Sähkömagnetismia. Coulombin laki väliaineessa Eristeessä vuorovaikutus on heikompi kuin tyhjiössä. Varaus on kvantittunut suure eli, missä n = 1,2,3
|
|
- Iivari Aho
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Sähkömagnetismia 22. helmikuuta :28 Sähkömagneettinen vuorovaikutus Sähkömagneettinen vuorovaikutus on yksi neljästä perusvuorovaikutuksesta Sähkömagneettinen vuorovaikutus syntyy kahden varatun kappaleen välille Sähkömagneettinen vuorovaikutus selittää Kaikki sähköiset ja magneettiset ilmiöt sisältäen mm. valon Aineiden fysikaaliset ominaisuudet Sähkövaraus Q Sähkövaraus kuvaa kappaleen kykyä aiheuttaa ja kokea sähkömagneettinen vuorovaikutus Vertaa massa gravitaatiovuorovaikutuksessa Sähkövarauksen yksikkö on C (coulombi) Kappaleen varaus aiheutuu elektronien ja protonien alkeisvarauksesta e Varaus on kvantittunut suure eli, missä n = 1,2,3 Varauksen säilyminen ja siirtyminen Sähkövarauksen säilymislaki Eristetyssä systeemissä positiivisten ja negatiivisten varausten summa on vakio Sähkövaraukset voivat siirtyä systeemin sisällä tai avoimesta systeemistä toiseen Siirtyvää varausta kutsutaan sähkövirraksi I Sähkövirta on tietyn pinnan läpäisevä varaus aikayksikössä Sähkövirta Sähkövirta on varattujen hiukkasten, yleensä elektronien, liikettä Sähkövirta on SI-järjestelmän perussuure Sähkövirran yksikkö on A (ampeeri) Sähkövirran suunnaksi on sovittu positiivisten varausten kulkusuunta Sähkövirta ei kuitenkaan ole vektorisuure 1C = 1As Coulombin laki Kahden pistemäisen varatun hiukkasen välinen sähköinen voima (Coulombin voima) on suoraan verrannollinen varausten ( ) tuloon ja kääntäen verrannollinen hiukkasten välisen etäisyyden r neliöön on sähkövakio eli tyhjiön permittiivisyys Coulombin laki väliaineessa Eristeessä vuorovaikutus on heikompi kuin tyhjiössä on aineen suhteellinen pemittiivisyys, joka on aineelle ominainen vakio FY6 Sivu 1
2 FY6 Sivu 2 Vetyatomitehtävä 22. helmikuuta :41 Bohrin atomimalli kuvaa erittäin hyvin vetyatomia. Mallin mukaan elektronit kiertävät atomiydintä ympyräradalla Coulombin voiman vaikutuksesta. Elektroni liikkuu vetyatomin perustilassa radallaan nopeudella 2,16*10^6m/s. Mikä on elektronin radan säde?
3 Sähkökenttä 4. maaliskuuta :55 Sähkömagneettinen vuorovaikutus on etävuorovaikutus Etävuorovaikutuksia mallinnetaan voimakentillä Sähkökenttä mallintaa paikallaan pysyvän varauksen voimavaikutusta ympärillään Kenttäviivojen suunta kertoo positiiviseen testivaraukseen vaikuttavan voiman suunnan Kenttäviivojen tiheys kertoo, kuinka suuren voiman varaus kohdistaa testivaraukseen Pistevarauksen sähkökenttä Positiivisen varauksen kenttä kohdistuu varauksesta poispäin Negatiivisen varauksen kenttä kohdistuu varaukseen päin Usean varauksen sähkökenttä Kun varauksia on monta, kenttäviivat kaartuvat Positiiviseen varaukseen kohdistuvan voiman suunta on käyrän tangentin suuntaan tric-hockey Sähkökentän voimakkuus Sähkökentän voimakkuus on suure, joka kuvaa (piste)varauksen ympärilleen aiheuttamaa voimavaikutusta Sähköisen voiman F suuruus riippuu aina myös kenttään joutuvan kappaleen varauksesta Sähkökentän voimakkuus riippuu vain kentän aiheuttavasta varauksesta (tai varauksista) Vertaa: gravitaatiovoima ja putoamiskiihtyvyys, ja Sähkökentän voimakkuuden yksikkö: FY6 Sivu 3
4 Electric Field Hockey 4. maaliskuuta :49 Läksytehtävä: Läpäise Electric Field Hockeyn kolmostaso Tässä tuloksia Screen clipping taken: :50 FY6 Sivu 4
5 Screen clipping taken: :55 Screen clipping taken: :01 FY6 Sivu 5
6 Homogeeninen sähkökenttä 6. maaliskuuta : Potentiaalienergiat Gravitaatio: Homogeeninen gravitaatiokenttä: Jousivoima: Sähköinen (homogeeninen): Homogeenisessa sähkökentässä sähkökentän voimakkuus on vakio, myös suunnaltaan Potentiaalienergia sähkökentässä Varatulla hiukkasella on sähkökentässä potentiaalienergiaa Vertaa massallisen kappaleen potentiaalienergia gravitaatiokentässä Homogeenisessa sähkökentässä hiukkasen potentiaalienergia on q on hiukkasen varaus E on sähkökentän voimakkuus X on hiukkasen etäisyys nollatasosta Sähkökenttäappletti Potentiaali (V) Yhdistetään kaksi varattua kappaletta toisiinsa Kun varauserot ovat tasoittuneet, kappaleet ovat samassa potentiaalissa -> Kappaleiden välillä ei siirry varausta eli ei kulje virtaa Jos kappale yhdistetään maahan, kappale on maan kanssa samassa potentiaalissa eli maadoitettu Maan potentiaalia kutsutaan nollapotentiaaliksi Olkoon varattu kappale (varaus q) homogeenisessa sähkökentässä Sähkökentän potentiaali on kentässä olevan hiukkasen sähköisen potentiaalienergian varauksen q osamäärä ja Potentiaalin yksikkö on voltti Homogeenisessa kentässä E on sähkökentän voimakkuus x on hiukkasen etäisyys nollapotentiaalista Jännite (U) Jännite on kahden pisteen välinen potentiaaliero Pisteiden A ja B välinen potentiaaliero on pisteiden A ja B välinen jännite Tasapotentiaalipinta Värillisten viivojen pisteet ovat kaikki samassa potentiaalissa eli tasapotentiaalipinnalla FY6 Sivu 6
7 Työ ja energia sähkökentässä 8. maaliskuuta :49 Sähköisen voiman tekemä työ Sähköinen voima on konservatiivinen voima Voiman tekemä työ ei riipu reitistä Työtä voidaan mallintaa potentiaalienergian avulla Sähköisen voiman varaukseen q tekemä työ W on Elektronivoltti: ja ovat pisteiden A ja B potentiaalit U on pisteiden A ja B välinen jännite Kokonaisenergia sähkökentässä Varatun hiukkasen (q,m) kokonaisenergia sähkökentässä on v on hiukkasen nopeus V on potentiaali hiukkasen paikassa FY6 Sivu 7
