Turinys
Pratarmė ..................................................................................................................................................... 5
Kaip naudotis vadovėliu ..................................................................................................................... 6
1 skyrius. Elektrostatika ............................................................................................................ 9
1.1. Kūnų įelektrinimas. Elektros krūvio tvermė .................................................................... 10
1.2. Įelektrintų kūnų sąveika ......................................................................................................... 14
1.3. Elektrinis laukas ........................................................................................................................ 18
1.4. Elektrinio lauko potencialas (neprivaloma tema, skirta
besidomintiems fizika) ............................................................................................................. 22
1.5. Kondensatorius. Kondensatoriaus elektrinė talpa ....................................................... 25
1.6. Kondensatoriai technikoje ir gamtoje .............................................................................. 30
Skyriaus „Elektrostatika“ apibendrinimas .................................................................................. 34
2 skyrius. Nuolatinė elektros srovė .......................................................................... 37
2.1. Elektros srovė. Elektros srovė metaluose ......................................................................... 38
2.2. Elektros srovės šaltiniai .......................................................................................................... 42
2.3. Elektros grandinė. Elektros srovės kryptis grandinėje ................................................ 46
2.4. Elektros srovės stipris .............................................................................................................. 51
2.5. Elektrinė įtampa ....................................................................................................................... 55
2.6. Laidininkų elektrinė varža ..................................................................................................... 60
2.7. Varžas. Varžos matavimas ...................................................................................................... 65
2.8. Omo dėsnis grandinės daliai ............................................................................................... 69
2.9. Elektriniai reiškiniai gyvuosiuose organizmuose. Neuromokslų pradmenys
(papildomam skaitymui) ......................................................................................................... 76
Skyriaus „Nuolatinė elektros srovė“ apibendrinimas ............................................................. 79
3 skyrius. Laidininkų jungimo būdai. Elektrosauga .............................. 83
3.1. Laidininkų jungimo būdai. Nuoseklusis laidininkų jungimas .................................. 84
3.2. Lygiagretusis laidininkų jungimas ..................................................................................... 89
3.3. Mišrusis laidininkų jungimas ................................................................................................ 94
3.4. Elektros srovės poveikis žmogui. Elektrosauga .......................................................... 100
Skyriaus „Laidininkų jungimo būdai. Elektrosauga“ apibendrinimas ........................... 104
4 skyrius. Elektros srovės darbas, galia, veikimas .............................. 107
4.1. Elektros srovės darbas ......................................................................................................... 108
4.2. Elektros srovės galia ............................................................................................................. 112
4.3. Elektros srovės šiluminis veikimas .................................................................................. 116
4.4. Saugikliai. Saugus elektros energijos naudojimas .................................................... 119
4.5. Elektros srovės magnetinis veikimas. Magnetinis laukas ....................................... 123
4.6. Elektros srovės magnetinio veikimo praktinis taikymas
(neprivaloma tema, skirta besidomintiems fizika) ....................................................... 127
4.7. Nuo telegrafo iki išmaniojo telefono (papildomam skaitymui) ............................. 130
Skyriaus „Elektros srovės darbas, galia, veikimas“ apibendrinimas ............................... 133
5 skyrius. Elektros srovė terpėse ............................................................................. 135
5.1. Elektros srovė skysčiuose ................................................................................................... 136
5.2. Elektros srovė dujose ........................................................................................................... 140
5.3. Dujinis išlydis technikoje ir gamtoje .............................................................................. 143
5.4. Puslaidininkiai. Savasis puslaidininkių laidumas ....................................................... 148
5.5. Priemaišinis puslaidininkių laidumas ............................................................................. 151
5.6. Puslaidininkinė sandūra. Puslaidininkinis diodas
(neprivaloma tema, skirta besidomintiems fizika) ....................................................... 153
5.7. Fotoelementai ir jų taikymas ............................................................................................ 156
Skyriaus „Elektros srovė terpėse“ apibendrinimas ............................................................... 159
Priedai .................................................................................................................................................... 161
Dalykinė rodyklė .............................................................................................................................. 169
Šaltiniai ................................................................................................................................................. 170
