7 Sähkömagnetismi Flashcards

(84 cards)

1
Q

Sauvamagneetin magneettikentän suunta on

A

pohjoiskohtiosta eteläkohtioon

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Magneettikenttää kuvaavat kenttäviivat ovat aina

A

sulkeutuvia käyriä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Magneettikentän suunta on kentän jokaisessa pisteessä se, mihin kompassineulan

A

pohjoiskohtio osoittaa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Magneetin sisällä magneettikentän suunta on

A

eteläkohtiosta pohjoiskohtioon

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Suoran virtajohtimen oikean käden sääntö

A

Kun johtimeen tartutaan oikealla kädellä niin, että peukalo osoittaa sähkövirran suunnan, muut sormet osoittavat magneettikentän suunnan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Johdinsilmukka, jossa on sähkövirta, synnyttää

A

magneettikentän, jonka kenttäviivat ovat kohtisuorassa silmukan tasoa vastaan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Käämin oikean käden sääntö

A

Kun käämistä tartutaan oikealla kädellä niin, että sormet osoittavat käämissä olevan sähkövirran suunnan, peukalo osoittaa käämin synnyttämän magneettikentän suunnan (N-kohtio) KÄÄMIN SISÄLLÄ

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Käämin magneettikenttä on käämin silmukoiden magneettikenttien

A

summakenttä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Ferromagneettinen aine

A

magnetoituu voimakkaasti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Paramagneettinen aine

A

magnetoituu heikosti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Diamagneettinen aine

A

magnetoituu heikosti ja heikentää ulkoista magneettikenttä hieman

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Varatun hiukkasen kiihtyvyys sähkökentässä

A

F_s = QE = ma

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Sähköisen voiman tekemä työ

A

W = QU

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Jos sähkökentää on homogeeninen eikä varattuun hiukkaseen vaikuta muita voimia

A

E_k = 1/2 mv² - 1/2 mv₀² = QU

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Elektronivoltti

A

1 eV = 1,602*10^-19 J

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Magneettivuon tiheys

A

B̅ (T, tesla)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Magneettivuo

A

Φ = AB (Wb, weber)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Magneettikentässä liikkuvaan hiukkaseen kohdistuan voiman suuruus

A

F_m = QvB

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Magneettikentässä liikkuvan varatun hiukkasen oikean käden sääntö

A

Etusormi osoittaa varatun hiukkasen liikesuunnan ja keskisormi tiheyden suunnan, tällöin peukalo osoittaa positiivisesti varattuun hiukkaseen kohdistuvan voiman suunnan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Varatun hiukkasen liike homogeenisessa magneettikentässä on

A

tasaista ympyräliikettä, jos hiukkanen liikkuu kohtisuorassa magneettikenttää vastaan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Varatun hiukkasen rata homogeenisessa sähkökentässä on

A

paraabeli

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Varatun hiukkasen rata homogeenisessa magneettikentässä

A

ympyrä

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Inklinaatio i

A

on kulma, jonka Maan magneettikentän suunta muodostaa vaakatason kanssa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Deklinaatio d