8 Johteet ja eristeet sähkökentässä 11. maaliskuuta :34 Johde Eriste Johde sähkökentässä Johdekappaleessa on vapaita varauksenkuljettajia (elektronit tai joissakin nesteissä ionit) Varatun johdekappaleen varaus asettuu kappaleen ulkopinnalle Samanmerkkiset varaukset pyrkivät kauas toisistaan Ulkoisessa sähkökentässä tapahtuu sähköinen influenssi Varaukset jakautuvat ulkoisen kentän mukaan Sähkökenttä ei pääse johteen sisälle Eriste sähkökentässä Eristeessä ei ole vapaita varauksenkuljettajia Ulkoisessa sähkökentässä eristeen dipolit suuntautuvat sähkökentän suuntaisiksi Jos eristeessä ei ole dipoleja, eristemolekyylit polarisoituvat sähkökentässä Niistä syntyy dipoleja Eristeen dipolit heikentävät ulkoista kenttää Suhteellinen permittiivisyys Eristeen suhteellinen permittiivisyys kuvaa eristeen kykyä vaikuttaa ulkoiseen sähkökenttään Katso eristeiden ominaisuuksia MAOL s.95 on sähkökentän voimakkuus eristeessä aina; mitä suurempi, sitä enemmän eriste heikentää ulkoista kenttää s.125. Testaa, osaatko 1. A 2. A 3. A 4. B 5. B, C 6. A 7. C 8. B 9. C 10. A, B, C (melkein) Millikanin koe sähkövarauksen kvantittumisesta FY6 Sivu 8
9 Virtapiiri 13. maaliskuuta :34 Virtapiiri muodostuu johtimista ja komponenteista (kuten vastus, lamppu, paristo ja kondensaattori) Virtapiiri esitetään usein kytkentäkaavion avulla Virtapiiri voi olla Suljettu, jolloin virta kulkee Avoin, jolloin virta ei kulje Tällä kurssilla käsitellään tasavirtapiirejä Kytkentäkaavio Kytkentäkaavio on yksinkertaistettu kuva virtapiiristä sovituin merkein Vertaa kartta Jännitelähde ja virta Virtapiirissä on jännitelähde, jonka napojen välillä on jännite Jännitelähteen lähdejännite synnyttää piiriin virran Virran suunta on jännitelähteen (+)-navasta (-)-napaan Virran mittaaminen Virtamittari mittaa mittarin läpi kulkevaa virtaa Kytketään sarjaan mitattavan laitteen kanssa Virtasilmukassa kulkeva virta on joka kohdassa silmukkaa sama Jännitteen mittaaminen Jännitemittari mittaa napojensa välisen jännitteen Kytketään rinnan mitattavan laitteen kanssa Kahden pisteen välinen jännite ei riipu "reitistä" A Virtamittari V Jännitemittari FY6 Sivu 9
10 Resistanssi 15. maaliskuuta :07 (Georg Ohm) Georg Ohm ( ) oli saksalainen fysiikan ja matematiikan opettaja Hän julkaisi vuonna 1827 kirjan "Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet", joka sisälsi ensimmäistä kertaa myös myöhemmin Ohmin lakina tunnetun lain Ohmin laki Virta I johteen läpi on suoraan verrannollinen johteen yli mitattavaan jännitehäviöön (U) R on verrannollisuuskerroin eli johdekappaleen resistanssi Resistanssi kuvaa johdekappaleen ominaisuutta vastustaa sähkövirran kulkua Ohmin laki pätee kohtuullisesti metallijohtimissa, jos lämpötila pysyy vakiona Vastus Vastukseksi kutsutaan laitetta, jolla on resistanssia Vastuksen resistanssi ei juuri muutu lämpötilan (virran) muuttuessa Tavallisten vastusten lisäksi on olemassa mm. säätövastuksia, lämpötilasta (NTC ja PTC) ja valaistuksesta (LDR) ja jännitteestä (VDR eli varistori) riippuvia vastuksia Vastus Potentiaali ja jännitehäviö Virtapiirin kaikilla pisteillä on potentiaali Piirin yksittäinen piste voidaan maadoittaa Potentiaali pisteessä on nolla Jos komponentilla ei ole lähdejännitettä sen päiden välisten potentiaalien erotus (napajännite) riippuu kytkennästä Tällöin napajännitettä kutsutaan laitteen jännitehäviöksi Piirin potentiaali laskee vastuksen yli virran kulkusuuntaan kuljettaessa jännitehäviön verran FY6 Sivu 10
11 Resistiivisyys 18. maaliskuuta :25 Resistiivisyys Resistiivisyys kuvaa aineen kykyä vastustaa sähkövirran kulkua Johtimen resistanssi R riippuu aineen resistiivisyyden lisäksi johtimen poikkipinta-alasta A ja johtimen pituudesta l Lämpötila vaikuttaa usein resistiivisyyteen FY6 Sivu 11
12 FY6 Sivu 12 Kokeellisen työn mittauspöytäkirja 18. maaliskuuta :48 Vaalean langan paksuus: 36 µm a-kohta Mittaus Jännite (V) Virta (A) 1 0,90 0,29 2 2,17 0,70 3 2,87 0,92 4 3,47 1,12 5 4,62 1,49 6 5,45 1,77 7 6,40 2,07 8 7,10 2,31 9 1,60 0, ,92 1, ,25 1, ,96 1,61 b-kohta Mittaus 1: Koko lanka Langan pituus 74 cm Resistanssi 3,2 Ω Mittaus 2 Langan pituus 64 cm Resistanssi 2,9 Ω Mittaus 3 Langan pituus 55 cm Resistanssi 2,4 Ω Mittaus 4 Langan pituus 46 cm Resistanssi 2,1 Ω Mittaus 5 Langan pituus 37 cm Resistanssi 1,7 Ω Mittaus 6 Langan pituus 32 cm Resistanssi 1,5 Ω Mittaus 7 Langan pituus 25 cm Resistanssi 1,2 Ω
13 FY6 Sivu 13 Mittaus 8 Langan pituus 20 cm Resistanssi 1,0 Ω Mittaus 9 Langan pituus 12 cm Resistanssi 0,7 Ω Mittaus 10 Langan pituus 5,0 cm Resistanssi 0,4 Ω
14 Kokeellisen työn juttuja 26. maaliskuuta :27 Digitaalinen versio kytkentäkaaviosta V Vaalean langan paksuus oli kirjoitettu väärin, se oli 360 µm R A Jälkikäteen lisätty taulukko Mittaus Langan pituus (cm) Langan pituus (m) Resistanssi (Ω) ,74 3, ,64 2, ,55 2, ,46 2, ,37 1, ,32 1, ,25 1, ,20 1, ,12 0,7 10 5,0 0,050 0,4 FY6 Sivu 14
15 FY6 Sivu 15 Vastusten kytkennät 20. maaliskuuta :55 Vastusten kytkentä sarjaan Vastusten sarjaankytkennän kokonaisresistanssi on vastusten resistanssien summa Vastusten kytkentä rinnan Vastusten rinnankytkennän kokonaisresistanssin käänteisarvo on resistanssien käänteisarvojen summa Summa summarum Kun vastuksia kytketään sarjaan, kokonaisresistanssi kasvaa Kun vastuksia kytketään rinnan, kokonaisresistanssi on aina pienempi kuin pienin kytkettävä vastus
16 FY6 Sivu 16 Energia 22. maaliskuuta :46 Joule James Prescott Joule ( ) on eräs energian säilymisen tutkimisen pioneereista Joule esitti vuonna 1840, että vastuksessa muuttuu energiaa lämmöksi teholla Joulen laki ja ja Kysymyksiä ja vastauksia 60 W hehkulamppu on kirkkaampi kuin 40 W hehkulamppu. Kumman resistanssi on suurempi? 40W hehkulampun. Suurempi teho syntyy 60 W hehkulampun pienemmän resistanssin vuoksi. 60 W lampussa hehkulanka on paksumpi kuin 40 W lampussa. Kotitalouksissa käytettävä verkkojännite on 230 V. Jännite on jaoteltu useisiin pistokkeisiin, jotka ovat usein eri sulakkeiden takana (esim. Valaistus, keittiö, makuuhuone jne). Miksi sulakkeita tarvitaan? Sulake rajoittaa virran suuruutta. Virta voi kasvaa äkillisesti, jos sähkölaite rikkoutuu ja menee esimerkiksi oikosulkuun. Tällöin sulakkeen rikkoutuminen estää kodin verkon rikkoutumisen ja mahdollisen onnettomuuden.