Kaip naudotis vadovėliu
Klausimai ir užduotys
1. Ką vadiname elektrolitine disociacija? Kokių elektringųjų dalelių atsiranda jai vykstant?
2. Ką vadiname elektrolitais? Pateikite elektrolitų pavyzdžių.
3. Kas yra elektrolizė? Kas susidaro vykstant elektrolizei?
4. Pateikite elektrolizės taikymo pavyzdžių.
5. Elektros srovei tekant vario sulfato tirpalu ant neigiamojo elektrodo nusėda vario. Kaip pasikeis
ant elektrodo nusėdusio vario masė, jei srovės stiprį padidinsime 6 kartus, o jos tekėjimo trukmę
sutrumpinsime 3 kartus?
6. Taikydami elektrolizę pasigaminkite namuose daugiau deguonies. Bandymui atlikti reikės dviejų
pieštukų, elektros srovės šaltinio ir indo su vandeniu, kuriame ištirpinta šiek tiek valgomosios
druskos (5.1.8 pav.). Vykstant elektrolizei vanduo skaidomas, išsiskiria vandenilio ir deguonies
dujos. Ant kurio pieštuko išsiskiria deguonis, o ant kurio vandenilis? Internete paieškokite
informacijos apie šį bandymą.
5.1.8 pav.
Nuolatinė
elektros srovė
2 skyrius
Šiame skyriuje nagrinėsite
judančius elektros krūvius. Mo-
kysitės apie elektros srovę me-
taluose, jos stiprį, įtampą, lai-
dininko varžą ir jos atsiradimo
priežastis. Tyrinėdami išsiaiš-
kinsite elektros srovės stiprio
priklausomybę nuo įtampos ir
varžos. Mokysitės Omo dėsnį
grandinės daliai.
elektrostãtika, elèktros krvis, stãtinis elèktros krvis,
laisveji elektrònai, ladininkai, dielèktrikai, izoliãtoriai
Naujos
sąvokos:
1.1.
Kūnų įelektrinimas. Elektros krūvio
tvermė
e-lankos.lt/6jjq
Elektriniai reiškiniai. Elektrostatika
Šiandien sunkiai įsivaizduojame gyvenimą be kompiuterių, mobilių-
jų telefonų ar buitinės technikos – prietaisų, naudojančių elektros energi-
ją. Elektriniais reiškiniais žmonės susidomėjo labai seniai. Senovės graikai
VI a. prieš Kr. pastebėjo, kad vilna patrintas gintaras (gr. ēlektron; vėliau iš
šio žodžio kilo žodis „elektra“), kurį dėl spalvos ir blizgesio jie vadino sau-
lės akmeniu, traukia šapelius, kailių pūkus ir skiedreles (1.1.1 pav.). XVI a.
anglų fizikas Viljamas Gilbertas (William Gilbert, 1544–1603) įrodė, kad
lengvus kūnus traukia ir stiklas, deimantas, derva, kalnų krištolas. Šiuos
reiškinius jis pavadino elektriniais reiškiniais.
Elektrinius ir magnetinius reiškinius nagrinėja fizikos mokslo šaka,
vadinama elektrodinãmika. O elektrodinamikos dalis, tirianti nejudan-
čių elektros krūvių savybes ir sąveiką, vadinama elektrostãtika. Elèktros
krvis yra kūnų ir elementariųjų dalelių savybė, lemianti jų sąveiką su
kitais kūnais ir dalelėmis. Žinote, kad mažiausia dalelė, turinti neigiamąjį
elementarųjį elektros krūvį, vadinama elektronu, o turinti teigiamąjį krū-
vį – protonu1. Elektros krūvis žymimas raide q.
1.1.1 pav.
1.1.2 pav.
Elektronas
Branduolys
Kiekvienai sąvokai aptarti
skirta atskira potemė.
Kiekviena tema baigiama klausimais
ir užduotimis.
Kiekvienos temos pradžioje
pateiktos naujos sąvokos.
Naujų sąvokų sąrašas yra
temos mokymosi orientyras.