A

on kulma, jonka kompassineula poikkeaa maantieteellisestä pohjoissuunnasta

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Suoran virtajohtimen magneettikentän magneettivuon tiheyden suuruus
B = μ₀/2π * I/r
26
Magneettikentän voimavaikutus virtajohtimeen
F_m = IlB (ii-äl-bee)
27
Yhdensuuntaisten virtajohtimien välinen vuorovaikutus
F = μ₀/2π * I₁I₂/r * l (vika on johtimen osan pituus)
28
Magneettikentässä olevaan käämiin vaikuttava momentti
``` M = NABIsinα α = virtasilmukan normaalin ja ulkoisen magneettikentän välinen kulma ```
29
Kun magneettikenttä muuttuu johdinsilmukan sisällä
silmukkaan indusoituu lähdejännite
30
Lenzin laki
Indusoituneen sähkövirran suunta on sellainen, että sähkövirran vaikutukset vastustavat muutosta, joka aiheuttaa induktion
31
Johdinsauvaan indusoituva lähdejännite
``` e = lvB l = johtimen pituus ```
32
Kun ulkoinen magneettikenttä voimistuu, indusoituva magneettikenttä
osoittaa vastakkaiseen suuntaan kuin ulkoinen magneettikenttä
33
Kun ulkoinen magneettikenttä heikkenee, indusoituva magneettikenttä
osoittaa samaan suuntaan kuin ulkoinen magneettikenttä
34
Kun ulkoinen magneettikenttä ei muutu, indusoituva magneettikenttä
(ä) ei ole.
35
Faradayn induktiolaki
Kun johdinsilmukan läpäisevä magneettivuo muuttuu, silmukkaan indusoituva keskimääräinen lähdejännite on yhtä suuri kuin magneettivuon muutosnopeus, mutta vastakkaismerkkinen e_k = - ∆Φ/∆t
36
Induktiojännitteen aiheuttama sähkövirta synnyttää magneettikentän,
joka vastustaa magneettivuon muutosta
37
Käämiin indusoituva hetkellinen jännite
Hetkellinen induktiojännite on yhtä suuri kuin magneettivuon muutosnopeus e = -N*dΦ/dt = DΦ(t)
38
Kun metallilevy liikkuu magneettikentässä,
levyyn indusoituu pyörrevirtoja
39
Itseinduktio
Itseinduktiossa käämin oman sähkövirran muutos indusoi tätä sähkövirran muutosta vastustavan lähdejännitteen
40
Induktanssi
L (H, henry)
41
Generaattori
Generaattorin käämi pyörii magneettikentässä kenttää vastaan kohtisuoran akselin ympäri.
42
Generaattori tuottaa
vaihtojännitettä
43
Hetkellinen lähdejännite
e = NBAωsinωt | = NBAωsin2πft
44
Kulmanopeus
ω = 2πf
45
Magneettivuo käämin silmukan läpi
Φ = BAcosα = BAcosωt
46
Magneettikentässä pyörivään käämiin indusoituu
sinimuoroinen vaihtojännite
47
Vaihtojännite
e = êsinωt = êsin2πft
48
Vaihtojännitteen huippuarvo
ê = NBAω = NBA2πft
49
Vaihtovirtajännitteeseen kytketyn virtapiirin sähkövirta on
i = î sinωt = îsin2πft
50
Jännitehäviön ja sähkövirran huippuarvojen välinen yhteys
û = Rî
51
Vaihtovirran huippuarvo
î = û / R
52
Vaihtovirran tehollinen arvo
I_eff = î/√2
53
Vaihtojännitteen tehollinen arvo
U_eff = û/√2
54
Vaihtovirran teho
P = U_eff * I_eff
55
Kun vaihtovirtapiirissä on vain vastus
sähkövirta ja jännitehäviö ovat samassa vaiheessa
56
Ideaalisen käämin (R = 0 Ω) reaktanssi
X = U_eff/I_eff = û/î
57
Induktiivinen reaktanssi
X_L = ωL = 2πfL
58
Kapasitiivinen reaktanssi
X_C = 1 / ωC = 1 / 2πfC
59
Käämi vaihtovirtapiirissä
``` û = X_Lî U_eff = X_LI_eff = ωLI_eff ```
60
Kondensaattori vaihtovirtapiirissä
``` U_eff = X_CI_eff = 1 / ωC *I_eff û = X_Cî = 1 / ωC * î ```
61
Sähkövirran ja jännitehäviön vaihe-ero ideaalisessa käämissä
jännitehäviö on 90° sähkövirtaa edellä
62
Sähkövirran ja jännitehäviön vaihe-ero ideaalisessa kondensaattorissa
jännitehäviö on 90° sähkövirtaa jäljessä
63
Impedanssi
Z = U_eff / I_eff
64
RCL-piirin impedanssi
Z = √(R² + (X_L + X_C)²)
65
Resonanssitaajuus riippuu
virtapiirin induktanssista ja kapasitanssista
66
RCL-piirin resonanssitaajuus
f₀ = 1 / 2π√(LC)
67
Käämin magneettikentän energia
E_m = 1/2 LI²
68
Kondensaattorin energia
E_s = 1/2 CU²
69
Levossa olevan varatun hiukkasen ympärillä on
sähkökenttä
70
Vakionopeudella liikkuvan varatun hiukkasen ympärillä on
sekä sähkö- että magneettikenttä
71
Kiihtyvässä liikkeessä oleva varattu hiukkanen
synnyttää sähkö- ja magneettikentän sekä lähettää sähkömagneettisia aaltoja
72
Sähkökentän värähtelysuunta on
polarisaatiosuunta
73
Dipoliantennin pituus
l = λ/2
74
Resistanssittoman värähtelypiirin (LC-piirin) kokonaisenergia on
joka hetki vakio
75
Sähkömagneettinen aaltoliike noudattaa
aaltoliikkeen perusyhtälöä | c = λf
76
Tehonkulutus vastuksessa
vastus kuluttaa energiaa vaihtovirtapiirissä | P = 1/2^p = 1/2 ûî
77
Tehonkulutus kondensaattorissa
kondensaattori ei kuluta energiaa ollessaan vaihtovirtapiirissä. Positiivisen tehonkulutuksen aikana energiaa varastoituu kondensaattorin sähkökentän energiaksi ja negatiivisen tehonkulutuksen aikana sähkökentän energia vapautuu piiriin
78
Tehonkulutus käämissä
Ideaalinen käämi ei kuluta energiaa ollessaan vaihtovirtapiirissä. Positiivisen energiankulutuksen aikana energiaa varastoituu käämin magneettiseksi energiaksi ja negatiivisen tehonkulutuksen aikana magneettikentän energia vapautuu virtapiiriin
79
Tehonkulutus RCL-piirissä
Vaihtovirtapiiriin sarjaan vastuksesta, käämistä ja kondensaattorista kytketty systeemi kuluttaa energiaa
80
Vaihtovirtapiirin komponenteista vastuksen lisäksi myös
käämillä on resistanssi
81
Muuntajan toimintaperiaate
Ensiokäämin muuttuva sähkövirta synnyttää muuttuvan magneettikentän, joka läpäisee toisiokäämin. Muuttuva magneettikenttä indusoi toisiokäämiin vaihtuvan jännitteen
82
Muuntajan muuntosuhde
U₂_eff / U₁_eff
83
Ideaalisen muuntajan muuntosuhde
U₁_eff / U₂_eff = N₁ / N₂ = I₂_eff / I₁_eff
84
Tehohäviö siirtojohtimissa
on sitä pienempi, mitä pienempi johtimessa oleva sähkövirta on ja mitä suurempi virtapiirin napajännite on