17 Pariston napajännite ja lähdejännite 22. maaliskuuta :42 Pariston napajännite ja lähdejännite Olkoon pariston lähdejännite E Oikeasti paristot eivät kuitenkaan ole ideaalisia, vaan niillä on sisäistä resistanssia Pariston navasta mitattu jännite on siis E Eli: Pariston napajännite U riippuu paristosta otettavasta virrasta I Kuorma ja oikosulku Jännitelähteeseen liitettyä ulkoista vastusta (tai vaikkapa pistokkeeseen liitettyä sähkölaitetta) kutsutaan kuormaksi Jännitelähteen kuormittamisella tarkoitetaan kuorman (eli laitteen) liittämistä jännitelähteeseen Jos kuorman resistanssi on 0, piirissä on vain jännitelähteen sisäinen resistanssi. Tällöin syntyvä virta on oikosulkuvirta FY6 Sivu 17
18 Kirchhoffin lait 25. maaliskuuta :32 Kirchhoffin 1. laki eli Kirchhoffin virtalaki Virtapiirissä haarautumispisteeseen tulevien sähkövirtojen summa on yhtä suuri kuin haarautumispisteestä lähtevien virtojen summa Kirchhoffin 2. laki eli Kirchhoffin jännitelaki Suljetun virtapiirin jokaisessa umpinaisessa silmukassa potentiaalimuutosten summa on nolla Fysiikka K11. t. 7. Sähköankerias (Electrophorus electricus) pystyy antamaan saaliilleen lamaannuttavia sähköiskuja. Sähkö tuotetaan erityisten sähköelinten avulla, jotka koostuvat suuresta joukosta sähkösoluja. Kukin solu voi luoda 0,15 V lähdejännitteen, ja solun sisäinen resistanssi on 0,25 Ω. Sähköelimessä on rinnankytkettynä 140 riviä sähkösoluja, ja kussakin rivissä on 5000 sähkösolua sarjaankytkettynä. Ankerias saa aikaan sähkövirran ympäröivään veteen, jonka resistanssi on 800 Ω muodostuvassa virtapiirissä. a) Piirrä periaatteellinen kytkentäkaavio b) Kuinka suuren maksimivirran ankerias voi aiheuttaa veteen? c) Kuinka suuri virta kulkee tällöin yhden sähkösolun läpi? Tehtävä paperilla FY6 Sivu 18
19 Kondensaattori 3. huhtikuuta :15 Kondensaattorin historia 1740-luvulla keksittiin, että vedellä täytettyyn lasipulloon voidaan "varastoida" staattista sähköä Benjamin Franklin ( ) päätteli vuonna 1749, että varaus on varastoitunut pullon lasiin, eikä pullossa olleeseen veteen Kondensaattori Kaksi samanlaista johdelevyä Toinen varataan Toinen maadoitetaan Sähköinen influenssi siirtää toiseen levyyn yhtä suuren, mutta miinusmerkkisen varauksen Kun maadoitus poistetaan, on syntynyt levykondensaattori Levyjen välille syntyy homogeeninen sähkökenttä -Q +Q Kondensaattorin varaus Q on kondensaattorin levyjen varauksen itseisarvo Kondensaattorin levyt on siis varattu +Q ja -Q Koska levyjen varaus on erilainen, levyjen välillä on potentiaaliero eli jännite U Osoittautuu, että kondensaattorin varauksen ja jännitteen suhde pysyy vakiona: C on kondensaattorin kapasitanssi, ja se mittaa kondensaattorin sähkönvaraamiskykyä Kapasitanssin yksikkö on faradi (F) Levykondensaattorin kapasitanssi Levykondensaattorin kapasitanssi kasvaa, kun Levyjen välimatka pienenee Levyjen pinta-ala kasvaa Levyjen välissä olevan eristeen permittiivisyys kasvaa Kondensaattorin energia Kondensaattorin levyt säilyttävät varauksensa, kunnes kondensaattori kytketään piiriin Kondensaattoriakin voidaan käyttää energiavarastona Kondensaattorin energia varastoituu sähkökenttään Kondensaattorissa ei kulje virtaa ellei kondensaattori varaudu tai purkaudu kyseisellä hetkellä Kondensaattori on englanniksi capacitor Käytännön kondensaattorit Kondensaattoreiden tärkeimmät ominaisuudet ovat kapasitanssi ja jännitteenkesto Näihin voidaan vaikuttaa parhaiten eristemateriaalilla Energian varastointiin soveltuvien kondensaattorien kapasitanssin täytyy olla suuri, eikä eristekerroksen läpi saa olla vuotovirtaa Ne ovat isoja ja kalliita Kondensaattorien tärkein käyttötarkoitus on vaihtosähköpiireissä (tähän palataan kurssilla FY7) FY6 Sivu 19
20 FY6 Sivu 20 Kondensaattorien kytkennät 5. huhtikuuta :07 Sarjaankytkentä Sarjaankytketyillä kondensaattoreilla on sama varaus Sarjaankytkettyjen kondensaattorien kokonaiskapasitanssi Rinnankytkentä Rinnankytkettyjen kondensaattorien kokonaiskapasitanssi
21 Puolijohteet 8. huhtikuuta :35 Elektroniikan synty Frederick Guthrie keksi 1873, että elektronit voivat siirtyä myös tyhjiön läpi, jos lämpötila on tarpeeksi suuri. Thomas Alva Edison patentoi myöhemmin tämän keksinnön. Triodi Tunnetaan myös elektroniputkena Putkielektroniikka Triodi oli tärkeä keksintö, sillä sitä kyettiin käyttämään vahvistimena ja kytkimenä sähköpiireissä Nämä elektroniputket olivat tärkeässä roolissa esimerkiksi radio- ja elokuvatekniikan kehityksessä Puolijohteiden vallankumous Transistori keksittiin 1947 ja se mullisti elektroniikan Ensimmäinen transistori valmistettiin germaniumista Ensimmäinen piitransistori valmistettiin 1954 Transistorit olivat pienempiä, halvempia, luotettavampia ja tehokkaampia kuin elektroniputket Kohti nykyaikaa Ensimmäiset mikropiirit (IC, integrated circuit) kehitettiin 1950-luvun lopussa Sittemmin mikropiirien tekniikkaa on saatu aina vain pienemmäksi, mikä on mahdollistanut aina vain nopeammat komponentit Nykyään piirien pieni koko alkaa aiheuttaa jo yllättäviä ongelmia piirien toiminnassa Kvanttimekaniikka Elektroniikan komponentit Jaetaan passiivisiin ja aktiivisiin komponentteihin Passiivisia: esim. vastukset ja kondensaattorit Aktiivisia: esim. transistorit Aktiivisten komponenttien toiminta perustuu nykyään puolijohteiden käyttöön Tällä kurssilla käsitellään vain erilaisia diodeja Diodi päästää virtaa läpi vain tähän suuntaan Diodi Diodi on komponentti, joka päästää virtaa läpi vain yhteen suuntaan Diodilla on kynnysjännite, jonka