Kiekvienas skyrius
turi trumpą
apibūdinimą.
Fizikos vadovėlis
sudarytas iš penkių
skyrių.
Papildoma medžiaga, kurią
galima atverti išmaniajame
įrenginyje nuskaičius
QR kodą.
Papildoma medžiaga, padėsianti atlikti
užduotis. Ją galima atverti išmaniajame
įrenginyje nuskaičius temos pradžioje
esantį QR kodą.
Puslaidininkinė sandūra
Kyla klausimas: kas atsitiks sulydant n puslaidininkį su p puslaidi-
ninkiu? Dviejų skirtingo laidumo puslaidininkių riba, skirianti skylinio ir
elektroninio laidumo sritis, vadinama skylinè elektrònine sándūra, trum-
piau – pn sándūra (5.6.1 pav., a).
puslaidininknė sándūra, puslaidininiknis diòdas,
laidžióji krypts, užtvarnė krypts
Naujos
sąvokos:
5.6.
Puslaidininkinė sandūra.
Puslaidininkinis diodas
(neprivaloma tema, skirta besidomintiems fizika)
e-lankos.lt/rhoo
5.6.1 pav., a
pn sandūra
Difuzija
Suglaudus du skirtingo laidumo puslaidininkius pn sandūroje vyksta
šie procesai:
1. Difuzija. Prasideda savaiminis elektringųjų dalelių (elektronų ir
skylių) maišymasis (5.6.1 pav., a).
2. Rekombinacija. Daliai elektronų perėjus iš n puslaidininkio į p pus-
laidininkį vyksta rekombinacija (lot. re – veiksmo atnaujinimas, combina-
tio – jungimas, derinimas). Neigiamąjį elektronų krūvį neutralizuoja skylės.
l d
l d
k l
l k
2 skyrius. Nuolatinė elektros srovė
Elektriniai signalai neuronuose
Neuronai, arba nervinės ląstelės, – pagrindinės nervų sistemos ląstelės,
būdingos ir stuburiniams, ir bestuburiams gyvūnams (pavyzdžiui, medū-
zoms, koralams). Žmogaus kūne gausu elektrinių signalų. Būtent neuronais
žmogaus nervų sistema siunčia elektrinius signalus po visą kūną ir į smege-
nis. Dėl jų žmogus gali judėti, mąstyti ir jausti.
Neuronai skiriasi forma ir dydžiu. Jų dydis – nuo 4 µm iki 130 µm. Kiek-
vienas neuronas turi kūną ir ataugas. Neuroną sudaro dendritai, ląstelės
kūnas, aksonas ir aksono šluotelė (2.9.1 pav.). Jungiamuoju audiniu sujungti
2.9.
Elektriniai reiškiniai gyvuosiuose
organizmuose. Neuromokslų pradmenys
(papildomam skaitymui)
e-lankos.lt/sze1
NEURONAS
2.9.1 pav.
Dendritai
Ląstelės kūnas
Aksonas
Aksono šluotelė
aksonų pluoštai ir sudaro nervą. Vienas neuronas vienu metu jungiasi su
daug kitų neuronų (2.9.2 pav., a, b). Dėl to elektriniai signalai perduodami iš
vienų neuronų į kitus. Kai neurono dendritai paveikiami išorinio dirgiklio,
elektrinis signalas, kuris vadinamas veikmo potencialù, sklinda neurono
aksonu ir persiduoda kitiems neuronams (2.9.2 pav., a). Sklindant veikimo
potencialui keičiasi elektros krūvis neurono viduje ir išorėje (2.9.2 pav., b).
Veikimo potencialus skiria ramybės potencialai (2.9.2 pav., b).
Tarpdalykinis projektas
Bėgdami, ropodami, skrisdami gyvūnai liečia-
si su įvairių objektų kūnais, oru ir taip įgyja elek-
tros krūvį – įsielektrina. Mokslininkai nustatė, kad
daugybė gyvūnų rūšių kaupia elektros krūvį. Dėl
elektrostatinės sąveikos žiedadulkės patenka ant
vabzdžių, paukščių ir kartu su jais gali nukeliauti di-
delius atstumus. O, pavyzdžiui, kolibriams sukaup-
tas elektros krūvis padeda ištraukti žiedadulkes iš
žiedų net per kelių centimetrų atstumą (1.6.7 pav.).
