tühised võrreldes kehade vahekaugusega. F12 – jõud, millega esimene keha mõjutab teist r – kehade vahekaugus q1 ja q2 – kehade laengud. *Ampere’i seadus – Ampere’i seadus määrab vooluga juhtmele välises magnetväljas mõjuva jõu suuruse ja suuna. F12 – jõud, millega kahe lõpmata pika ja paralleelse sirgjuhtme korral esimene juhe mõjutab teise juhtme lõiku pikkusega l r – juhtmete vahekaugus I1 ja I2 – voolutugevused juhtmetes. *SI ühik 1N/C (njuuton kuloni kohta) = 1 V/m - volt meetri kohta. *SI ühik tesla 1 T = 1 N/(A m) - njuuton ampri ja meetri kohta. *Punktlaeng – laetud kehad, mille mõõtmed on tühised võrreldes kehade vahekaugusega. Punktlaengu q1 väljatugevus teise punktlaengu q2 asukohas
välja, kui laeng liigub, näeme nii el.välja kui ka magnetvälja. Magnetvälja tekitab el.välja muutumine ja vastupidi. Igal püsimagnetil on kaks poolust, aga alati paarisarv. Poolus on see koht kus magnetväli on tugev. Poolusi määratakse maakera järgi(N,S). B-vektor-magnetiline induksioon. 1820. taani füüsik Oersted avastas, et el.vooluga juhe mõjutab kompassi nõela ehk magnetit. Samasugused voolud tõmbuvad, erinevad tõukuvad. Kui ka paralleelse, lõpmata pika ja peenikese sirgjuhtme vahel, mille vahekaugus on 1m ja milles voolab ühesuguse tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2x10-7 N, siis on voolutugevus juhtmetes 1 A. Konstant näitab kuidas keskkond mõjutab välja, el.välja vähendab, magnetvälja suurendab. Magnetiline induktsioon näitab jõudu mis mõjub ühikulisele juhtmele (1m)ühikulise voolu puhul. Ampere'i jõu suunda saab määrata vasaku käe reegliga: magnetvälja jõujooned suunduvad
Mõju põhiseadus on Coulomb'i seadus: kaks Mõju põhiseadus on Ampere'i seadus: kahe punktlaengut mõjutavad teineteist jõuga, mis on vooluga juhtme vahel mõjuv jõud on võrdeline võrdeline nende laengutekorrutisega ja voolutugevusega mõlemas juhtmes pöördvõrdeline laengutevahelise kauguse ruuduga kus F - jõud, millega kahe lõpmata pika ja paralleelse sirgjuhtme korral esimene juhe mõjutab teise juhtme lõiku l, r-juhtmete kus F jõud, millega esimene keha mõjutab teist, vahekaugus, I1 ja I2- voolutugevused juhtmetes r kehade vahekaugus, q1 ja q2 - kehade laengud Välja kirjeldab elektrivälja tugevus(E-vektor) Välja kirjeldab magnetinduktsioon(B-vektor) SI ühik 1N/C (njuuton kuloni kohta) = 1 V/m - SI ühik tesla1 T = 1 N/(A m) - njuuton ampri ja
orienteeritud magnetnõela lõunapooluselt põhjapoolusele Magnetvälja jõujooned. • Magnetvälja erinevates punktides on magnetjõu suund erinev • Magnetvälja kujutatakse graafiliselt magnetvälja jõujoonte abil. • Jooni, mida mööda asetuvad magnetväljas väikeste magnetnõelte teljed, nimetatakse magnetvälja jõujoonteks. • Magnetvälja jõujooni tegelikkuses ei eksisteeri Sirgvoolu magnetväli • Rauapuru paigutub vooluga sirgjuhtme ümber erineva raadiusega ringjoontena • Vooluga sirgjuhtme magnetvälja jõujooned on kinnised kõverjooned • Vooluga sirgjuhtme magnetvälja jõujoonte suund sõltub voolu suunast juhtmes. • “Parema käe reegel” : Kui parem käsi paigutada nii, et selle väljasirutatud pöial näitab voolu suunda, siis kõverdunud sõrmed näitavad magnetvälja jõujoonte suunda. Vooluga pooli magnetväli. • Vooluga pooli magnetvälja jõujooned on kinnised kõverad
Millega kaasneb magnetväli? Kui paigaloleva elektrilaengu ümber on elektriväli, siis liikuvate laengutega st. elektrivooluga kaasneb magnetväli. Millise kujuga on magnetväli sirgjuhtme puhul?Kruvi reegel. Sirgvoolu puhul on magnetvälja jõujooned ringidena ümber juhtme. Jõujoonte suund määratakse Kruvi reegliga: kui kruvi liikumise suund ühtib voolu suunaga juhtmes, siis kruvi pea pöörlemise suund näitab jõujoonte suunda. Milline on pooli magnetväli? Solenoidi e pooli magnetvälja jõujooned on suunatud põhjapooluselt lõunapoolusele. Mida määrab Ampere'i seadus? See määrab jõu, mis vooluga juhtmele magnetväljas mõjub. F=BJlsinα.