suuruus riippuu käytetystä puolijohdemateriaalista Kun kynnysjännite ylittyy, diodin sähkönjohtavuus muuttuu merkittävästi Diodin jännitehäviön suuruus ei merkittävästi muutu kynnysjännitteen ylityttyä Diodin kytkennät Diodin napoja kutsutaan anodiksi (+) ja katodiksi (-) Kun diodi kytketään päästösuuntaan, se toimii kuten edellä kuvattiin Kun diodi kytketään estosuuntaan, se ei johda sähköä Diodi voi rikkoutua, jos estosuuntainen jännite kasvaa liian suureksi ( V) Pientä vuotovirtaa voi esiintyä Erilaisia diodeja Tavallisia diodeja käytetään mm. loogisina kytkiminä ja vaihtovirran muuttamiseen tasavirraksi (tasasuuntaamiseen) Hohtodiodi eli LED (light emitting diode) muuttaa osan sen läpi kulkevasta energiasta valoksi Valon väri riippuu käytetystä puolijohdemateriaalista Zener-diodi johtaa sähköä myös estosuuntaan kynnysjännitteen ylityttyä Aurinkokenno toimii kääntäen LEDiin nähden: kennoon saapuva valo synnyttää tasajännitteen, jolla voidaan ladata akustoa Puolijohteet Puolijohde on ainetta, jonka sähkönjohtavuus riippuu merkittävästi vallitsevasta lämpötilasta ja seostuksesta Puolijohteina toimivat pääryhmän IV alkuaineet pii ja germanium Lisäksi on käytössä seospuolijohteita (III-V, mm. GaAs, InP) Valtaosa puolijohdekomponenteista valmistetaan piistä P- ja n-tyyppiset puolijohteet P-tyyppisen puolijohteen akseptoriatomit sitovat yhden ylimääräisen elektronin, jolloin syntyy aukko varauksenkuljettajaksi Positiivinen eli +-tyypin puolijohde N-tyyppisen puolijohteen donoriatomit antavat yhden ylimääräisen elektronin, jolloin kiteeseen tulee ylimääräinen elektroni varauksenkuljettajaksi Negatiivinen eli --tyypin puolijohde Puolijohteita voidaan mallintaa myös energiavöiden avulla, mutta se on kvanttifysiikkaa (ks. s. 166.) Kirjoitustehtävä syksyltä A-kuvassa tyhjennysalue on kapea, jolloin varauksenkuljettajat (aukot ja elektronit) pääsevät siirtymään ja puolijohde johtaa sähköä. Siispä puolijohde on kytketty päästösuuntaan. B-kohdassa tyhjennysalue on leveydeltään keskitasoa, jolloin diodiin ei ole kytketty jännitettä eli se on kytkemätön. C-kohdassa tyhjennysalue on leveä, jolloin diodi on kytketty estosuuntaan. (ks. s. 162.) FY6 Sivu 21
22 s t Elektronit kulkevat vastapäivään, jolloin virta kulkee myötäpäivään. FY6 Sivu 22
23 FY6 Sivu 23 Koealue 10. huhtikuuta :21 Kappaleiden tärkeysjärjestys ja tehtävämäärä 1-3 kpl 2-2 kpl 3-1 kpl 4-1 kpl Käyttökelpoisia kaavoja
24 Läksyt 22. helmikuuta :48 Ota ruutukaappausvideo Electric Field Hockeyn kolmostason läpäisystä, tee s.96.t.2-31, 2-38 t. 2-46, 2-49, 2-52, 2-54 t. (2-58), 2-60, 2-64, 2-66, (2-70) - ()=vapaaehtoinen, ei saa pisteitä s.125. Testaa, osaatko kohdat 2-10, s.124.t.2-73 Lue s.1-18, tee s.18.t.1-1, 1-3, 1-7 t.1-15, 1-20, 1-21, 1-24 t t. 1-45, 1-49, 1-50 t. 1-56, 1-58, 1-67 t. 1-82, 1-84, 1-86, (1-85 loppuun) t. 3-2, 3-9, 3-17 t. 3-28, 3-31, 3-34 t. 4-4, 4-5, 4-6 Kokeessa KAIKKIIN tehtäviin tulee piirtää kuvat! T: Opettajamme Mikäli voima muuttuu kappaleen liikkuessa, laske ratkaisu alku- ja loppuenergioiden avulla! Akku latautuu, kun sen läpi kulkee virta väärin päin! Kokeellisen työn palautus keskiviikkona FY6 Sivu 24
Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q
Coulombin laki Kahden pistemäisen varatun hiukkasen välinen sähköinen voima F on suoraan verrannollinen varausten Q 1 ja Q 2 tuloon ja kääntäen verrannollinen etäisyyden r neliöön F = k Q 1Q 2 r 2, k =
LisätiedotSÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:
FY6 SÄHKÖ Tavoitteet Kurssin tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia
Lisätiedot1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla
Fy3: Sähkö 1. Tasavirta Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Sähkövirta I Sähkövirran suunta on valittu jännitelähteen plusnavasta miinusnapaan (elektronit
LisätiedotSÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015
SÄHKÖTEKNIIKKA NTTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015 1. PERSKÄSITTEITÄ 1.1. VIRTAPIIRI Virtapiiri on johtimista ja komponenteista tehty reitti, jossa sähkövirta kulkee. 2 Virtapiirissä on vähintään
LisätiedotSÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015
SÄHKÖTEKNIIKKA NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015 1. PERSKÄSITTEITÄ 1.1. VIRTAPIIRI Virtapiiri on johtimista ja komponenteista tehty reitti, jossa sähkövirta kulkee. 2 Virtapiirissä on vähintään
LisätiedotElektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist
Elektroniikka Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Kurssin sisältö Sähköopin perusteet Elektroniikan perusteet Sähköturvallisuus ja lainsäädäntö Elektroniikka musiikkiteknologiassa Suoritustapa
Lisätiedotkipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.
Sähkö 25 Esineet saavat sähkövarauksen hankauksessa kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki. Hankauksessa esineet voivat varautua sähköisesti. Varaukset syntyvät, koska hankauksessa kappaleesta siirtyy
LisätiedotSÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013
SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 1. RESISTANSSI Resistanssi kuvaa komponentin tms. kykyä vastustaa sähkövirran kulkua Johtimen tai komponentin jännite on verrannollinen
LisätiedotFysiikka 1. Coulombin laki ja sähkökenttä. Antti Haarto
ysiikka 1 Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto 7.1.1 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä voi syntyä
LisätiedotKuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.