Tai tik keli pavyzdžiai, rodantys kūnų įsielektrinimo
svarbą gyvojoje gamtoje. Pasidomėkite šia tema
plačiau ir parenkite pranešimą.
1.6.7 pav.
Vadovėlyje yra neprivalomos medžiagos ir
užduočių, skirtų mokiniams, norintiems labiau
pasigilinti į fizikos dalyką. Ši medžiaga pateikta
atskiromis temomis arba išskirta rausvu fonu.
Vadovėlyje yra papildomam skaitymui skirtų
temų. Jos papildo fizikos dalyką įdomiais
fizikos istorijos faktais, mokslo atradimais.
Kiekvieno vadovėlio skyriaus
pabaigoje siūloma atlikti
tarpdalykinį projektą. Jį
atliekant reikės pasitelkti
fizikos, matematikos,
biologijos ir kitų mokomųjų
dalykų žinias.
1 skyrius. Elektrostatika
Sąvoka
Apibūdinimas
Elektrostãtika
Elektrodinamikos dalis, nagrinėjanti nejudančių elektros krūvių savybes ir są-
veiką, vadinama elektrostatika.
Elèktros krvis
Elektros krūvis yra kūnų ir elementariųjų dalelių savybė, lemianti jų sąveiką su
kitais kūnais ir dalelėmis.
Skyriaus „Elektrostatika“ apibendrinimas
Elektrinė įtampa – potencialų skirtumas
Pereikime prie analogijos su elektriniais reiškiniais. Žinote, kad elek-
tros srovės šaltinyje yra elektrinis laukas. Elektrinio lauko energines sa-
vybes apibūdina elektrinio lauko potencialas. Pavyzdžiui, srovės šaltinio
elektrinio lauko potencialas taške A lygus 0, o taške B – 15 V (2.5.3 pav., b).
Vadinasi, potencialų skirtumas tarp šaltinio gnybtų lygus 15 V.
Elektrinio potencialo skirtumas dviejuose elektrinio lauko taškuose
vadinamas elektrinè tampa. Ji žymima raide U:
U = φA – φB.
(2.4)
Kiekvienas skyrius baigiamas
apibendrinimu. Apibendrinamąsias
lenteles patartina naudoti kartojant
išeito skyriaus medžiagą.
Var̃ žas (rezistorius) 65, 81̃
Dalykinė rodyklė padės greičiau
surasti reikiamą informaciją.
Elektrostatika
1 skyrius
Šiame skyriuje mokysitės
apie nejudančius (statinius)
elektros krūvius. Nagrinėsite
kūnų įsielektrinimą, įelektrintų
kūnų sąveiką, sužinosite, kas
yra laidininkai ir izoliatoriai.
Susipažinsite su elektros krū
vio saugyklomis – kondensa
toriais ir išsiaiškinsite, kam jie
naudojami.
1 skyrius. Elektrostatika
30
Iš kondensatorių istorijos
Pirmasis kondensatorius buvo pagamintas 1745 m. Olándijoje. Tyrė
jas Piteris van Mušenbrukas (Pieter van Musschenbroek, 1692–1761) sumanė
įelektrinti vandenį. Jis paėmė vandens pilną butelį, pro jo kamštelį įkišo vinį
ir ją įelektrino elektros mašina (1.6.1 pav., a). Atjungęs elektros mašiną ty
rėjas, vienoje rankoje laikydamas butelį, kita ranka netyčia palietė vinį ir pa
juto stiprų elektros smūgį. Vadinasi, vinis išlaikė elektros krūvį. Vinis šiame
įrenginyje atstojo vieną kondensatoriaus plokštę (elektrodą), o butelį laikan
ti ranka – kitą. Kadangi bandymas buvo atliktas Leideno universitete, naujas
įrenginys pavadintas Leideno stikline. Taigi, Leideno stiklinė buvo pirmasis
kondensatorius technikos istorijoje. Jau minėtas JAV tyrėjas B. Franklinas
pastebėjo, kad elektros krūvį geriau sukaupia tuščias stiklinis indas, iš abiejų
pusių padengtas metalo folija (1.6.1 pav., b). Dar vėliau paaiškėjo, kad stikli
nio indo nereikia. Elektros krūvį gali kaupti du laidininkai, atskirti dielek
triko sluoksniu.