k = 9 109 K= Võrdetegur SI süsteemis C2 , 4 0 See on Võrdetegur SI süsteemis K = 2 .107 N/A2, 2 See on sfäärilise sümmeetriaga välja (punktlaengu välja) võrdetegur. silindrilise sümmeetriaga välja (sirgjuhtme välja) võrdetegur. 1 C2 C2 N µN 0 = 8,85 10 -12 µ0 = 4 10- 7 2 1,26 2 Elektrikonstant 4 9 109 N m 2 N m 2 on Magnetkonstant A A on homogeense
3. Magneetumine on nähtus, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena hakkab aine ka ise tekitama magnetvälja. 4. Ampere’i seadus käsitleb jõudusid elektrivoolu ja magnetvälja vahel. A) ühesuunalised voolud tõmbuvad B) vastassuunalised voolud tõukuvad C)Voolujuhtmete vahel mõjuv jõud on maksimaalne kui need juhtmed on paralleelsed. D)Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. 5. Kui kahe paralleelse ja lõpmata pika ning lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, mille vahekaugus on üks meeter ja milles voolab ühesuguse tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meeteri kohta jõud 2 * 10 -7 njuutonit, siis on voolutugevus juhtmes üks amper. 6. Elektrivälja tugevus näitab, kui suur jõud mõjub selles väljas ühikulise positiivse laenguga kehale. Väljatugevus on vektoriaalne ehk, võib nimetada E-vektoriks. E-vektori suund ühtib positiivse laenguga kehal mõjuva jõu suunaga
2.Püsimagnet - keha, mida alati ümbritseb magnetväli nt raud,nikkel,koobalt. 3.4.Oerstedi katse- Oersted avastas, et juhet läbiv elektrivool avaldab magnetnõelale orienteerivat mõju. Magnetnõel pöördub juhtmega ristuvasse asendisse. orienteerunud magnetnõel ei ole aga risti mitte ainult juhtme endaga, vaid ka tasandiga, mille määravad juhe ja magnetnõela keskme kinnituspunkt. 5. 1A definitsioon- Kui kahe paralleelse lõpmata pika ja lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, mille vahekaugus on 1m ja milles voolab ühesuguse tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2.10astmes -7, njuutonit, siis on voolutugevus juhtmetes üks amper.6. Ampere'i seadus - magnetväljas vooluga juhtmele mõjuv jõud on võrdne magnetinduktsiooni, voolutugevuse, juhtmelõigu pikkuse ja juhtme ning magnetinduktsiooni vahelise nurga siinuse korrutisega.F=BILsin alfa. 7.Vasaku
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 peenikese sirgjuhtme vahel on 1m ja neis voolab ühesuguse voolutugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2*10-7 N ,siis on voolutugevust juhtmetes 1A. F=kI1I2/d Ampere'i seadus arvutatakse jõudu, millega magnetväli mõjutab vooluga juhti. F=BIlsin, B=F/Il Magnetinduktsioon näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga, ühikulise pikkusega juhtme lõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. *kui juhtmele, mille pikkus on 1m ja
3) Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub Juhtmelõikude vahel mõjuv jõud on võrdeline voolutugevusega kummaski juhtmes ning lõikude pikkusega ja pöördvõrdeline juhtmelõikude vahekaugusega F = B*I*l*sin B magnetiline induktsioon (T) I voolutugevus (A) e juhtme pikkus (m) nurk voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel 4. 1A definitsioon (lk 120) Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, mille vahekaugus on üks meeter ja milles voolab ühesuguse tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga -7 meetri kohta jõud 210 njuutonit, siis on voolutugevus juhtmetes 1 amper. 5. Vooluga juhe magnetväljas Vooluga juhe avaldab magnetväljale orienteeruvat mõju. Vooluga juhtme magnetväljas pöördub magnenõel juhtmega risti (Oerstedi katse). 6. Selgita, kuidas töötab elektrimootor