TYÖ 37. OHMIN LAKI Tehtävä Tutkitaan metallijohtimen päiden välille kytketyn jännitteen ja johtimessa kulkevan sähkövirran välistä riippuvuutta. Todennetaan kokeellisesti Ohmin laki. Välineet Tasajännitelähde
LisätiedotSähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä
Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto.5.13 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä
LisätiedotFy06 Koe 20.5.2015 Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7
Fy06 Koe 0.5.015 Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7 alitse kolme tehtävää. 6p/tehtävä. 1. Mitä mieltä olet seuraavista väitteistä. Perustele lyhyesti ovatko väitteet totta vai tarua. a. irtapiirin hehkulamput
LisätiedotSähkövirran määrittelylausekkeesta
VRTAPRLASKUT kysyttyjä suureita ovat mm. virrat, potentiaalit, jännitteet, resistanssit, energian- ja tehonkulutus virtapiirin teho lasketaan Joulen laista: P = R 2 sovelletaan Kirchhoffin sääntöjä tuntemattomien
LisätiedotFY6 - Soveltavat tehtävät
FY6 - Soveltavat tehtävät 21. Origossa on 6,0 mikrocoulombin pistevaraus. Koordinaatiston pisteessä (4,0) on 3,0 mikrocoulombin ja pisteessä (0,2) 5,0 mikrocoulombin pistevaraus. Varaukset ovat tyhjiössä.
LisätiedotLuku 23. Esitiedot Työ, konservatiivinen voima ja mekaaninen potentiaalienergia Sähkökenttä
Luku 23 Tavoitteet: Määritellä potentiaalienergia potentiaali ja potentiaaliero ja selvittää, miten ne liittyvät toisiinsa Määrittää pistevarauksen potentiaali ja sen avulla mielivaltaisen varausjakauman
Lisätiedot2. Vastuksen läpi kulkee 50A:n virta, kun siihen vaikuttaa 170V:n jännite. Kuinka suuri resistanssi vastuksessa on?
SÄHKÖTEKNIIKKA LASKUHARJOITUKSIA; OHMIN LAKI, KIRCHHOFFIN LAIT, TEHO 1. 25Ω:n vastuksen päiden välille asetetaan 80V:n jännite. Kuinka suuri virta alkaa kulkemaan vastuksen läpi? 2. Vastuksen läpi kulkee
LisätiedotPUOLIJOHTEET + + - - - + + + - - tyhjennysalue
PUOLIJOHTEET n-tyypin- ja p-tyypin puolijohteet - puolijohteet ovat aineita, jotka johtavat sähköä huonommin kuin johteet, mutta paremmin kuin eristeet (= eristeen ja johteen välimuotoja) - resistiivisyydet
LisätiedotSähkötekiikka muistiinpanot
Sähkötekiikka muistiinpanot Tuomas Nylund 6.9.2007 1 6.9.2007 1.1 Sähkövirta Symboleja ja vastaavaa: I = sähkövirta (tasavirta) Tasavirta = Virran arvo on vakio koko tarkasteltavan ajan [ I ] = A = Ampeeri
LisätiedotFy06 Koe ratkaisut 29.5.2012 Kuopion Lyseon lukio (KK) 5/13
Fy06 Koe ratkaisut 9.5.0 Kuopion Lyseon lukio (KK) 5/3 Koe. Yksilöosio. 6p/tehtävä.. Kun 4,5 V:n paristo kytketään laitteeseen, virtapiirissä kulkee,0 A:n suuruinen sähkövirta ja pariston napojen välinen
LisätiedotDEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET
DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kurssin esittely Sähkömagneettiset ilmiöt varaus sähkökenttä magneettikenttä sähkömagneettinen induktio virta potentiaali ja jännite sähkömagneettinen energia teho Määritellään
LisätiedotLuku Ohmin laki
Luku 9 Sähkövirrat Sähkövirta määriteltiin kappaleessa 7.2 ja huomattiin, että magneettikenttä syntyy sähkövirtojen vaikutuksesta. Tässä kappaleessa tarkastellaan muita sähkövirtaan liittyviä seikkoja
LisätiedotDEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Passiiviset piirikomponentit Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet vastus käämi kondensaattori puolijohdekomponentit Tarkoitus on esitellä piiriteorian
LisätiedotTN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu
TN 3 / SÄHKÖASIOITA Viitaniemen koulu SÄHKÖSTÄ YLEISESTI SÄHKÖ YMPÄRISTÖSSÄ = monen erilaisen ilmiön yhteinen nimi = nykyihminen tulee harvoin toimeen ilman sähköä SÄHKÖN MUODOT SÄHKÖN MUODOT pistorasioista
LisätiedotTASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET
TASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET (YO-K06+13, YO-K09+13, YO-K05-11,..) Tasasuuntaus Vaihtovirran suunta muuttuu jaksollisesti. Tasasuuntaus muuttaa sähkövirran kulkemaan yhteen suuntaan. Tasasuuntaus toteutetaan
LisätiedotDEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit
DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin
LisätiedotElektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä
Elektroniikka Mitä sähkö on Sähkö on elektronien liikettä atomista toiseen. Negatiivisesti varautuneet elektronit siirtyvät atomista toiseen. Tätä kutsutaan sähkövirraksi Sähkövirrasta puhuttaessa on sovittu,
LisätiedotTEHTÄVÄT KYTKENTÄKAAVIO
TEHTÄÄT KYTKENTÄKIO 1. a) Mitkä kytkentäkaavion hehkulampuista hehkuvat? b) Kuinka monta eri kulkureittiä sähkövirralla on pariston plusnavalta miinusnavalle? 2. Piirrä sähkölaitteen tai komponentin piirrosmerkki.