Kondensatorių įvairovė
Elektrotechnikoje naudojami įvairūs kondensatoriai (1.6.2 pav.). Pagal
dielektriko medžiagą jie skirstomi į popierinius, keraminius, žėrutinius, ori
nius ir pan. (žr. 1.1 lentelę). Dielektriko medžiaga lemia kondensatoriaus
technines charakteristikas: talpą, tikslumą, didžiausią leidžiamąją įtampą,
sandarumą (žr. 1.1 lentelę). Tikslūs ir sandarūs polistireniniai kondensato
riai (1.6.2 pav.), o labai stipriai elektros srovei gauti naudojami didžiatalpiai
kondensatoriai, kurių talpa siekia net 1 500 F.
Pagal formą kondensatoriai skirstomi į plokščiuosius, sferinius ir ci
lindrinius (1.6.3 pav.). Dažniausiai naudojami plokštieji ir cilindriniai kon
densatoriai. Gaminant kondensatorius vietoj metalinių plokščių (elektrodų)
naudojama plona metalo folija. Tarp folijos juostelių dedama parafinuoto
popieriaus, žėručio, keramikos ar kitokio dielektriko. Pavyzdžiui, gaminant
popierinį kondensatorių naudojamos dvi metalo folijos juostos, atskirtos
pastoviõsios talpõs kondensãtorius, kintamõsios talpõs
kondensãtorius
Naujos
sąvokos:
1.6.
Kondensatoriai technikoje ir gamtoje
e-lankos.lt/23am
1.6.1 pav., a
1.6.1 pav., b
Kontaktinis
strypas
Stiklinis
indas
Metalo
folija
Metalo
folija
–
1.6.2 pav.
1.6.3 pav.
Plokščiasis
kondensatorius
Cilindrinis
kondensatorius
31
parafinuoto popieriaus juostomis. Popieriaus ir folijos juostos susukamos
į ritinį ir sudedamos į korpusą (1.6.4 pav.). Kad kondensatorių būtų galima
įjungti į elektros grandinę, padaromi du išvadai.
1.1 lentelė. Kondensatorių skirstymas pagal dielektriko medžiagą
1.6. Kondensatoriai technikoje ir gamtoje
Dielektrikas
Korpusas
Išvadai
Metalo folija
1.6.4 pav.
Tipas
Talpos
diapazonas
Didžiausia
įtampa, V
Tikslumas
Sandarumas
Pastabos
Žėrutiniai
1 pF–10 nF
100–600
Geras
Geras
Labai naudingi
radijo dažnių
diapazone
Keraminiai
10 pF–1 μF
50–30 000
Nedidelis
Patenkinamas
Pigūs, maži
Polistireniniai
10 pF–2,7 μF
100–600
Labai geras
Labai geras
Aukštos koky
bės, naudoja
mi tiksliuose
filtruose
Polikarbonatiniai
100 pF–30 μF
50–800
Labai geras
Geras
Aukštos koky
bės, maži
Tantaliniai
100 nF–500 μF
6–100
Nedidelis
Nedidelis
Didelės talpos
Elektrolitiniai
(aliuminio)
100 nF–2 F
3–600
Visiškai
netikslus
Blogas
Naudojami mai
tinimo šaltinių
filtruose
Pastoviosios ir kintamosios talpos kondensatoriai
Kondensatoriai skirstomi į pastoviosios (1.6.2 pav.) ir kintamosios
talpos (1.6.5 pav., a). Pastoviosios talpos kondensatoriai elektrinėse sche
mose žymimi
, o kintamosios
. Kintamosios talpos kon
densatorių sudaro besisukančios plokštės, kurių padėtį įtvirtintų plokščių
atžvilgiu galima keisti velenėliu (1.6.5 pav., a). Sukant prie velenėlio pri
tvirtintą rankenėlę keičiasi plokščių tarpusavio padėtis ir jų bendras plo
tas, kartu ir kondensatoriaus elektrinė talpa. Didėjant bendram plokščių
plotui kondensatoriaus talpa didėja, o jam mažėjant mažėja. Kintamosios
talpos kondensatoriai naudojami radijo imtuvuose. Sukiojant radijo bangų
1.6.5 pav., a
Besisukančios
plokštės
Įtvirtintos
plokštės
Velenėlis
1 skyrius. Elektrostatika
32
reguliavimo rankenėlę galima keisti kondensatoriaus elektrinę talpą ir pri
imti radijo stočių siunčiamas bangas.