samasuunalised. ● Voolu muutmine juhtmes. Vooluga juhtme liikumine tekitab magnetvälja vahendusel voolu naaberjuhtmes. Kui võtta kaks paralleelset sirgjuhet, millest üks on läbi lüliti ühendatud vooluallikaga, siis lüliti sulgemisel suureneb voolutugevus juhtmes nullist kuni mingi lõppväärtuseni I. Vastavalt kasvab ka selle voolu magnetväli. Magnetvälja tugevnemine on aga samaväärne lähenemisega välja tekitavale juhtmele. Kuna vooluga sirgjuhtme magnetinduktsioon on pöördvõrdeline kaugusega sellest juhtmest, siis mõjub juhtmest 1 tingitud magnetvälja levik juhtme 2 suunas. Seda laadi liikumine indutseerib juhtmes 2 meie poole suunatud voolu. Voolu sisselülitamine juhtmes tekitab vastupidise suunaga voolu naaberjuhtmes. 2. Võtke üldiselt kõik kolm katset kokku ja kirjeldada, mis Faraday katsetes juhtus. Faraday katsetest selgus järgnev:
elektrivälja; Ferromagneetik- tugevdab tuhandekordselt elektrivälja Töö vooluga juhtme liigutamisel magnetväljas ja magnetvoog ???? Magnetvälja tugevus Iseloomustab ainult makrovoolude poolt tekitatud magnetvälja. ⃗ Magnetväljatugevus H antud punktis iseloomustab magnetvälja ruumi mingis punktis ega sõltu keskonna magnetilistest omadustest, vaid ainult välja tekitavast makrovoolude suurusest ja juhtme kujust. Magnetväljade kuju Sirgjuhtme magnetväli on ringikujuline (ümber juhtme). Magnetvälja suund määratakse kruvi reegli abil. Püsimagnet Laengu jäävuse seadus Elektriliselt isoleeritud süsteemi summaarne laeng on jääv. Culon´i ehk Coulombi seadus: Jõud, millega üks punktlaeng mõjub teisele on võrdeline mõlema laengu suurusega ja pöördvõrdeline laengute vahekauguse ruuduga. q1∗q2 F= 4 πƐ Ɛ 0 r 2 Jõu siht ühtib laenguid läbiva sirge sihiga.
Magnetväljas mõjub kõikidele magneetilisest materjalist kehadele ja vooluga juhtidele magnetjõud. Magnetjõud on suunatud magnetväljas orienteerunud magnetnõela lõunapooluselt põhjapoolusele. Magnetvälja erinevates punktides on magnetjõu suund erinev. Magnetvälja jõujooni tegelikkuses polegi, kuid neid saab nähtavaks teha peenikese rauapuruga. Jooni, mida mööda asetuvad magnetväljas väikeste magnetnõelte teljed, nimetatakse magnetvälja jõujoonteks. Vooluga sirgjuhtme magnetvälja jõujooned on kinnised kõverjooned. Jõujooned ei lõiku üheski punktis ning magnetvälja iga punkti läbib ainult üks jõujoon. Magnetväljas rauapuru tükid magneetuvad ja muutuvad pisikesteks magnetnõelteks, mis orienteerudes magnetväljas, moodustavad jooni. Vooluga pool = kasutatakse paljudes elektriseadmetes magnetvälja tekitajana. Poolis on traat keritud tihedalt plast- või papptorule. Mähise otste ühendamisel vooluallikaga tekib poolis
<- kaudu on määratud ka voolutugevuse ühik 1 amper. I1 voolutugevus ühes juhtmes I2 voolutugevus teises juhtmes K konstant, mille väärtus lõpmatult pikkade paralleelsete juhtmete korral on , kus suurus (magnetiline konstant) l on vaatluse all oleva juhtmelõigu pikkus d on juhtmete kaugus teineteisest Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, mille vahekaugus on 1m ja milles voolab ühesuguse tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2 * 10 -7 N, siis on voolutugevus juhtmetes 1A. 4.4 MAGNETVÄLJA JÕUJOONED Magnetvälja jõujooned kujuteldav joon, millele mis tahes punktis elektrivälja tugevuse vektor on puutujaks. Jõujoonel on ka SUUND (ühtib B-vektori) suunaga antud punktis) Paigutust hea näha rauapuruga, näitab ka orienteerunud magnetnõela põhjapoolus.