LisätiedotRATKAISUT: 18. Sähkökenttä
Physica 9 1. painos 1(7) : 18.1. a) Sähkökenttä on alue, jonka jokaisessa kohdassa varattuun hiukkaseen vaikuttaa sähköinen voia. b) Potentiaali on sähkökenttää kuvaava suure, joka on ääritelty niin, että
LisätiedotFYSIIKKA. Pasi Ketolainen Mirjami Kiuru. Helsingissä Kustannusosakeyhtiö Otava
FYSKK Pasi Ketolainen Mirjami Kiuru Helsingissä Kustannusosakeyhtiö Otava Sisällys Ylioppilastutkinnon fysiikan koe... 4 Kokeen rakenne... 4 Erilaisia tehtävätyyppejä... 5 Tehtävien pisteytys... 0 FY Fysiikka
LisätiedotSMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit
SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin lait,
LisätiedotPUOLIJOHTEISTA. Yleistä
39 PUOLIJOHTEISTA Yleistä Pyrittäessä löytämään syy kiinteiden aineiden erilaiseen sähkön johtavuuteen joudutaan perehtymään aineen kidehilassa olevien atomien elektronisiin energiatiloihin. Seuraavassa
LisätiedotAktiiviset piirikomponentit. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen
DEE-11000 Piirianalyysi Aktiiviset piirikomponentit 1 Aktiiviset piirikomponentit Sähköenergian lähteitä Jännitelähteet; jännite ei merkittävästi riipu lähteen antamasta virrasta (akut, paristot, valokennot)
LisätiedotDEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Peruskäsitteet Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet sähkövaraus teho ja energia potentiaali ja jännite sähkövirta Tarkoitus on määritellä sähkötekniikan
LisätiedotPassiiviset piirikomponentit. 1 DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen
DEE-11000 Piirianalyysi Passiiviset piirikomponentit 1 DEE-11000 Piirianalyysi Risto Mikkonen Passiiviset piirikomponentit - vastus Resistanssi on sähkövastuksen ominaisuus. Vastuksen yli vaikuttava jännite
LisätiedotLuku 27. Tavoiteet Määrittää magneettikentän aiheuttama voima o varattuun hiukkaseen o virtajohtimeen o virtasilmukkaan
Luku 27 Magnetismi Mikä aiheuttaa magneettikentän? Magneettivuon tiheys Virtajohtimeen ja varattuun hiukkaseen vaikuttava voima magneettikentässä Magneettinen dipoli Hallin ilmiö Luku 27 Tavoiteet Määrittää
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
Lisätiedot7. Resistanssi ja Ohmin laki
Nimi: LK: SÄHKÖ-OPPI Tarmo Partanen Teoria (Muista hyödyntää sanastoa) 1. Millä nimellä kuvataan sähköisen komponentin (laitteen, johtimen) sähkön kulkua vastustavaa ominaisuutta? 2. Miten resistanssi
Lisätiedota) Kuinka pitkän matkan punnus putoaa, ennen kuin sen liikkeen suunta kääntyy ylöspäin?
Luokka 3 Tehtävä 1 Pieni punnus on kiinnitetty venymättömän langan ja kevyen jousen välityksellä tukevaan kannattimeen. Alkutilanteessa punnusta kannatellaan käsin, ja lanka riippuu löysänä kuvan mukaisesti.
LisätiedotKatso Opetus.tv:n video: Kirchhoffin 1. laki http://opetus.tv/fysiikka/fy6/kirchhoffin-lait/
4.1 Kirchhoffin lait Katso Opetus.tv:n video: Kirchhoffin 1. laki http://opetus.tv/fysiikka/fy6/kirchhoffin-lait/ Katso Kimmo Koivunoron video: Kirchhoffin 2. laki http://www.youtube.com/watch?v=2ik5os2enos
Lisätiedot14.1 Tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait R 1. I 1 I 3 liitos + - R 2. silmukka. Kuva 14.1: Liitoksen, haaran ja silmukan määrittely virtapiirissä.
Luku 14 Lineaaripiirit Lineaaripiireillä ymmärretään verkkoja, joiden jokaisessa haarassa jännite on verrannollinen virtaan, ts. Ohmin laki on voimassa. Lineaariset piirit voivat siis sisältää jännitelähteitä,
LisätiedotMagneettikentät. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi
Magneettikentät Haarto & Karhunen Magneettikenttä Sähkövaraus aiheuttaa ympärilleen sähkökentän Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen myös magneettikentän Magneettikenttä aiheuttaa voiman liikkuvaan
LisätiedotOmnia AMMATTIOPISTO Pynnönen
MMTTOSTO SÄHKÖTEKNKK LSKHJOTKS; OHMN LK, KCHHOFFN LT, TEHO, iirrä tehtävistä N piirikaavio, johon merkitset kaikki virtapiirin komponenttien tunnisteet ja suuruudet, jännitteet ja virrat. 1. 22:n vastuksen
LisätiedotSähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon
30 SÄHKÖVAKIO 30 Sähkövakio ja Coulombin laki Coulombin lain mukaan kahden tyhjiössä olevan pistevarauksen q ja q 2 välinen voima F on suoraan verrannollinen varauksiin ja kääntäen verrannollinen varausten
LisätiedotSMG-1100: PIIRIANALYYSI I
SMG-1100: PIIIANALYYSI I Vastusten kytkennät Energialähteiden muunnokset sarjaankytkentä rinnankytkentä kolmio-tähti-muunnos jännitteenjako virranjako Kirja: luku 3 Luentomoniste: luvut 4.2, 4.3 ja 4.4
LisätiedotSähkön perusteet. Elektroniikka ja sähköoppi. Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd
Sähkön perusteet Elektroniikka ja sähköoppi Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd Sisältö Sähkön perusteet Termit ja suureet Käytännön ilmiöt Laskelmat Äänilaitteiston sähköistys Sähköverkkojen
LisätiedotKURSSIN TÄRKEIMPIÄ AIHEITA
KURSSIN TÄRKEIMPIÄ AIHEITA varausjakauman sähköken/ä, Coulombin laki virtajakauman ken/ä, Biot n ja Savar8n laki erilaisten (piste ja jatkuvien) varaus ja virtajakautumien poten8aalienergia, poten8aali,
LisätiedotMaxwell ja hänen yhtälönsä mitä seurasi?
Maxwell ja hänen yhtälönsä mitä seurasi? Oleteaan tyhjiö: ei virtoja ei varauksia Muutos magneettikentässä saisi aikaan sähkökentän. Muutos vuorostaan sähkökentässä saisi aikaan magneettikentän....ja niinhän
LisätiedotTehtävä 1. a) sähkövirta = varausta per sekunti, I = dq dt = 1, A = 1, C s protonin varaus on 1, C
Tehtävä a) sähkövirta = varausta per sekunti, I = dq dt =, 5 0 3 =, 5 0 3 C s protonin varaus on, 6 0 9 C Jaetaan koko virta yksittäisille varauksille:, 5 0 3 C s kpl = 9 05, 6 0 9 s b) di = Jd = J2πrdr,
LisätiedotYleistä sähkömagnetismista SÄHKÖMAGNETISMI KÄSITEKARTTANA: Varaus. Coulombin voima Gaussin laki. Dipoli. Sähkökenttä. Poissonin yhtälö.
Yleistä sähkömagnetismista IÄLTÖ: ähkömagnetismi käsitekarttana ähkömagnetismin kaavakokoelma ähkö- ja magneettikentistä Maxwellin yhtälöistä ÄHKÖMAGNETIMI KÄITEKARTTANA: Kapasitanssi Kondensaattori Varaus
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2013 Insinöörivalinnan fysiikan koe 29.5.2013, malliratkaisut
A1 Ampumahiihtäjä ampuu luodin vaakasuoraan kohti maalitaulun keskipistettä. Luodin lähtönopeus on v 0 = 445 m/s ja etäisyys maalitauluun s = 50,0 m. a) Kuinka pitkä on luodin lentoaika? b) Kuinka kauaksi
LisätiedotSähköstatiikka ja magnetismi
Sähköstatiikka ja magnetismi Johdatus magnetismiin Antti Haarto 19.11.2012 Magneettikenttä Sähkövaraus aiheuttaa ympärilleen sähkökentän Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen myös magneettikentän
LisätiedotVASTUSMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Sähkö ja magnetismiopin laboratoriotyöt VASTUSMTTAUKSA Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut Ohmin lakiin ja joihinkin menetelmiin, joiden avulla vastusten resistansseja
LisätiedotDEE Aurinkosähkön perusteet
DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Neljännen luennon aihepiirit Aurinkokennon virta-jännite-käyrän muodostuminen Edellisellä luennolla tarkasteltiin aurinkokennon toimintaperiaatetta kennon sisäisten tapahtumisen
LisätiedotRATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi
Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa
LisätiedotMaxwell ja hänen yhtälönsä mitä seurasi?
