keha, mille mõõtmed võime antud tingimustes jätta arvestamata. Coulomb´i seadus: Kaks paigalseisvat punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mille arvväärtus on võrdeline laengute korrutisega ja pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga: q q F =k 1 2 2 . r See jõud on alati suunatud piki laetud kehade massikeskmeid ühendavat sirget
Füüsika põhivara II Põhivara on mõeldud üliõpilastele kasutamiseks õppeprotsessis aines FÜÜSIKA II . Koostas õppejõud Karli Klaas Tallinn 2014 1. Elektrivälja olemus ja omadused; laengute vastastikune toime; elektrivälja tugevus. Elektrilaeng Elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga, mida on kahte liiki (+ ja -), mille algebraline summa elektriliselt isoleeritud süsteemis ei muutu ja mis saab olla vaid elementaarlaengu täisarvkordne 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui voolutugevus on 1 A (amper) Prootoni ja elektroni laengud on võrdsed, erinev on mass
Kulon on laeng, mis läbib ühes sekundis juhi ristlõiget, kui voolutugevus on 1A. Võrdetegur k=9*10 . Selle asemel kasut ka elektrilist konstanti - vaakumi dielektriline läbitavus. Üks kulon on väga suur laeng, võib kasutada ka CGS süst ühikut- Lü(laenguühikut). Elektrilaengu jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemis (süsteemis, kuhu ei tule elektrilaenguid juurde ja kust neid ei lahku) on igasuguse kehade vastastikmõju korral laengute algebraline summa jääv. Looduses ei teki ega hävi kunagi ühemärgilisi elektrilaenguid. Kui tekib +laeng, siis peab tekkima ka –laeng. Samuti ei saa nad teineteisest sõltumatult hävida. Võrdse absoluutväärtusega erimärgilised laengud võivad teineteist neutraliseerida. Elektrilaengute tekkimine ja kadumine on põhjustatud elektronide üleminekust ühtedelt kehadelt teistele. Kui NEUTR keha saab elektoni juurde, saab ta NEG laengu. See keha aga (kui ta oli neutr.), mis
Nende ühendamisel juhiga 3 hakkavad elektronid välja mōjul liikuma juhilt 2 juhile 1. Juhis 3 tekib elektrivool. Laengute ülekandmise tulemusena potensiaalid ühtlustuvad,väljatugevus juhis 3 muutub nulliks ja vool lakkab. Joonis 1. Voolu säilitamiseks oleks vaja erimärgilised laengud jälle üksteisest uuesti eraldada, s.t.hoida juhi 3 otstel püsivat potensiaalide vahet.Selleks tuleb luua ahela selline osa,kus laengute liikumine toimub elektrostaatilise välja jōudude vastu. Sellesuunaline liikumine on ilmselt vōimalik ainult kōrvaljōudude toimel. Laengute ümberpaigutamisel teevad kōrvaljōud tööd A .Suurust,mis on vōrdne positiivse ühiklaengu kohta tuleva kōrvaljōudude tööga,nimetatakse elektromotoorjōuks ε (emj.). Ak ε= q Emj. dimensioon langeb kokku potensiaali dimensiooniga, mistōttu neid mōōdetakse samades ühikutes.
Elektrostaatika tegeleb paigalseisvate laetud kehade vastastikmju uurimisega. Torsioonkaal e. vndkaal. Laetud kehade vahel mjuv jud on prdvimeline kehade vahekauguse ruuduga ( F=const/r ruudus) Erinevalt laetud kehade vahel mjuv jud on vrdeline laengute korrutisega ( F=const q ruudus) Positiivne jud-hele laetud kehale mjuv jud. negatiivne- suunatud teise keha poole. Vaakumi kuju : ( k=9 x 10 astmes 9 x N x m ruudus/c ruudus)......SI ssteemis avaldatakse ta aga sageli kujul kus suurust nim elektrikonstandiks. VAAKUM-mingis aines mjub kahe laetud keha vahel alati viksem jud kui vaakum. e= F null/ F VLI VASTASTIKMJU VHENDAJA- ju tekkimise vimalus. KAUG- LHIMJU- vahendaja liigub lpliku kiirusega, seega ta on olemas. ks vli ei sega teist.
vastastikmõjus Q=It Q= laeng (1C= 1 kulon) I= voolutugevus (1A) t=aeg (1 sek) Laeng suureneb= jõud suureneb kaugus suureneb-=jõud väheneb !Samanimeliselt laetud kehade vahel mõjub tõukejõud, erinimeliste laengute korral aga tõmbejõud Elementaarlaeng- vähim võimalik laengu väärtus Algosakesed- prootonid, neutronid, elektronid Aatomi tuum- prootonid (+) ja neutronid, selle ümber tiirlevad elektronid (-) Iga keha laengu suurus- algosakeste laengute summa Neutraalses aatomis on elektrone ja prootoneid ühepalju. E lisandumisel aatomisse moodustub negatiivne ioon, e lahkumisel positiivne ioon. Keha, mis saab elektrone juurde, laadub negatiivselt. Keha, mis eraldab elektrone, laadub positiivselt. Jäävuse seadus- elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus Vaba laengukandja- liikumisvõimelised laetud osakesed Elektrivool- laengukandjate suunatud liikumine Juhid on ained, milles vabade laengukandjate arv on väga suur.
