7 Sähkömagnetismi Flashcards

1
Q

Sauvamagneetin magneettikentän suunta on

A

pohjoiskohtiosta eteläkohtioon

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Magneettikenttää kuvaavat kenttäviivat ovat aina

A

sulkeutuvia käyriä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Magneettikentän suunta on kentän jokaisessa pisteessä se, mihin kompassineulan

A

pohjoiskohtio osoittaa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Magneetin sisällä magneettikentän suunta on

A

eteläkohtiosta pohjoiskohtioon

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Suoran virtajohtimen oikean käden sääntö

A

Kun johtimeen tartutaan oikealla kädellä niin, että peukalo osoittaa sähkövirran suunnan, muut sormet osoittavat magneettikentän suunnan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Johdinsilmukka, jossa on sähkövirta, synnyttää

A

magneettikentän, jonka kenttäviivat ovat kohtisuorassa silmukan tasoa vastaan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Käämin oikean käden sääntö

A

Kun käämistä tartutaan oikealla kädellä niin, että sormet osoittavat käämissä olevan sähkövirran suunnan, peukalo osoittaa käämin synnyttämän magneettikentän suunnan (N-kohtio) KÄÄMIN SISÄLLÄ

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Käämin magneettikenttä on käämin silmukoiden magneettikenttien

A

summakenttä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Ferromagneettinen aine

A

magnetoituu voimakkaasti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Paramagneettinen aine

A

magnetoituu heikosti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Diamagneettinen aine

A

magnetoituu heikosti ja heikentää ulkoista magneettikenttä hieman

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Varatun hiukkasen kiihtyvyys sähkökentässä

A

F_s = QE = ma

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Sähköisen voiman tekemä työ

A

W = QU

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Jos sähkökentää on homogeeninen eikä varattuun hiukkaseen vaikuta muita voimia

A

E_k = 1/2 mv² - 1/2 mv₀² = QU

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Elektronivoltti

A

1 eV = 1,602*10^-19 J

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Magneettivuon tiheys

A

B̅ (T, tesla)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Magneettivuo

A

Φ = AB (Wb, weber)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Magneettikentässä liikkuvaan hiukkaseen kohdistuan voiman suuruus

A

F_m = QvB

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Magneettikentässä liikkuvan varatun hiukkasen oikean käden sääntö

A

Etusormi osoittaa varatun hiukkasen liikesuunnan ja keskisormi tiheyden suunnan, tällöin peukalo osoittaa positiivisesti varattuun hiukkaseen kohdistuvan voiman suunnan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Varatun hiukkasen liike homogeenisessa magneettikentässä on

A

tasaista ympyräliikettä, jos hiukkanen liikkuu kohtisuorassa magneettikenttää vastaan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Varatun hiukkasen rata homogeenisessa sähkökentässä on

A

paraabeli

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Varatun hiukkasen rata homogeenisessa magneettikentässä

A

ympyrä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Inklinaatio i

A

on kulma, jonka Maan magneettikentän suunta muodostaa vaakatason kanssa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Deklinaatio d

A

on kulma, jonka kompassineula poikkeaa maantieteellisestä pohjoissuunnasta

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Suoran virtajohtimen magneettikentän magneettivuon tiheyden suuruus

A

B = μ₀/2π * I/r

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Magneettikentän voimavaikutus virtajohtimeen

A

F_m = IlB (ii-äl-bee)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Yhdensuuntaisten virtajohtimien välinen vuorovaikutus

A

F = μ₀/2π * I₁I₂/r * l (vika on johtimen osan pituus)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Magneettikentässä olevaan käämiin vaikuttava momentti

A
M = NABIsinα
α = virtasilmukan normaalin ja ulkoisen magneettikentän välinen kulma
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Kun magneettikenttä muuttuu johdinsilmukan sisällä

A

silmukkaan indusoituu lähdejännite

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Lenzin laki

A

Indusoituneen sähkövirran suunta on sellainen, että sähkövirran vaikutukset vastustavat muutosta, joka aiheuttaa induktion

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Johdinsauvaan indusoituva lähdejännite

A
e = lvB
l = johtimen pituus
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Kun ulkoinen magneettikenttä voimistuu, indusoituva magneettikenttä

A

osoittaa vastakkaiseen suuntaan kuin ulkoinen magneettikenttä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

Kun ulkoinen magneettikenttä heikkenee, indusoituva magneettikenttä

A

osoittaa samaan suuntaan kuin ulkoinen magneettikenttä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
34
Q

Kun ulkoinen magneettikenttä ei muutu, indusoituva magneettikenttä

A

(ä) ei ole.

35
Q

Faradayn induktiolaki

A

Kun johdinsilmukan läpäisevä magneettivuo muuttuu, silmukkaan indusoituva keskimääräinen lähdejännite on yhtä suuri kuin magneettivuon muutosnopeus, mutta vastakkaismerkkinen
e_k = - ∆Φ/∆t

36
Q

Induktiojännitteen aiheuttama sähkövirta synnyttää magneettikentän,

A

joka vastustaa magneettivuon muutosta

37
Q

Käämiin indusoituva hetkellinen jännite

A

Hetkellinen induktiojännite on yhtä suuri kuin magneettivuon muutosnopeus
e = -N*dΦ/dt = DΦ(t)

38
Q

Kun metallilevy liikkuu magneettikentässä,

A

levyyn indusoituu pyörrevirtoja

39
Q

Itseinduktio

A

Itseinduktiossa käämin oman sähkövirran muutos indusoi tätä sähkövirran muutosta vastustavan lähdejännitteen

40
Q

Induktanssi

A

L (H, henry)

41
Q

Generaattori

A

Generaattorin käämi pyörii magneettikentässä kenttää vastaan kohtisuoran akselin ympäri.