Maxwell ja hänen yhtälönsä mitä seurasi? Oleteaan tyhjiö: ei virtoja ei varauksia Muutos magneettikentässä saisi aikaan sähkökentän. Muutos vuorostaan sähkökentässä saisi aikaan magneettikentän....ja niinhän
LisätiedotDEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET
DEE-0: SÄHKÖTEKNIIKAN PEUSTEET Passiiviset piirikomponentit vastus kondensaattori käämi Tarkoitus on yrittää ymmärtää passiivisten piirikomponenttien toiminnan taustalle olevat luonnonilmiöt. isäksi johdetaan
LisätiedotMagneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän
3. MAGNEETTIKENTTÄ Magneettikenttä Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän Havaittuja magneettisia perusilmiöitä: Riippumatta magneetin muodosta, sillä on aina
LisätiedotMagnetismi Mitä tiedämme magnetismista?
Magnetismi Mitä tiedämme magnetismista? 1. Magneettista monopolia ei ole. 2. Sähkövirta aiheuttaa magneettikentän. 3. Magneettikenttä kohdistaa voiman johtimeen, jossa kulkee sähkövirta. Magnetismi Miten
LisätiedotVASTUKSEN JA DIODIN VIRTA-JÄNNITEOMINAISKÄYRÄT
1 1. Työn tavoitteet 1.1 Mittausten tarkoitus Tässä työssä tutustut sähköisiin perusmittauksiin. Opit mittaamaan digitaalisella yleismittarilla tasajännitettä ja -virtaa sekä vastuksen resistanssin. isäksi
LisätiedotLuento 2. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen
DEE-11000 Piirianalyysi Luento 2 1 Luento 1 - Recap Opintojakson rakenne ja tavoitteet Sähkötekniikan historiaa Sähköiset perussuureet Passiiviset piirikomponentit 2 Luento 2 - sisältö Passiiviset piirikomponentit
LisätiedotSÄHKÖMAGNETISMI: kevät 2017
SÄHKÖMAGNETISMI: kevät 2017 Viikko Aihe kirjan luku Viikko 1 Sähköken>ä, pistevaraukset 14 Viikko 2 Varausjakauman sähköken>ä 16 Viikko 2 Sähköinen poteniaalienergia ja poteniaali 17 Viikko 3 Sähköken>ä
LisätiedotFysiikka 7. Sähkömagnetismi
Fysiikka 7 Sähkömagnetismi Magneetti Aineen magneettiset ominaisuudet ovat seurausta atomiydintä kiertävistä elektroneista (ytimen kiertäminen ja spin). Magneettinen vuorovaikutus Etävuorovaikutus Magneetilla
LisätiedotDIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ
1 IOIN OMINAISKÄYRÄ JA TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ MOTIVOINTI Työ opettaa mittaamaan erityyppisten diodien ominaiskäyrät käyttämällä oskilloskooppia XYpiirturina Työssä opetellaan mittaamaan transistorin
LisätiedotMagnetismi Mitä tiedämme magnetismista?
Magnetismi Mitä tiedämme magnetismista? 1. Magneettista monopolia ei ole. 2. Sähkövirta aiheuttaa magneettikentän. 3. Magneettikenttä kohdistaa voiman johtimeen, jossa kulkee sähkövirta. Magnetismi Miten
LisätiedotVastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi
Sivu 1/10 Fysiikan laboratoriotyöt 1 Työ numero 3 Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi Työn suorittaja: Antero Lehto 1724356 Työ tehty: 24.2.2005 Uudet mittaus tulokset: 11.4.2011
LisätiedotSähkömagnetismi III. Resistanssi. Esikvantifiointi ja kvantifiointi
Matematiikan, fysiikan ja kemian opettajan kandiohjelma Didaktisen fysiikan kokeellisuus II Sähkömagnetismi III Resistanssi Esikvantifiointi ja kvantifiointi Tarkastellaan komponenttien kykyä vastustaa
LisätiedotDEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Kirchhoffin lait, rinnan- ja sarjakytkentä, lähdemuunnokset Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet Kirchhoffin virtalaki rinnankytkentä sarjakytkentä
LisätiedotHarjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi
Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi 3. Selitä: a. Suljettu virtapiiri Suljettu virtapiiri on sähkövirran reitti, jonka muodostavat johdot, paristot ja komponentit. Suljetussa virtapiirissä
LisätiedotMittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014
Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella
Lisätiedot&()'#*#+)##'% +'##$,),#%'
"$ %"&'$ &()'*+)'% +'$,),%' )-.*0&1.& " $$ % &$' ((" ")"$ (( "$" *(+)) &$'$ & -.010212 +""$" 3 $,$ +"4$ + +( ")"" (( ()""$05"$$"" ")"" ) 0 5$ ( ($ ")" $67($"""*67+$++67""* ") """ 0 5"$ + $* ($0 + " " +""
LisätiedotElektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus
Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:
LisätiedotSähköoppi. Sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset sekä sähkö energiansiirtokeinona.
Sähköoppi Sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset sekä sähkö energiansiirtokeinona. Sähkövaraus Pienintä sähkövarausta kutsutaan alkeisvaraukseksi. Elektronin varaus negatiivinen ja yhden alkeisvarauksen
LisätiedotAiheena tänään. Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio. Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio
Sähkömagnetismi 2 Aiheena tänään Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio Käämiin vaikuttava momentti Magneettikentässä olevaan
LisätiedotPotentiaali ja sähkökenttä: pistevaraus. kun asetetaan V( ) = 0
Potentiaali ja sähkökenttä: pistevaraus kun asetetaan V( ) = 0 Potentiaali ja sähkökenttä: tasaisesti varautut levyt Tiedämme edeltä: sähkökenttä E on vakio A B Huomaa yksiköt: Potentiaalin muutos pituusyksikköä
LisätiedotElektroniikka ja sähkötekniikka
Elektroniikka ja sähkötekniikka Sähköisiltä ilmiöiltä ei voi välttyä, vaikka ei käsittelisikään sähkölaitteita. Esimerkiksi kokolattiamatto, muovinen penkki, piirtoheitinkalvo tai porraskaide tulevat sähköisiksi,
LisätiedotSMG-4450 Aurinkosähkö
SMG-4450 Aurinkosähkö Kolmannen luennon aihepiirit Aurinkokennon ja diodin toiminnallinen ero: Puolijohdeaurinkokenno ja diodi ovat molemmat pn-liitoksia. Mietitään aluksi, mikä on toiminnallinen ero näiden
LisätiedotRESISTANSSIMITTAUKSIA
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 1 1 ESSTNSSMTTUKS 1 Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut sähköisiin perusmittauksiin. Harjoittelet digitaalisen yleismittarin käyttöä
LisätiedotLuento 2. SMG-2100 Sähkötekniikka Risto Mikkonen
SMG-2100 Sähkötekniikka Luento 2 1 Sähköenergia ja -teho Hetkellinen teho p( t) u( t) i( t) Teho = työ aikayksikköä kohti; [p] = J/s =VC/s = VA = W (watti) Energian kulutus aikavälillä [0 T] W T 0 p( t)
LisätiedotJännite, virran voimakkuus ja teho
Jukka Kinkamo, OH2JIN oh2jin@oh3ac.fi +358 44 965 2689 Jännite, virran voimakkuus ja teho Jännite eli potentiaaliero mitataan impedanssin yli esiintyvän jännitehäviön avulla. Koska käytännön radioamatöörin
Lisätiedota P en.pdf KOKEET;
Tässä on vanhoja Sähkömagnetismin kesäkurssin tenttejä ratkaisuineen. Tentaattorina on ollut Hanna Pulkkinen. Huomaa, että tämän kurssin sisältö on hiukan eri kuin Soveltavassa sähkömagnetiikassa, joten
LisätiedotSMG-1100: PIIRIANALYYSI I
SMG-00: PIIIANAYYSI I Passiiviset piirikomponentit vastus kondensaattori käämi Kirja: luku. (vastus), luku 6. (käämi), luku 6. (kondensaattori) uentomoniste: luvut 3., 3. ja 3.3 VASTUS ja ESISTANSSI (Ohm,
LisätiedotFysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus)
Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus) 1) MEKANIIKKA Vuorovaikutus vuorovaikutuksessa kaksi kappaletta vaikuttaa toisiinsa ja vaikutukset havaitaan molemmissa kappaleissa samanaikaisesti lajit: kosketus-/etä-
Lisätiedot1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina
1 Kohina Kohina on yleinen ongelma integroiduissa piireissä. Kohinaa aiheuttavat pienet virta- ja jänniteheilahtelut, jotka ovat komponenteista johtuvia. Myös ulkopuoliset lähteet voivat aiheuttaa kohinaa.