Juhtmetevaheline jõud on seda suurem, mida suurem on neid läbiva voolu tugevus, mida pikemad on kohakuti jäävad lõigud ja mida lähemal juhtmed teineteisele asuvad. Jõud sõltub ka juhtmete asendist teineteise suhtes. Maksimaalne jõud mõjub vaid paralleelses asendis. Juhtmete ristumise korral magnetjõud ei mõju. 9. Defineeri voolutugevuse ühik "amper". Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, mille kaugus teineteisest on vaakumis üks meeter ja milles voolab ühesuguse tugevusega -7 vool, mõjub juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2·10 N, siis on voolutugevus juhtmetes üks amper. 10. Selgita Ampere`i seadust. Ampere'i seadus annab vastuse millest ja kuidas sõltub vooluga juhtmele mõjuv jõud F B i l sin (1 N) B - magnetinduktsioon (1T) I - voolutugevus juhtmes (1A)
aine ka ise tekitama magnetvälja 11. Püsimagnet- Keha, mida ümbritseb alati magnetväli 12. Voolu magnetväli. Ampère'i seadus. Voolu magnetväli-Vooluga juhtmeid ümbritseb magnetväli. Ampère'i seadus- Kirjeldab magnetilisi jõudusid, mis on kahe vooluga juhtme vahel. VALEMID!! Fm=K*(I1*I2*l/r)ehk Amper- voolutugevus on 1 amper kui kahe lõpmata pika ja lõpmata peenikese teineteisest ühe sama kaugusel asetseva sirgjuhtme vahel mõjub juhtme iga meetri kohta 2*10(-7)N Kui juhtmetes on samasuunaline vool, siis esineb tõmbumine, kui erisuunaline vool, siis esineb tõukumine. Kui juhtmed omavahel ristuvad, siis ei esine jõudu. 13. Elektrivälja tugevus- Näitab meile seda, milline jõud mõjub selles väljas ühikusele laengule E=F/q, ja elektrivälja tugevusel on 2 ühikut. V/m (?) ja 1 N/C 14. Magnetinduktsioon- iseloomustab magnetvälja tugevust Fm= BIl B= Fm/I*l 15
nende vahel. Paralleelsete juhtmete korral on jõud maksimaalne, ristuvate korral 0.*Kui paralleelsetes juhtmelõikudes kulgevad samasuunalised voolud, siis mõjub juhtmete vahel tõmberjõud, vastassuunaliste voolude korral tõukejõud*Jõud on alati risti juhtmelõoiguga, millele ta mõjub. Kui kahe paralleelse lõpmatu pika ja lõpmatu peenikese sirgjuhtme vahel, mille vahekaugus on 1 meeter ja milles voolab ühesuguse tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkkuse iga meetri kohta jõud siis on voolutugevus 1 amper. Magnetväljas vooluga juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet läbiva voolu tugevusega I, juhtmelõigu pikkuse l ja siinusega nurgast alfa voolu suuna ning magnetväljka suuna vahel Ampere seadus.Ampere jõu
tõukejõud.(joonis2)Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. Juhtme lõikude vaheline jõud on võrdeline voolutugevusega kummaski juhtmes ning juhtme lõigupikkusega ja pöördvõrdeline juhtme lõikude vahe kaugusega.F=k*(I1*I2*l/d) k=4*Pi*10-7/2*Pi .M0=magneetiline const. Magneetiline const. Sõltub keskonnast ja ühikute süsteemist. Antud valemi abil defineeritakse SI süsteemi põhiühik amper.Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikene sirgjuhtme vahel, mille vahe kaugus on üks meeter ja milles voolab ühesugune tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meetrikohta jõud 2*10-7 N, siis on voolitugevus juhtmetes üks amper.(joonis3) AMPERE’i seadus.Magnetinduktsioon.Juhtme lõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet lõbiva voolu tugevusega I, juhtmelõigu pikkusega I ja siinusega magnetvälja suuna vahel. F=B*I*l*sinα. Jõu suuna määrab vasaku käe reegel
