Elektromagnesseg
Elektromossag Magnesseg
Elektrosztatika
Coulomb-torveny Elektromos mez? Elektromos toltes Gauss-torveny Elektromos potencial
Magnetosztatika
Ampere-torveny Elektromos aram Magneses mez? Magneses momentum
Elektrodinamika
Elektromotoros er? Elektromagneses indukcio Vektorpotencial Elektromagneses sugarzas Faraday?Lenz-torveny Biot?Savart-torveny Lorentz-er? Maxwell-egyenletek Magneses er?
Elektromos aramkorok
Elektromos ellenallas Elektromos kapacitas Elektromos vezetes Hullamtan Impedancia Rezg?korok
Sablon:Elektromagnesseg m v sz

Az elektromossag szo, ami a villamossag szoval egyenertek?, a gorog elektron szobol ered (jelentese: gyanta , borostyank? ). Altalanos fizikai fogalom arra a jelensegre, amelynek soran elektromos toltesek jelenleter?l, mozgasarol, hatasairol van szo. A magnesseg fogalmaval egyutt alkotjak az egyik alapvet? kolcsonhatast , amit elektromagnessegnek nevezunk. Szamos megnyilvanulasi formaja letezik, mint a villamlas , az elektromos ter kialakulasa, az elektromos aram ; valamint szamtalan ipari alkalmazas hasznal elektromossagot, amit villamos er?m?vek allitanak el?. Magyar szohasznalatban ugyanazt jelentik a villamossag , villamos- , villany- szoosszetetelek.

Kapcsolodo fogalmak [ szerkesztes ]

Az elektromossag sokfelekeppen megnyilvanulhat. A vele kapcsolatos pontosito fogalmak az alabbiak:

• elektromos toltes : atomon beluli reszecskek olyan alapvet? tulajdonsaga, amely meghatarozza az elektromagneses kolcsonhatasaikat. Az elektromosan toltott anyagra hatassal van az elektromagneses ter , es ? maga is ilyet allit el?;
• elektromos potencial: statikus elektromos toltes altal letrehozott elektromos ter potencialis energiaja;
• elektromos feszultseg : elektromos potencialkulonbseg;
• elektromos aram : elektromosan toltott reszecskek aramlasa;
• elektromos ter (vagy mez?): elektromos toltes hatasa a kornyezeteben lev? egyeb elektromos toltesekre;
• elektromos energia: elektromosan vezet? anyagban az elektromos toltesek aramlasanak energiaja;
• elektromos teljesitmeny: mas energiaformakbol (peldaul: vizi, h?- stb.) atalakitassal kapott elektromos energia munkavegz? kepessege.

Felfedezesenek tortenete [ szerkesztes ]

Ahogy mondani szoktak, ?mar az okori gorogok is” ismertek a statikus elektromossag jelenseget, ami allati sz?rme es mas targyak osszedorzsolesekor allt el?. Bar Benjamin Franklin hires kiserlete, amelynek soran viharban sarkanyt reptetett es ennek elektromos tolteset vizsgalta volna, inkabb csak anekdota, megis, az altala felvetett gondolat, miszerint a megdorzsolt allati sz?rme altal keltett statikus szikrazas es a villamlas fulrepeszt? kisulese ugyanannak a dolognak ket kulonboz? megnyilvanulasi formaja, osztonz?leg hatott a kor tudosaira, akiknek kes?bbi munkaja lefektette az elektromossag vizsgalatanak es felhasznalasanak alapjait. E tudosok kozott voltak Luigi Galvani ( 1737 ? 1798 ), Alessandro Volta ( 1745 - 1827 ), Michael Faraday ( 1791 ? 1867 ), Andre-Marie Ampere ( 1775 ? 1836 ), es Georg Simon Ohm ( 1789 - 1854 ). A kes?i 19. szazad es a 20. szazad eleje olyan oriasokat vonultatott fel a villamosmernoki tudomanyban, mint Nikola Tesla , Samuel Morse , Galileo Ferraris , Antonio Meucci , Thomas Edison , George Westinghouse , Jedlik Anyos , Ernst Werner von Siemens , Charles Steinmetz , es Alexander Graham Bell .

A jelenseg ismertetese [ szerkesztes ]

Az elektromos toltesek [ szerkesztes ]

Az elektromos toltes bizonyos szubatomi reszecskek tulajdonsaga (nevezetesen az elektrone es a protone ), amely kapcsolatba lep az elektromagneses terrel , es kozottuk (a toltesek el?jelet?l fugg?en) vonzo (elter? el?jel? toltesek) vagy taszito (azonos el?jel? toltesek) iranyu er? lep fel. Az elektromos toltes az anyag olyan tulajdonsaga, amelyet nem lehet megsemmisiteni, am hatasa learnyekolhato.