2 pöördvõrdeline kehade vahekauguse ruuduga F= k * q q / r 1 2 11.Teineteise suhtes paigal seisvate laetud kehade vastastikmõju nim elektrostaatiliseks väljaks, seda võib kirjeldada ka elektriväljana . 12.E- vektoriks nim vektoriaalset suunda omavat suurust. 13.Superpositsiooniprintsiip e liitumise põhimõte. Selle kohaselt võrdub laengute süsteemi väljatugevus üksikutest laengutest põhjustatud väljatugevuste vektoriaalse summaga( E- vektoreid tuleb liita ). Spp järeldub otseselt välja omadusest mitte segada teist välja. 14.Elektrivälja tugevus näitab , kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulisele positiivse laenguga kehale. E = F/q 15.Elektrivälja jõujoon on mõtteline joon mille igas punktis on E-vektor suunatud piki selle joone puutujat. 16
Elektromagnetiline Induktsioon Elektrostaatika tegeleb seisvate laengute uurimisega Elektromagnetism tegeleb kiirendusega liikuvate laengute uurimisega. (vahelduvvool) Elektormagneetline induktsioon elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel Pööriselektriväli nim elektrivälja, mille jõujooned on kinnisied jooned ehk pöörised. Selline elektriväli tekib magnetvälja muutumisel Elektromagnetilise induktsiooni teel paneb laengukandjad liikuma jõud, mis nihutab juhet magnetväljas. Kui liikuv juhe on osa vooluahelast, siis esineb selles ahelas Induktsioonivool
Elektrilaengu jäävuse seaduse kohaselt on elektriliselt isoleeritud süsteemis igasuguse kehadevahelise vastastikmõju korral kõigi elektrilaengute algebraline summa jääv. 4. Kirjuta Coulombi seadus ja selgita tähtede tähendus ning selgita valemit ka matemaatiliselt. Coulomb´i seadus ehk elektrostaatilise vastastikmõju kvantitatiivne seadus on füüsikaseadus, mis ütleb, et kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga Fe, mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuse korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Fe=(k* /q1//q2/ ):t2 F elektriline jõud, q1 I laengu suurus, q2 II laengu suurus, r laengute vaheline kaugus. 5. Selgita valemi F=B·I·l·sin,mis jõud see on,millele ses mõjub. Ampere´i seaduse järgi on magnetväljas asuvale vooluga juhtmelõigule mõjuv jõud F võrdeline juhet läbiva voolu tugevusega I, juhtmelõigu pikkusega l ning siinusega nurgast a voolu suuna ja magnetvälja suuna
negatiivse laenguga. Elektriteooria kohaselt kaotab keha positiivsel laadimisel osa elektrone, negatiivselt laetav keha aga saab elektrone juurde. Üksikult võttes toimivad mõlemat liiki laengud mittelaetud kehadesse ühteviisi - tõmbavad kergeid laenguta esemeid enda külge. Laengute erinevus ilmub alles nende koosmõjul. Ühenimelised elektrilaengud tõukavad üksteist, erinimelised laengud seevastu tõmbuvad mehaanilise jõuga, mille suuruse määrab laengute suurus ja nende vahekaugus. 20 Mehaaniline jõud on seda tugevam, mida suuremad on kehade elektrilaengud ja mida väiksem on nende vahekaugus. Üksiku elektroni laeng on praktiliseks kasutamiseks liiga väike. Elektronide hulka mingil kehal nimetatakse elektriliseks laenguks ja tähistatakse rahvusvaheliselt Q tähega. Elektrilaengu mõõtühikuks valiti kulon, mida tähistatakse C tähega (venekeelses kirjanduses K)
Laeng Laeng on omadus. Laeng näitab, kui tugevasti osaleb keha elektromagnetilises vatastikmõjus. Vektoriaalne suurus. q [1C]=[1A*s] Kui kehas tekitatakse laengu puudujääk (nt. soojuslikult, hõõrdumise, kiirgusega jne), siis omandab ta vastupidise laengu. Kehas on alati täisarv elementaarlaenguid. q=+/-N*e Neutraalne aine Neutraalne aine on selline, kus kõigi laengute summa on 0. Voolujuhid, pooljuhid, dielektrikud Voolujuhid – laeng kandub hästi üle ühelt kehalt teisele Pooljuhid – teatud tingimustel kannavad (isolaatorid) Dielektrikud – ei juhi/ei kanna laenguid Anioon, katioon. Anioon – kaotanud elektroni, positiivne Katioon – saanud elektroni, negatiivne Punktlaeng Laetud keha, mille mõõtmed võib jätta arvestamata. Elektrivälja tugevus Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise
Elektrilaengute 2 märki Kui kehal on elektronide ülejääk siis , kui ülejääk siis +. Elementaarlaeng Elementaarosakeste laeng. Kõige enam mõistetakse selle all elektroni laengut. Elektrilaengu jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemi summaarne laeng ei muutu. Coulomb'i seadus 2 punkti kujulist laetud keha mõjutavad vaakumis teineteist jõuga, mis on võrdeline nende laengute absoluut väärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline laengute vahelise kauguse ruuduga. 1C (Kulon) on laeng, mis läbib 1 sek jooksul juhu ristlõiget kui juhis on voolutugevus 1 A. Punktlaeng laetud keha mille mõõtmed ei ole olulised antud tingimustes. Lähimõju ja kaugmõju teooriad Lähimõju teooria kohaselt mõjutavad laengud üksteist mingi vahelüli (niit,juht) kaudu, milles mõju kandub edasi ühest punktist teise. (faraday,maxwell) Kaugmõju teooria järgi toimub mõju edasikandumine vahetult läbi tühjuse. Coulomb,Ampere
magnetnõelaga, mis pöörab magnetväljas teatud kindlasse asendisse. U kujuline magneti magnetväli Magnetnõel · Magnetnõel on kitsas (pooluste vaheline kaugus on palju suurem pooluste laiusest), pöörlemisteljele asetatud püsimagnet. · Magnetnõela kasutatakse kompassides, samuti saab selle abil kindlaks teha magnetjõudude olemasolu ja suunda mingis ruumipunktis. Aine mõju magnetväljale · Laengute vahel mõjuva jõu suurus sõltub keskkonnast, milles osakesed asetsevad vaakumis on vastastikmõju kõige tugevam, teistes keskkondades on samade laengute vastastikmõju elektriväli samal kaugusel nõrgem. Analoogilist nähtust, kus magnetväli keskkonnas erineb magnetväljast vaakumis, on võimalik täheldada ka magnetvälja puhul. · Aineid, mis märgatavalt tugevdavad magnetvälja mõju, nimetatakse ferromagneetikuteks.
ELEKTRIVÄLI · Coulomb'i seadus kaks liikumatut punktikujulist laetud keha mõjutavad teineteist vaakumis jõuga mis on võrdeline nende kehade laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nende kehade vahelise kauguse ruuduga. F-vastasmõjujõud[1N] q-laengute absoluutväärtus[1C] R-kehade vaheline kaugus[1m] k-võrdetegur · Vastasmõjujõud on 1)absoluutväärtuselt võrdsed 2)ühel sirgel 3)suund määratakse Newtoni III seadusest 4)vastassuunalised. · On olemas kahte liiki elektrilaenguid, positiivsed ja negatiivsed. Positiivselt laetud kehal on
1. Coulombi seadus Kahe punktlaengu vahel mõjuv jõud on võrdeline laengute suurusega ja pöördvõrdeline laengute kauguse ruuduga. 2. Elektrivälja tugevus Elektrivälja tugevus mingis välja punktis võrdub antud punkti paigutatud laengule mõjuva jõu ja laengu suuruse suhtega. Kui väljapunkti kaugus suureneb kaks korda, siis väljatugevus väheneb neli korda. 3. Elektrivälja jõujooned Elektrivälja jõujooned on kujutletavad jooned, mis näitavad elektrivälja paigutatud positiivsele laengule mõjuva jõu suunda. 4. Elektrivälja potensiaal
SI-süsteemis on laengu ühik defineeritud elektrivoolu tugevuse kaudu: 1C (1 kulon) on laeng, mis läbib juhi ristlõiget sekundis, kui vooutugevus on 1 A (amper). Seega võrdetegur : kehadele tõmbe- või tõukejõudu. Elektrivälja kohta käib kaks teoreemi · Elektriväljad on sõltumatud; laengule mõjub summaarne väli. · Elektrivälja tugevuse voog läbi kinnise pinna on võrdne selle pinna sisse jäävate laengute summaga(gaussi teoreem) Coulomb'i seadus kaks punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on võrdeline nende kehade laengutega ning pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruuduga. (Ilmne sarnasus ülemaailmse gravitatsioonijõuga) (k on võrdetegur, q on laengud, r on vahekaugus) Erinevalt grav-jõust, võib vastasmõjuks olla nii tõmbe-, kui tõukejõud. Antud valemit võib veidi ratsionaliseerida (asendame võrdeteguri) SI-süsteemis:
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