tõukejõud.(joonis2)Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub. Juhtme lõikude vaheline jõud on võrdeline voolutugevusega kummaski juhtmes ning juhtme lõigupikkusega ja pöördvõrdeline juhtme lõikude vahe kaugusega.F=k*(I1*I2*l/d) k=4*Pi*10-7/2*Pi .M0=magneetiline const. Magneetiline const. Sõltub keskonnast ja ühikute süsteemist. Antud valemi abil defineeritakse SI süsteemi põhiühik amper.Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikene sirgjuhtme vahel, mille vahe kaugus on üks meeter ja milles voolab ühesugune tugevusega vool, mõjub vaakumis juhtmete pikkuse iga meetrikohta jõud 2*10-7 N, siis on voolitugevus juhtmetes üks amper.(joonis3) AMPERE'i seadus.Magnetinduktsioon.Juhtme lõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet lõbiva voolu tugevusega I, juhtmelõigu pikkusega I ja siinusega magnetvälja suuna vahel. F=B*I*l*sin. Jõu suuna määrab vasaku käe reegel
q = N e (N elektronide arv) (soojusmasina kasutegur) v 2 sin 2 i l= 0 (lennu kaugus) T -T 2 B = 0 (,,lõpmata pika" sirgjuhtme) q 1 + q 2 + q 3 + ... = 0 (elektrilaengu g max = 1 ( 100% ) (ideaalse 2b T1 P = mg (keha seisab paigal v liigub i jäävuse seadus)
( vooluringis plussilt miinusele). Alalisvoolu tekitavad alalispinge allikad, näiteks akud ja patareid. 21. Alalisvoolu töö ja võimsus. A=IUt; N=IU; N=A/t Voolumagnetväli ja kruvi reegel. 1820.a. märkas Ostred oma katsetes, et elektrivooluga kasneb elektriväli. Kui väike magnetnõelake asetada juhtme lähedusse, siis voolu sisselülitamisel magnetnõelake pöördub risti juhtmega. Sellest järeldub ka jõujoonte suund, sest magnetnõel pöördub jõujoone või tema puutuja suunda. Sirgjuhtme ümber, milles on vool, on magnetvälja jõujooned ringjooned. Jõujoontel on suund, mida sirgjuhtme puhul määratakse kruvi reegliga: kui voolu suund on kruvi kulgeva liikumise suunas, siis jõujoonte suund on kruvipea pöördumise suunas (lihtsam definitsioon: kruvi ots näitab voolu suunda ja jõujooned paiknevad mööda vinti, õpetaja ütles, et see on õige). Erinevalt elektrivälja jõujoontest, mis algavad mingil teatud laengul või lõpmatuses, on magnetvälja jõujooned
Magneetumine-Nähtus, mille korral magnetvälja paigutamise tulemusena hakkab aine ka ise tekitama magnetvälja 11. Püsimagnet- Keha, mida ümbritseb alati magnetväli 12. Voolu magnetväli. Ampère'i seadus. Voolu magnetväli-Vooluga juhtmeid ümbritseb magnetväli. Ampère'i seadus- Kirjeldab magnetilisi jõudusid, mis on kahe vooluga juhtme vahel. Amper- voolutugevus on 1 amper kui kahe lõpmata pika ja lõpmata peenikese teineteisest ühe sama kaugusel asetseva sirgjuhtme vahel mõjub juhtme iga meetri kohta 2*10(-7)N Kui juhtmetes on samasuunaline vool, siis esineb tõmbumine, kui erisuunaline vool, siis esineb tõukumine. Kui juhtmed omavahel ristuvad, siis ei esine jõudu. 13. Elektrivälja tugevus- Näitab meile seda, milline jõud mõjub selles väljas ühikusele laengule E=F/q, elektrivälja tugevusel on 2 ühikut. V/m (?) ja 1 N/C 14. Magnetinduktsioon- iseloomustab magnetvälja tugevust 15
1) Magnetvälja tekitab elektrivool (liikuvad laengud) 2) Magnetväli avaldab mõju elektrivoolule (liikuvatele laengutele) (joonis 2 - D) Magnetvälja on sobiv uurida suvalise kujuga väikese suletud voolukontuuri abil. Raami vooluallikaga ühendavad juhtmed tuleb paigutada teineteise lähedale või kokku põimida, et nendes vastasuunalistele vooludele magnetväljas mõjub resultantjõud võrduks nulliga. Riputame ülesse sellise tasapinnalise raami ja selle kõrvale vertikaalse sirgjuhtme. Kui lasta vool sirgjuhtmesse ja raami, siis pöördub raam asendisse, milles raam ja sirgjuhe on ühes tasapinnas ( joonis D ). Voolusuuna muutmisel sirgjuhtmes pöördub raam 180 kraadi võrra. Püsimagnet on keha , mida alati ümbritseb magnetväli. Asetame raami püsimagneti pooluste vahele ja laseme raamist läbivoolu ( joonis E ). Raam pöördub selissesse asendisse, et raamitasand on poolusi ühendava sirgega risti.