42
Q

Generaattori tuottaa

A

vaihtojännitettä

43
Q

Hetkellinen lähdejännite

A

e = NBAωsinωt

= NBAωsin2πft

44
Q

Kulmanopeus

A

ω = 2πf

45
Q

Magneettivuo käämin silmukan läpi

A

Φ = BAcosα = BAcosωt

46
Q

Magneettikentässä pyörivään käämiin indusoituu

A

sinimuoroinen vaihtojännite

47
Q

Vaihtojännite

A

e = êsinωt = êsin2πft

48
Q

Vaihtojännitteen huippuarvo

A

ê = NBAω = NBA2πft

49
Q

Vaihtovirtajännitteeseen kytketyn virtapiirin sähkövirta on

A

i = î sinωt = îsin2πft

50
Q

Jännitehäviön ja sähkövirran huippuarvojen välinen yhteys

A

û = Rî

51
Q

Vaihtovirran huippuarvo

A

î = û / R

52
Q

Vaihtovirran tehollinen arvo

A

I_eff = î/√2

53
Q

Vaihtojännitteen tehollinen arvo

A

U_eff = û/√2

54
Q

Vaihtovirran teho

A

P = U_eff * I_eff

55
Q

Kun vaihtovirtapiirissä on vain vastus

A

sähkövirta ja jännitehäviö ovat samassa vaiheessa

56
Q

Ideaalisen käämin (R = 0 Ω) reaktanssi

A

X = U_eff/I_eff = û/î

57
Q

Induktiivinen reaktanssi

A

X_L = ωL = 2πfL

58
Q

Kapasitiivinen reaktanssi

A

X_C = 1 / ωC = 1 / 2πfC

59
Q

Käämi vaihtovirtapiirissä

A
û = X_Lî
U_eff = X_LI_eff = ωLI_eff
60
Q

Kondensaattori vaihtovirtapiirissä

A
U_eff = X_CI_eff = 1 / ωC *I_eff
û = X_Cî = 1 / ωC * î
61
Q

Sähkövirran ja jännitehäviön vaihe-ero ideaalisessa käämissä

A

jännitehäviö on 90° sähkövirtaa edellä

62
Q

Sähkövirran ja jännitehäviön vaihe-ero ideaalisessa kondensaattorissa

A

jännitehäviö on 90° sähkövirtaa jäljessä

63
Q

Impedanssi

A

Z = U_eff / I_eff

64
Q

RCL-piirin impedanssi

A

Z = √(R² + (X_L + X_C)²)

65
Q

Resonanssitaajuus riippuu

A

virtapiirin induktanssista ja kapasitanssista

66
Q

RCL-piirin resonanssitaajuus

A

f₀ = 1 / 2π√(LC)

67
Q

Käämin magneettikentän energia

A

E_m = 1/2 LI²

68
Q

Kondensaattorin energia

A

E_s = 1/2 CU²

69
Q

Levossa olevan varatun hiukkasen ympärillä on

A

sähkökenttä

70
Q

Vakionopeudella liikkuvan varatun hiukkasen ympärillä on

A

sekä sähkö- että magneettikenttä

71
Q

Kiihtyvässä liikkeessä oleva varattu hiukkanen

A

synnyttää sähkö- ja magneettikentän sekä lähettää sähkömagneettisia aaltoja

72
Q

Sähkökentän värähtelysuunta on

A

polarisaatiosuunta

73
Q

Dipoliantennin pituus

A

l = λ/2

74
Q

Resistanssittoman värähtelypiirin (LC-piirin) kokonaisenergia on

A

joka hetki vakio

75
Q

Sähkömagneettinen aaltoliike noudattaa

A

aaltoliikkeen perusyhtälöä

c = λf

76
Q

Tehonkulutus vastuksessa

A

vastus kuluttaa energiaa vaihtovirtapiirissä

P = 1/2^p = 1/2 ûî

77
Q

Tehonkulutus kondensaattorissa

A

kondensaattori ei kuluta energiaa ollessaan vaihtovirtapiirissä. Positiivisen tehonkulutuksen aikana energiaa varastoituu kondensaattorin sähkökentän energiaksi ja negatiivisen tehonkulutuksen aikana sähkökentän energia vapautuu piiriin

78
Q

Tehonkulutus käämissä

A

Ideaalinen käämi ei kuluta energiaa ollessaan vaihtovirtapiirissä. Positiivisen energiankulutuksen aikana energiaa varastoituu käämin magneettiseksi energiaksi ja negatiivisen tehonkulutuksen aikana magneettikentän energia vapautuu virtapiiriin

79
Q

Tehonkulutus RCL-piirissä

A

Vaihtovirtapiiriin sarjaan vastuksesta, käämistä ja kondensaattorista kytketty systeemi kuluttaa energiaa

80
Q

Vaihtovirtapiirin komponenteista vastuksen lisäksi myös

A

käämillä on resistanssi

81
Q

Muuntajan toimintaperiaate

A

Ensiokäämin muuttuva sähkövirta synnyttää muuttuvan magneettikentän, joka läpäisee toisiokäämin. Muuttuva magneettikenttä indusoi toisiokäämiin vaihtuvan jännitteen

82
Q

Muuntajan muuntosuhde

A

U₂_eff / U₁_eff

83
Q

Ideaalisen muuntajan muuntosuhde

A

U₁_eff / U₂_eff = N₁ / N₂ = I₂_eff / I₁_eff

84
Q

Tehohäviö siirtojohtimissa

A

on sitä pienempi, mitä pienempi johtimessa oleva sähkövirta on ja mitä suurempi virtapiirin napajännite on