Fysiikka 6 Sähköinen voima Flashcards
Sähkövaraus, sähkökenttä, coulombin laki, kondensaattorit
Mikä on sähkövaraus?
Kappaleen ominaisuus, joka aiheuttaa sähköisen vuorovaikutuksen.
Myös kpleen ominaisuus jonka ansiosta kpleet tuntevat sähköisen vuorovaikutuksen (vrt massa ja gravitaatiovuorovaik.)
Kuinka suuri on protonin varaus verrattuna elektronin varaukseen?
Protonin varaus on itseisarvoltaan yhtä suuri kuin elektronin varaus. ->neutraalin kapleen kokonaisvaraus on nolla.
Mikä on alkeisvaraus? Entä sähkövaraus?
Alkeisvaraus e on elektronin varauksen itseisarvo. Alunperin tarkoittanut pienintä olemassaolevaa varausta (ei enää totta).
Sähkövaraus Q on alkeisvarauksen monikerta.
Q=(+-)ne. [C=coulombi].
Mikä on sähkökenttä? Miten saadaan sähkökentän voimakkuus? Mikä on sähkökentän suunta?
Sähkökenttä on alue, jonka jokaisessa pisteessä varattuunhiukkaseen vaikuttaa sähköinen voima.
Sähkökentän voimakkuus E saadaan E=F/Q eli varattuun hiukkaseen vaikuttava voima per hiukkasen sähkövaraus. [N/C].
Sähkökentän suunta on positiivisesta poispäin.
Mikä on hiukkasen potentiaalienergia homogeenisessä sähkökentässä?
Ep=Eqx. (=q * Ex = qU)
x=etäisyys potentiaalienergian nollatasosta
E=sähkökentän voimakkuus
q=hiukkasen varaus
vrt Ep=mgh g=gravitaatiokenttä vastaa sähkökenttää jne
Mikä on kaava homogeenisen sähkökentän potentiaalille?
Potentiaali V=Ep/q=qEx/q=Ex
[V=J/C]
Mikä on nollapotentiaalitaso sähkökentässä?
Se on sähkökenttää vastaan kohtisuora taso, jonka muodostaa kaikki ne pisteet, joissa potentiaali on nolla.
Milloin hiukkaset potentiaalienergia ei muutu sen liikkuessa sähkökentässä?
Kun se liikkuu kenttää vastaan kohtisuorassa suunnassa. Siten sähkökentän potentiaalikaan ei muutu. Potentiaalin arvo muuttuu vain sähkökentän suunnassa.
Miten lasketaan jännite homogeenisessa sähkökentässä?
U=Ed
d=pisteiden A ja B välinen välimatka kenttäviivojen suunnassa
Sähkökentän eri kaavoja ja yksikköjä?
E=F/q sähkökentän voimakkuus varatulle hiukkaselle sähkökentässä [N/C]
E=U/d sähkökentän voimakkuus jännitteen avulla [V/m]
Milloin kondensaattori on ladattu eli varattu?
Kun sen molemmilla johdinlevyillä on yhtä suuri, mutta vastakkaismerkkinen varaus (+Q ja -Q). Levyjen välillä on jännite-ero joka aiheuttaa sähkökentän levyjen välille. Varautuminen perustuu influenssi ilmiöön. Voidaan varata myös asettamalla pariston navat eri levyihin.
Mitä kondensaattorin levyjen välissä on?
Eristettä, esim ilmaa, jotta levyt eivät pääse koskettamaan toisiaan ja purkamaan varausta.
Missä tapahtuu influenssi ja missä polarisaatio?
Influenssi tapahtuu johteissa, jotka ovat sähkökentässä ja syntyy varausjakauma johteeseen. Johteen sisällä sähkökenttä on 0 (summakenttä).
Polarisaatio tapahtuu eristeessä ja eristeen molekyylit kääntyvät ulkoisen sähkökentän suuntaisesti. Eristeen sisälle syntyy vastakkaissuuntainen sähkökenttä, jonka voimakkuus on pienempi kuin alkuperäisen kentän.
Kondensaattorit sarjassa. Miten lasketaan kapasitanssi, jännite ja varaus?
1/Ctot=1/C1+1/C2+1/C3+…
jännite U=U1+U2+U3…
varaus Q=Q1=Q2=Q3.. Varaus sama peräkkäisille kondensaattoreille, koska varaavat toinen seuraavaa.
Kondensaattorit rinnan. Miten lasketaan kapasitanssi, jännite ja varaus?
Ctot=C1+C2+C3…
jännite Utot=U1=U2=U3…
varaus Qtot=Q1+Q2+Q3+… Varaus on varausten summa rinnakkaisille kondensaattoreille.
Q=CU
Plus navat yhdessä ja miinusnavat yhdessä
