fizika - elektrostatika Flashcards
elektrostatika
dio fizike koji proučava naboj u mirovajnu
naboj
- osnovno svojstvo tvari
- mora imati masu koja ga nosi (ne postoji sam za sebe)
- može biti + i -
- oznaka: q
- mj. jed.: C - kulon
najmanji mogući naboj u prirodi + iznos
- elementarni naboj
e=1.6*10-19 C
što je kvantizacija naboja?
+ formula
- ukupna količina naboja nekog tijela
q=N*e
vodiči i izolatori
vodiči - tvari kojima se el. naboj može gibati jer su prisutni slobodni elektroni (metali)
izolatori/dielektrici - tvari kojima se el. naboj ne može gibati (staklo, porculan, plastika, parafin, destilirana voda…) - elektroni izolatora čvrsto su vezani za jezgru
načini elektriziranja
- trljanje (dodir) - nabijene čestice (elektroni) prelaze s jednog tijela na drugo - ZOČN
- elektrostatska/električna influencija/indukcija - razdvajanje naboja u vodiču kada mu se približi električki nabijeno tijelo
- polarizacija - usmjeravanje molekula izolatora kada mu se približi nabijeno tijelo
elektroskop
uređaj za mjerenje naboja
- sastoji se od metalnog štapa na stalku i listića
- stalak - izolator
- gornji dio štapa - kuglica ii ploča
- kada nabijenim tijelom dodirnemo kuglicu, naboj s tijela prelazi na štap i listić - ukoliko se listić otkloni, tijelo je nabijeno (istovrsni naboji se odbijaju)
Coulmbov zakon
Sila kojom međusobno djeluju dva malena (točkasta) nabijena tijela proporcionalna je nabojima na njima, a obrnuto proporcionalna kvadratu njihove udaljenosti.
kada je iznos Coulombove sile najveći i zašto?
u vakuumu jer je tada konstanta razmjernosti najvećeg iznosa (k)
konstanta razmjernosti bit će manja zbog relativne permitivnosti sredstva i polarizacije - ako nabijena tijela iz vakuuma prenesemo u neki dielektrik, molekule polariziranog dielektrika oko nabijenih tijela djelomično neutraliziraju naboj na tijelima
** voda i alkohol imaju znatno veću relativnu permitivnost od ostalih tvari jer su oni polarne molekule pa je efekt polarizacije dielektrika jači, a samim time je smanjenje sile izraženije
između kakvih tijela djeluje Coulombova sila?
malenih/točkastih
stvaranje el. polja
svaki naboj oko sebe
silnice
- zamišljene linije kod kojih tangenta u točki predstavlja smjer sile
- njima prikazujemo el. polje
izvor - + - silnice idu prema van
ponor - - - silnice idu prema unutra
što je el. polje?
- svojstvo prostora u kojem se osjeti djelovanje el. sile
E=F/q0
je li iznos el. polja i sile bveći tamo gdje su silnice gušće ili rjeđe?
gušće
zašto se silnice el. polja ne mogu sjeći?
jer bi to značilo da u istoj točki prostora djeluju dvije različite sile (nemoguće)
gdje leži vektor el. polja u nekoj točki?
na tangenti na silnicu koja prolazi tom točkom
homogeno el. polje
el. polje koje u svim točkama promatranog prostora ima isti iznos i orijentaciju
- tada su pripadajuće silnice ravne paralelne crte svuda jednake gustoće
napon
rad potreban da se naboj prenese iz jedne točke el. polja u drugu
(omjer el. potencijalne energije i probnog naboja)
U=Eep/q0 ili U=W/q0
mj. jed. : V - volt
el. potencijalna energija
energija koju ima naboj u el. polju zbog svog položaja
ekvipotencijalne plohe
plohe jednakog naboja po cijeloj površini
što je elektronvolt?
energija koju dobije mirni elektron kada se ubrza pomoću napona
1 V
električni potencijal
- nalazi se u nekoj točki - kvocijent električne potencijalne energije nabijene čestice koja se nalazi u nekoj točki i njezina naboja
fi=Eep/q
mj. jed. : V
kondenzator
- uređaj koji služi za pohrajivanje naboja
- uz otpornik, najčešći element strujnog kruga
od čega se sastoji kondenzator?
2 međusobno izolirane metalne ploče koje se ne smiju dodirivati
kapacitet kondenzatora
fizička veličina koja nam govori koju količinu naboja možemo pohraniti po jedinici napona
C=q/U
mj. jed. : F - farad
serijski spoj (Q, U, C)
Q - konst.
U=U1+U2…
1/C=1/C1+1/C2..
paralelni spoj (Q, U, C)
Q=Q1+Q2…
U - konst.
C=C1+C2…
mješoviti spoj
krećemo od najmanje paralele
električna struja
usmjereno gibanje slobodnih elektrona kroz vodič
vodiči - gibanje
metali - ekektroni
tekućine - ioni
plinovi - ioni + elektroni
jakost električne struje
opisuje količinu električnog naboja koja prođe vodičem u jedinici vremena
uređaj za mjerenje jakosti struje
ampermetar
električni otpor
kvocijent napona i struje
R=U/I
mj. jed. : om
Ohmov zakon
zakon prema kojem je jakost električne struje I u vodiču (pri konstantnoj temperaturi) definirana kao omjer električnoga napona U koji uzrokuje električnu struju i električnoga otpora R:
I=U/R
- STRUJA JE PRI STALNOM OTPORU PROPORCIONALNA NAPONU
konstanta G
- električna vodljivost
I=G*U
konstanta ro
- električna otpornost
ro=1/nemi
mi
- pokretljivost slobodnih elektrona
zakon električnog otpora
Otpor prolasku struje javlja se zbog sudara slobodnih elektrona s kristalnom strukturom vodiča i česticama primjesa vodiča
R=rol/S
od čega se sastoji svaki strujni krug?
izvora napona
vodiča
trošila
zašto je važan izvor napona?
IZVOR NAPONA STVARA EL. POLJE KOJE STVARA SILU KOJA POKREĆE SLOBODNE ELEKTRONE
prvo Kirichhoffovo pravilo
Zbroj jakosti struja koje ulaze u čvor jednake su zbroju jakosti struja koje izlaze iz čvora
cvor
bilo koja tocka u kojoj ulaze vise od dvije zice
Drugo Kirichhoffovo pravilo
Zbroj padova napona na izvorima jednak je zbroju padova napona na otpornicima
- zbog ZOČE je koliko izvori proizvedu energije, toliko se mora potrositi u strujnom krugu
- da primjenimo pravilo moramo sami odabrati smjer obilaska petlje
- ako je smjer obilaska od - prema + tada je napon izvora pozitivan
- ako je smjer obilaska jednak smjeru struje, tada je napon na otporniku pozitivan
spajanje otpornika u serijskom spoju
struja konst
u i r se zbrajaju
spajanje otpornika u paralelnom spoju
u je konst
i se zbraja
r se reciprocno zbraja