Kintamosios talpos kondensatoriai naudojami kompiuterių klaviatū
rose (1.6.5 pav., b). Po kiekvienu klaviatūros klavišu yra kondensatorius.
Paspaudus klavišą atstumas tarp kondensatoriaus plokščių sumažėja ir dėl
to pakinta jo talpa. Keičiantis kondensatoriaus elektrinei talpai keičiasi ir
elektriniai signalai kompiuteryje.
1.6.5 pav., b
Žaibas – gamtinio kondensatoriaus pažaida
Virš Žemės paviršiaus susidarius audros debesiui gamtiniame konden
satoriuje įvyksta pokyčių. Atsiranda tarsi du kondensatoriai. Vieną konden
satorių sudaro jonosferos sluoksnis ir audros debesis, kitą – audros debesis
ir Žemės paviršius (1.6.6 pav., b). Norint suprasti, kodėl taip nutinka, reikia
1.6.6 pav., a
1.6.6 pav., b
Jonosfera
Žemė
Jonosfera
Žemė
Gamtinis kondensatorius
Ar kada nors susimąstėte, jog ne kartą pabuvojote kondensatoriu
je? Pasirodo, mes gyvename didžiuliame gamtiniame kondensatoriuje
(1.6.6 pav., a). Viena jo plokštė (elektrodas) – Žemės paviršius, kita – jo
nosferos sluoksnis. Žemės paviršius įelektrintas neigiamai, o jonosferos
sluoksnis – teigiamai. Dielektriko vaidmenį atlieka oras. Tarp Žemės rutu
lio ir jonosferos susidariusiame kondensatoriuje sukaupiamas apie 6 · 105 C
elektros krūvis, elektrinė talpa siekia 711 μF, o elektrinio lauko stipris apie
130 N/C. Elektrinio lauko jėgų linijos išeina iš jonosferos ir yra nukreiptos
žemyn, Žemės paviršiaus link (1.6.6 pav., a). Tarp Žemės paviršiaus ir jono-
sferos susidaro apie 400 000 V įtampa.
33
Tarpdalykinis projektas
Bėgdami, ropodami, skrisdami gyvūnai liečia
si su įvairių objektų kūnais, oru ir taip įgyja elek
tros krūvį – įsielektrina. Mokslininkai nustatė, kad
daugybė gyvūnų rūšių kaupia elektros krūvį. Dėl
elektrostatinės sąveikos žiedadulkės patenka ant
vabzdžių, paukščių ir kartu su jais gali nukeliauti di
delius atstumus. O, pavyzdžiui, kolibriams sukaup
tas elektros krūvis padeda ištraukti žiedadulkes iš
žiedų net per kelių centimetrų atstumą (1.6.7 pav.).
Tai tik keli pavyzdžiai, rodantys kūnų įsielektrinimo
svarbą gyvojoje gamtoje. Pasidomėkite šia tema
plačiau ir parenkite pranešimą.
1.6.7 pav.