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 juhtmed on vaakumis siis nende juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2 * 10 -7 njuutonit, siis on voolutugevus juhtmetes üks amper http://www.taskutark.ee/m/orstedi-ja-amperei-katsed/ kq 1q 2 F= R¿ 2 1 k= 4 0 selle ümber on Kera Maa Juhe Kõik on seotud magnetismiga magnet
4π r3 voolutugevus μ 0 ⃗j× ⃗r ∙ dV d⃗ B= ∙ 3 ; ⃗j∙ dV = ⃗j ∙ S ∙ dl= i⃗⏞ ∙ d l⃗ 4π r μ 0 i⃗ ∙ d l× ⃗ ⃗r d⃗ B= ∙ 3 4π r 54. Lähtudes Biot’-Savart’-Laplace’i seadus tuletada sirgjuhtme magnetvälja valem. μ 0 i⃗ ∙ d l× ⃗ ⃗r d ⃗ B = ∙ Biot’-Savart’-Laplace’i seadus: 4π r3 b r ∙ dl b ∙ dl r= ; dl= = ; sinα sinα sin 2 α
R=R1+R2+R3...Rn. Takistite pinged on U1=IR1, U2=IR2, ... Un=IRn see on osapinged võrdelised vastavate takistustega. Kui näiteks R2on ahela suurim takistus, siis tekib ka temas suurim pingelang U2. Jadaühendusel on ekvivalenttakistus võrdne üksiktakistuste summaga. 2.Sirgvoolu magnetväli Välja suuna kiiremaks määramiseks kasutatakse kruvijuhist: magnetvälja suund ühtib paremkeermega kruvi pööramissuunaga, kui kruvitelje pikiliikumise suund ühtib voolu suunaga. Sirgjuhtme magnetväli on suhteliselt nõrk ja konkreetsete poolusteta. 3.Pooli ja kondensaatori rööpühendus; Vooluresonants Pooli vool I1(üks) jääb pingest U faasilt maha nurga 1 võrra. Pooli voolu aktiivkomponent Ia1=I1cos 1 on võrdne koguvoolu I aktiivkomponendina Ia, sest kondensaatori voolul puudub aktiivkomponent. Pooli voolu induktiivkomponent Il(ll)=I1(üks)sin 1 jääb pingest faasilt 90 kraadi maha. Kondensaatorivool Ic= U /Xc on pingest 90 kraadi ees.
I – voolutugevus l – juhtme pikkus - voolu suuna ja induktsioonijoonte suuna vaheline nurk. Amper’i jõu suund määratakse vasaku käe reegliga. Amperei seadus määrab jõu, mis mõjub mangetväljas asuvale sirgele voolulõigule. See koosneb jõududest, millega magnetväli mõjutab juhis liikuvaid laetud osakesi. Väli nihutab neid liikumisteelt kõrvale, kuid juht ei lase osakestel endast väljuda, seega kandub osakestele mõjuv jõud üle juhile. Jõudu kahe lõpmatu paralleelse sirgjuhtme vahel saab leida valemiga: F=i2l(μ0i1/2πa). Lorentzi valem. dF=idl x B=ids(dl x B)=qnv*ds(dl x B) dF/dN=FL=q(v x B) mv/r=eB Fm q(v B) – magnetiline jõud Fe qE Fl qE q(v B) - Lorenzi jõud; Lorenzi jõud tööd ei tee, Fm qvB v 2 vaid muudab osakese liikumise suunda.
