Elektriväli ja magnetväli

11. klass > Füüsika > Valemid

Elektrilaengu jäävuse seadus:

138

kus q1, q2, … qN – süsteemis sisalduvate kehade elektrilaengud (nende summa on süsteemi kogulaeng) mingi protsessi alguses ja q’1, q’2, … q’N – süsteemis sisalduvate kehade elektrilaengud (nende summa on süsteemi kogulaeng) pärast mingi protsessi toimumist (laenguid mõõdetakse C)

Coulomb’i seadus (vaakumis):

139

kus F – elektriline jõud, q1 – I laengu suurus, q2 – II laengu suurus, r – laengute vaheline kaugus (m), k= 9•109 N•m2 /C2) = 9•109 N∙m2∙C-2 (= 9•109 kg∙m3∙A-2∙s-4) – elektrikonstant (kuloniline konstant)

Keskkonna dielektriline läbitavus:

140

kus ε – keskkonna dielektriline läbitavus (ühikuta suurus), F0 – punktlaengute vahel mõjuv kuloniline jõud vaakumis, F – samade laengute vahel keskkonnas mõjuv jõud (jõudusid mõõdame N)

Elektriväljas laengule mõjuv jõud:

141

kus 45– elektriline (kuloniline) jõud (N), 150– elektrivälja tugevus (N/C või V/m), q – väljas asetseva laengu suurus (C).

Punktlaengu elektrivälja tugevus (vaakumis):

151

kus E – elektrivälja tugevus (N/C või V/m), q0 – välja tekitava laengu suurus (C), r –kaugus väljatekitajast (m), k= 9•109 Nm2 / C2 – elektriline (kuloniline) konstant.

Punktlaengu elektrivälja tugevus (keskkonnas):

142

kus E – elektrivälja tugevus (N/C või V/m), q0 – välja tekitava laengu suurus (C), r –kaugus väljatekitajast (m), k= 9•109 Nm2 / C2 – elektriline (kuloniline) konstant, ε – keskkonna dielektriline läbitavus (ühikuta suurus).

Elektrijõudude poolt homogeenses elektriväljas laengu liigutamisel tehtav töö:

143

kus A – elektrijõudude töö (J), E – elektrivälja tugevus (N(C või V/m), q – liigutatava (positiivse) laengu suurus (C) ja Δd – väljajoone sihiline nihe (m).

Elektrivälja jõudude (elektrivälja) potentsiaalne energia:

144

kus Wp – elektrivälja (jõudude) potentsiaalne energia (J), E – elektrivälja tugevus (N/C või V/m), q – elektrilaengu suurus (C) ja d, (ka d1 ja d2) – kaugus potentsiaalse energia nullnivoost, milleks on tavaliselt negatiivselt laetud tasand (m)

Väljapunkti potentsiaal:

145

kus φ – elektrivälja potentsiaal (V), Wp – potentsiaalne energia (J), q – väljapunktis asuva laengu suurus (C)

Homogeense elektrivälja potentsiaal:

146

kus φ – elektrivälja potentsiaal (V), E – elektrivälja tugevus (V/m või N/C), d – väljapunkti kaugus potentsiaalse energia null-nivoost, milleks on tavaliselt negatiivselt laetud tasand (m)

Pinge välja punktide vahel:

147

kus U – pinge väljapunktide vahel (V), A – väljajõudude töö (J) ning q – väljajõudude poolt liigutatava laengu suurus (C), φ1, φ2 – elektrivälja potentsiaalid kaugusel potentsiaalse energia nullnivoost vastavalt d1 ja d2 (V)

Vooluga juhtmete vahel mõjuv magnetjõud:

148

kus F – on vooluga juhtmele mõjuv jõud, I1 ja I2– voolutugevused vastavalt esimeses ja teises juhis, l – juhtmelõikude pikkused (NB! on võrdsed, kui juhtmed on eripikkused, loetakse pikkuseks nende kattuva osa pikkus), d – juhtmelõikude vaheline kaugus, K = 2•10-7 N/A2 on magnetiline konstant

Ampere’i seadus (vooluga juhtmele magnetväljas mõjuv jõud):

149

F – vooluga juhtmele mõjuv jõud (N), I voolutugevus juhis (A), l – magnetväljas asuva juhtmelõigu pikkusega (m), α – nurk voolu suuna ja magnetvälja vahel, B – välja magnetinduktsioon (T)