1.6. Kondensatoriai technikoje ir gamtoje
prisiminti geografijos žinias. Kamuoliniai audros debesys yra labai stori,
apie 8–10 km. Temperatūra 10 km aukštyje siekia apie –50 °C. Žinoma, kad
teigiamai įelektrinti vandens lašeliai užšąla aukštesnėje temperatūroje negu
įelektrinti neigiamai. Teigiamai įelektrinti ledėsiai turi šiek tiek oro ir yra
lengvesni, todėl debesyje kyla aukštyn. Taip krūviai debesyje persiskiria: tei
giamasis krūvis kaupiasi viršuje, neigiamasis – apačioje. Debesies apačioje
susitelkęs neigiamasis krūvis pritraukia teigiamąjį krūvį Žemės paviršiuje
(1.6.6 pav., b).
Kai debesyje ir Žemės paviršiuje susikaupia didelis elektros krūvis,
elektrinis laukas tarp jų labai sustiprėja. Stipraus elektrinio lauko veikiamas
elektros krūvis pradeda tekėti oru (dielektriku) iš debesies į Žemę. Šis reiš
kinys vadinamas žaibu (1.6.6 pav., c). Vadinasi, žaibuojant vyksta gamtinio
kondensatoriaus pažaida – elektros krūvis iš debesies per orą (dielektriką)
nuteka į Žemę.
1.6.6 pav., c
1 skyrius. Elektrostatika
34
Sąvoka
Apibūdinimas
Elektrostãtika
Elektrodinamikos dalis, nagrinėjanti nejudančių elektros krūvių savybes ir są
veiką, vadinama elektrostatika.
Elèktros krvis
Elektros krūvis yra kūnų ir elementariųjų dalelių savybė, lemianti jų sąveiką su
kitais kūnais ir dalelėmis.
Kulònas
Kulonas – elektros krūvio matavimo vienetas:
[q] = 1 C.
Kulonas – tai elektros krūvis, lygus 6,25 . 1018 elementariųjų (elektrono arba
protono) krūvių e:
1 C = 6,25 . 1018e.
Elèktros krvio tverms
dsnis
Uždaroje sistemoje vykstant bet kokiai sąveikai bendras elektros krūvis išlieka
nepakitęs:
q1 + q2 + q3 + ……+ qn = const.
Ladininkai
Medžiagos, turinčios daug laisvųjų elektringųjų dalelių ir gerai praleidžiančios
elektros srovę, vadinamos laidininkais.
Izoliãtoriai
Izoliatoriais vadinamos medžiagos, nepraleidžiančios elektros srovės ir pa
sižyminčios dielektrinėmis savybėmis.
Įelèktrintų knų sveika
Vienavardžiais krūviais įelektrinti kūnai vienas kitą stumia, o įelektrinti
įvairiavardžiais traukia.
Įelektrintų kūnų sąveikos jėga priklauso nuo jų krūvio dydžio, atstumo ir terpės.
• Kuo didesnį krūvį įgyja kūnai, tuo stipriau veikia vienas kitą.
• Įelektrintų kūnų sąveikos jėga yra atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų
kvadratui.
• Įelektrintų kūnų sąveika priklauso nuo terpės.
Elektrnis laũkas
Elektrinis laukas – žmogaus pojūčiais nejuntama materija aplink įelektrintus
kūnus.
Nejudančių elektros krūvių sukurtas laukas vadinamas elektrostatiniu lauku.
Skyriaus „Elektrostatika“ apibendrinimas
35
Sąvoka
Apibūdinimas
Elektrnio laũko stpris
Elektrinio lauko stipris yra fizikinis dydis, lygus jėgos, kuria laukas veikia krūvį, ir
to krūvio santykiui:
Elektrinio lauko stipris – jėginė lauko charakteristika. Žinant elektrinio lauko sti
prį konkrečiame elektrinio lauko taške, galima apskaičiuoti jėgą, kuria šis laukas
veikia tame taške esantį įelektrintą kūną.
Elektrnio laũko jėg
lnijos
Elektrinio lauko jėgų linijos padeda pavaizduoti elektrinį lauką erdvėje.
Elektrinio lauko jėgų linijos išeina iš teigiamojo elektros krūvio ir sueina į nei
giamąjį elektros krūvį.