olevate laengute algebralise summaga ja elektrilise konstandi jagatisega. 0 - elektrivälja konstant qs/0 D n dS = qi = dV S i V 2 2 1 C C 0 = 8,85 10 -12 4 9 10 N m 9 2 N m2 Elektrikonstant on homogeense välja võrdetegur. Punktlaengu, laetud sirgjuhtme, tasandi, erinimeliselt laetud tasandi ja sfääri elektriväli? Punktlaengu q elektrivälja tugevus kohavektoriga r määratud punktis: E=1qer/40r2 Lõputu laetud silindri väli E(r)=1/2 0* /r Ühtlaselt laetud tasandi väljas on tugevuse suurus mistahes kaugusel ühesugune E=/20 Kahe erinimeliselt laetud tasandi piirkonnas on liituvad väljad ühesuunalised, mistõttu resultantvälja tugevus on E=/0 Sfääriline pind, mille r < R , ei sisalda laenguid, mistõttu E(r)=0 . Seega ühtlase
2. Mittelineaarsed alalisvooluahelad 35 2.1 Mittelineaarne takisti 35 2.2 Mittelineaarne vooluahel 37 3 Elektromagnetism 41 3.1 Koolifüüsikast pärit põhiteadmisi 41 3.2 Elektrivoolu magnetväli. Vooluga juhtmele mõjuv jõud 43 3.3 Koguvoolu seadus 44 3.4 Sirgjuhtme ja pooli magnetväli 45 3.5 Rööpvoolude vastastikune mõju 47 3.6 Magnetvälja mõju liikuvale elektronile 48 3.7 Materjalide magneetumine 48 3.8 Magnetiline hüsterees 50 3.9 Magnetahel 51 3.10 Magnetahelate arvutus 52 3
tekib selles juhtmes induktsioonivool. Katsetamisel südamikuta poolidega võib induktsioonivool osutuda liiga nõrgaks. Sel juhul võib voolu tugevdada, paigutades eelnevalt poolide sisse raudsüdamikud (näiteks suured raudpoldid). Rauas on magnetinduktsioon palju suurem kui õhus. Seetõttu on suuremad ka magnetinduktsiooni muutused, millest omakorda sõltub induktsioonivoolu tugevus. Analoogilised nähtused leiavad aset ka kahe paralleelse sirgjuhtme korral, millest ühes voolab alalisvool (J.2.19). Kui me nihutame üht juhet teisele lähemale, siis lõikavad vooluga juhtme 1 magnetvälja jõujooned vooluta juhet 2. Vasaku käe reegli kohaselt mõjub positiivsetele laengukandjatele juhtmes 2 meie poole suunatud Lorentzi jõud. Juhtmes 2 tekib seeläbi induktsioonivool, mille suund on vastupidine juhtmes 1 kulgeva voolu suhtes. See arutlus jääb kahjuks vaid teoreetiliseks, sest üksiku voolujuhtme magnetväli on
1 volt? 12.Mida nimetatakse elektrimasinaks? 13.Milleks muundub elektrienergia elektrimootoris? 14.Elektrimootori ehitus ja tööpõhimõte. 15.Kuidas saab muuta elektrimasina ankru pöörlemise suunda? 16.Kus võib kasutada pöörleva ankru mehaanilist jõudu? 22.Koguvoolu seadus. 1. Mis määrab juhtme (te) ümber tekkiva magnetvälja tugevuse H? 2. Mida nimetatakse koguvooluks? 3. Kirjutada matemaatilise summa märk ja nimetus. 4. Mida ütleb koguvoolu seadus? 23.Sirgjuhtme ja pooli magnetväli. 1. Kuidas muutub elektrivoolust põhjustatud magnetväli kui voolu juhtmes viiekordistada? 2. Mida ninetatakse solenoidiks? 3. Millest oleneb solenoidi ümber tekkiva magnetvälja suurus? 4. Mida nimetatakse amperkeeruks? 5. Mida nimetatakse pooliks? 6. Kus kasutatakse pooli omadusi? 7. Mis on rõngaspooli e. toroidi omapäraks? 8. Kas magnetväli tekib ka väljaspool rõngaspooli e. toroidi? 9. Kas vooluga juhtmekeerd omab magnetilisi pooluseid? 10