LisätiedotLuento 1 / SMG-1100 Piirianalyysi I Risto Mikkonen
SMG-1100 Piirianalyysi I Luento 1 / 12 1 SMG-1100 Piirianalyysi I Viikot 22-24 (27.5. 14.6.) Luennot Harjoitukset ma, ti, ke, to 16-19 S2 pe 11-14 S2 ti 28.5. ja ke 29.5. SC 105B pe 14.6. SC 105B, SH 311
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Insinöörivalinnan fysiikan koe 1.6.2011, malliratkaisut
A1 Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Täydennä kuhunkin kohtaan yhtälöstä puuttuva suure tai vakio alla olevasta taulukosta. Anna vastauksena kuhunkin kohtaan ainoastaan
LisätiedotSähkön perusteet. Elektroniikka ja sähköoppi. Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd
Sähkön perusteet Elektroniikka ja sähköoppi Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd Sisältö Sähkön perusteet Termit ja suureet Käytännön ilmiöt Laskelmat Äänilaitteiston sähköistys Sähköverkkojen
LisätiedotMagneettikenttä ja sähkökenttä
Magneettikenttä ja sähkökenttä Gaussin laki sähkökentälle suljettu pinta Ampèren laki suljettu käyrä Coulombin laki Biot-Savartin laki Biot-Savartin laki: Onko virtajohdin entisensä? on aina kuvan tasoon
LisätiedotFysiikka 1. Kondensaattorit ja kapasitanssi. Antti Haarto
Fysiikka Konensaattorit ja kapasitanssi ntti Haarto 4..3 Yleistä Konensaattori toimii virtapiirissä sähköisen potentiaalin varastona Kapasitanssi on konensaattorin varauksen Q ja jännitteen suhe Yksikkö
LisätiedotKondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)
Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri) Virta alkaa kulkea, kondensaattori varautua, vastustaa yhä enemmän virran kulkua I Kirchhoffin lait ovat hyvä idea 1. Homogeeniyhtälön yleinen ratkaisu: 2.
LisätiedotSMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA
SMG-: SÄHKÖTEKNIIKKA Passiiviset piirikomponentit vastus kondensaattori käämi Tarkoitus on yrittää ymmärtää passiivisten piirikomponenttien toiminnan taustalle olevat luonnonilmiöt. isäksi johdetaan näiden
LisätiedotFysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät
Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 3, Vastuksen ja diodin virta-jänniteominaiskäyrät Tekijä: Mikko Laine Tekijän sähköpostiosoite: miklaine@student.oulu.fi Koulutusohjelma: Fysiikka Mittausten suorituspäivä:
LisätiedotSähköopin mittauksia 1
Sähköopin mittauksia 1 Sisällysluettelo Pikaohje LoggerPro mittausohjelma... 2 Pikaohje sähköopin anturit... 3 Kytkentäalusta... 4 Sähkövirran perusominaisuudet... 6 Jännitteen perusominaisuudet... 8 Virtapiirin
LisätiedotMagneettinen energia
Luku 11 Magneettinen energia 11.1 Kelojen varastoima energia Sähköstatiikan yhteydessä havaittiin, että kondensaattori kykenee varastoimaan sähköstaattista energiaa. astaavalla tavalla kela, jossa kulkee
LisätiedotThéveninin teoreema. Vesa Linja-aho. 3.10.2014 (versio 1.0) R 1 + R 2
Théveninin teoreema Vesa Linja-aho 3.0.204 (versio.0) Johdanto Portti eli napapari tarkoittaa kahta piirissä olevaa napaa eli sellaista solmua, johon voidaan kytkeä joku toinen piiri. simerkiksi auton
LisätiedotFYS206/5 Vaihtovirtakomponentit
FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit Tässä työssä pyritään syventämään vaihtovirtakomponentteihin liittyviä käsitteitä. Tunnetusti esimerkiksi käsitteet impedanssi, reaktanssi ja vaihesiirto ovat aina hyvin
LisätiedotKvanttifysiikan perusteet 2017
Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.
LisätiedotSähkömagneettinen induktio
Sähkömagneettinen induktio Vuonna 1831 Michael Faraday huomasi jotakin, joka muuttaisi maailmaa: sähkömagneettisen induktion. ( Magneto-electricity ) M. Faraday (1791-1867) M.Faraday: Experimental researches
LisätiedotKYSYMYS: Lai*akaa varaukset järjestykseen, posi9ivisesta nega9ivisempaan.
: Lai*akaa varaukset järjestykseen, posi9ivisesta nega9ivisempaan. Protoni Elektroni 17 protonia 19 electronia 1,000,000 protonia 1,000,000 elektronia lasipallo puu*uu 3 elektronia (A) (B) (C) (D) (E)
LisätiedotSMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA
SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Vastusten kytkennät Energialähteiden muunnokset sarjaankytkentä rinnankytkentä kolmio-tähti-muunnos jännitteenjako virranjako Käydään läpi vastusten keskinäisten kytkentöjen erilaiset
LisätiedotSähkömagnetismi II: sähkövirta, jännite, varaus, magneettimomentti. Sähkövirran kvantifiointi
Matematiikan, fysiikan ja kemian opettajan kandiohjelma Didaktisen fysiikan kokeellisuus II Sähkömagnetismi II: sähkövirta, jännite, varaus, magneettimomentti Sähkövirran kvantifiointi Sähkövirtaa ei voi
Lisätiedot