Kondensãtorius
Laidininkų sistema, naudojama elektros krūviui kaupti, vadinama kondensa-
toriumi. Elektrinėse schemose kondensatorius žymimas simboliu
.
Kondensãtoriaus elektrnė
talpà
Kondensatoriaus elektrine talpa vadinamas vieno laidininko (plokštelės) elektros
krūvio modulio ir elektrinės įtampos tarp to laidininko ir gretimo laidininko (ki
tos plokštelės) santykis:
Farãdas
Kondensatoriaus elektrinė talpa matuojama faradais. Kondensatoriaus elektrinė
talpa lygi vienam faradui, jei kondensatoriaus laidininkams suteikus +1 C ir –1 C
elektros krūvį tarp jų susidaro 1 V įtampa:
Elektrnės talpõs priklau
somýbė nuõ kondensãtoriaus
parãmetrų
Plokščiojo kondensatoriaus elektrinė talpa priklauso nuo:
• plokščių sanklotos ploto (S);
• atstumo tarp plokščių (d);
• terpės tarp kondensatoriaus plokščių.
E =
F ;
[E] =
1 N
= 1 N/C.
1 C
C =
q .
[C] =
1 C
= 1 F.
1 V
Skyriaus „Elektrostatika“ apibendrinimas
Priedai
5 užduotis. Elektros srovės magnetinio veikimo tyrimas (H. K. Erstedo bandymo
pakartojimas)
Tyrimo tikslas – ištirti elektros srovės magnetinį veikimą.
Reikalingos priemonės: srovės šaltinis, varžas, jungiklis, magnetinė rodyklė, jungiamieji laidai.
Darbo eiga
1. Sujunkite elektros grandinę pagal schemą.
2. Po vienu iš laidų padėkite magnetinę rodyklę.
3. Įjunkite jungiklį ir stebėkite, kaip pasikeičia magnetinės rodyklės padėtis.
4. Sąsiuvinyje pavaizduokite laidu tekančios elektros srovės kryptį ir magnetinės rodyklės padėtį.
5. Sukeiskite laidus prie srovės šaltinio polių ir vėl įjunkite jungiklį.
6. Sąsiuvinyje vėl pavaizduokite laidu tekančios elektros srovės kryptį ir magnetinės rodyklės padėtį.
7. Suformuluokite tyrimo išvadą.
6 užduotis. Fotovaržo varžos priklausomybė nuo apšvietos
Tyrimo tikslas – ištirti fotovaržo varžos priklausomybę nuo apšvietos.
Reikalingos priemonės: srovės šaltinis, fotovaržas, miliampermetras, žvakė.
Darbo eiga
1. Sujunkite elektros grandinę pagal schemą.
2. Žvakės liepsna apšvieskite fotovaržą. Užsirašykite miliampermetro rodmenis.
3. Keiskite atstumą tarp žvakės ir fotovaržo. Stebėkite, kaip keičiasi fotovaržo rodmenys, ir juos
užsirašykite.
4. Suformuluokite tyrimo išvadą.
164
7 užduotis. Puslaidininkinio diodo savybių tyrimas
Tyrimo tikslas – ištirti puslaidininkinio diodo laidumą elektros srovei.
Reikalingos priemonės: srovės šaltinis, puslaidininkinis diodas, varžas (1,5 kΩ), miliampermetras,
jungiklis.
Darbo eiga
1. Sujunkite elektros grandinę pagal schemą.
2. Užsirašykite miliampermetro rodmenis.
3. Sujunkite elektros grandinę pagal schemą.
4. Užsirašykite miliampermetro rodmenis.
5. Palyginkite miliampermetro rodmenis ir suformuluokite tyrimo išvadą.
2 priedas. Tankis
Kietieji kūnai, . 103 kg/m3
Alavas
7,3
Plienas
7,8
Aliuminis
2,7
Sidabras
10,5
Chromas
7,2
Švinas
11,3
Ledas
0,9
Varis
8,9
Skysčiai, . 103 kg/m3
Alkoholis
0,79
Nafta
0,80
Benzinas
0,70
Vanduo
1,00
Gyvsidabris
13,6
Žibalas
0,80
165