Juhtmele mõjuv jõud on vastavalt vasaku käe reeglile suunatud vaatleja poole. Magnetilise induktsiooni ühik 1 tesla on nimetatud serbia füüsiku Tesla järgi ja ta defineeritakse Ampere’i seaduse kaudu. Üks tesla on homogeense magnetvälja magnetiline induktsioon siis, kui sinna asetatud ühemeetrisele sirgjuhtmele vooluga 1 amper, mis asub magnetväljaga risti, mõjub magnetiline jõud 1 njuuton. Märkus. Valem (14.1) kehtib täpselt ainult homogeenses magnetväljas asuva sirgjuhtme korral. Mittehomogeenses magnetväljas suvalise kujuga voolujuhtmele mõjuva jõu määramiseks jagatakse juhe eelnevalt nii väikesteks lõikudeks, et iga lõigu ulatuses võiks magnetvälja lugeda konstantseks ja iga lõigu esimeses lähenduses sirglõiguks. Seejärel arvutada valemiga (14.1) igale lõigule mõjuv jõud eraldi. 3 14.3 Vooluga raam magnetväljas
Kahe ühepikkuse ja paralleelse juhtmelõigu vahel mõjuv jõud on võrdeline juhtmelõikude pikkusega l ning voolutugevustega juhtmetes (I1 ja I2). See jõud on ka pöördvõrdeline juhtmelõikude vahekaugu- sega d. Ühtekokku: F = K I1 I2 l / d . Vaakumi korral võrdetegur K = 2 .10 -7 N /A2. SI-süsteemis esitatakse ta kujul K = µ0 /2 , kus suurust µ0 = 4 .10 -7 N /A2 nimetatakse magnetkonstandiks. Ühik 1 A: Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, milles voolab ühesuguse tugevusega vool ja mille vahekaugus on 1 m , mõjub juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2 . 10 -7 N, siis voolutugevus juhtmetes on üks amper. Ampère'i seadus: Vooluga juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet läbiva voolu tugevusega I, juht- melõigu pikkusega l ja siinusega nurgast voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel: F = B I l sin .
Kahe ühepikkuse ja paralleelse juhtmelõigu vahel mõjuv jõud on võrdeline juhtmelõikude pikkusega l ning voolutugevustega juhtmetes (I1 ja I2). See jõud on ka pöördvõrdeline juhtmelõikude vahekaugu- sega d. Ühtekokku: F = K I1 I2 l / d . Vaakumi korral võrdetegur K = 2 .10 -7 N /A2. SI-süsteemis esitatakse ta kujul K = µ0 /2 , kus suurust µ0 = 4 .10 -7 N /A2 nimetatakse magnetkonstandiks. Ühik 1 A: Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, milles voolab ühesuguse tugevusega vool ja mille vahekaugus on 1 m , mõjub juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2 . 10 -7 N, siis voolutugevus juhtmetes on üks amper. Ampère'i seadus: Vooluga juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet läbiva voolu tugevusega I, juht- melõigu pikkusega l ja siinusega nurgast voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel: F = B I l sin .
Kahe ühepikkuse ja paralleelse juhtmelõigu vahel mõjuv jõud on võrdeline juhtmelõikude pikkusega l ning voolutugevustega juhtmetes (I1 ja I2). See jõud on ka pöördvõrdeline juhtmelõikude vahekaugu- sega r. Ühtekokku: F = K I1 I2 l / r . Vaakumi korral võrdetegur K = 2 .10 -7 N /A2. SI-süsteemis esitatakse ta kujul K = µ0 /2 , kus suurust µ0 = 4 .10 -7 N /A2 nimetatakse magnetkonstandiks. Ühik 1 A: Kui kahe paralleelse, lõpmata pika ja lõpmata peenikese sirgjuhtme vahel, milles voolab ühesuguse tugevusega vool ja mille vahekaugus on 1 m , mõjub juhtmete pikkuse iga meetri kohta jõud 2 . 10 -7 N, siis voolutugevus juhtmetes on üks amper. Ampère'i seadus: Vooluga juhtmelõigule mõjuv jõud F on võrdeline juhet läbiva voolu tugevusega I, juht- melõigu pikkusega l ja siinusega nurgast voolu suuna ja magnetvälja suuna vahel: F = B I l sin .
annaabi.ee 