A toltesnek ket fajtaja van, pozitiv es negativ. Az egyforma toltes? anyagok taszitjak, az ellenkez? toltesek vonzzak egymast. A vonzas vagy taszitas soran letrejov? er? nagysagat es iranyat Coulomb torvenye irja le.

A Coulomb-torveny szerint az er? nagysaga forditottan aranyos a ket toltes kozotti tavolsag negyzetevel, es egyenesen aranyos a toltesek szorzatanak nagysagaval.

Coulomb megfogalmazasaban

${\displaystyle F=k\cdot {\frac {Q_{1}\cdot Q_{2}}{r^{2}}}}$,

ahol

${\displaystyle F}$ a ket toltes kozott fellep? er?,

${\displaystyle Q_{1}}$ es ${\displaystyle Q_{2}}$ a toltesek nagysaga,

${\displaystyle r}$ a toltesek kozti tavolsag,

${\displaystyle k}$ a Coulomb-fele aranyossagi tenyez?, erteke ${\displaystyle k}$ ≈ 8,988·10 ⁹ Nm ² C ^-2 .

Elektromos er?ter [ szerkesztes ]

Az elektromos er?ter fogalmat Michael Faraday vetette fel. Az elektromos er?ter ket elektromos toltes kozott hat, hasonlo modon, mint a gravitacio ket test kozott. Lenyeges kulonbseg a ket dolog kozott, hogy a gravitacio minden testre hatassal van, az elektromos ter pedig csak elektromosan toltott testek kozott jon letre, masreszt az er?hatas az elektromos toltesek eseten taszito iranyu is lehet (a gravitacio eseten csak vonzast ismerunk, taszitoer?t meg nem sikerult kimutatni).

Elektromos potencial [ szerkesztes ]

Az elektromos potencialt ugy hatarozzuk meg, mint azt a mechanikai munkat, amit az egysegnyi toltes lassu mozgatasakor kell vegezni az elektromos teret letrehozo toltes elleneben. Ha nincs megadva, mely ket pont kozott tortenik a mozgatas, akkor a vegtelen tavoli pont es a toltes kozotti tavolsagrol van szo. Egy onkenyesen kivalasztott ponthoz viszonyitott potencialkulonbseget nevezzuk elektromos feszultsegnek. A feszultseg mertekegysege a volt .

1 volt = 1 joule / coulomb

Elektromos aram [ szerkesztes ]

Az elektromos aram elektromosan toltott reszecskek aramlasabol adodik. A reszecskek lehetnek pozitiv vagy negativ toltes?ek.

Elektromos aramra pelda lehet az elektronok aramlasa femekben (vagy mas vezet? anyagokban), illetve az elektrolitokban letrejov? aram, amikor toltott ionok aramlanak a folyadekban. Maguk a reszecskek fizikailag viszonylag lassan mozognak, azonban a mozgast letrehozo elektromos ter gyakorlatilag fenysebesseggel terjed.

Azokat az eszkozoket, amelyekben aram folyik, elektromos vagy elektronikus berendezesnek nevezzuk.

Egyenaram az, amikor a toltott reszecskek a mozgasukat biztosito kozegben csak egy adott iranyba mozognak, az aramlas iranya nem valtozik. Ezzel szemben valtakozo aramrol beszelunk, ha a reszecskek aramlasa periodikusan oda-vissza tortenik.

Tortenelmi okokbol azt mondjuk, hogy az aram a pozitiv pontbol a negativ pont fele halad (az elektronok aramlasi iranya ezzel ellentetes).

Az elektromos aram er?sseget amperben fejezzuk ki. Egy amper az aram er?ssege akkor, ha 1 masodperc alatt 1 C (coulomb) toltes halad at az egysegnyi vezet? keresztmetszeten: I = Q / t (tehat az aramer?sseg a toltes es az id? hanyadosa).

Elektromos energia [ szerkesztes ]

Az energiat ugy hatarozzuk meg, mint munkavegz? kepesseget. Elektromos energiarol beszelhetunk elektromos terrel kapcsolatban, vagy elektromos arammal kapcsolatban.

Peldak az elektromos energiara:

• A Fold legkoreben folyamatosan jelen lev? elektromos toltesek energiaja, amely elektromos kisulesek, azaz villamok formajaban fejti ki energiajat.
• Egy er?m? elektromos generatorainak tekercseiben lev? energia, amelyet fem vezetekeken a fogyasztokhoz szallitanak. A fogyaszto az altala elfogyasztott elektromos energia utan fizet.
• Kondenzatorban tarolt elektromos energia, amelyet elektronikus aramkor m?kodeseben lehet felhasznalni.

Elektromos teljesitmeny [ szerkesztes ]

Elektromos teljesitmeny egy adott id?egyseg alatt felvett vagy leadott elektromos energia merteke. Az elektromos teljesitmeny az elektromos fogyaszto kivezetesei kozott merhet? feszultseg es a benne atfolyo aram er?ssegenek szorzatakent szamolhato ki. Mertekegysege: watt, jele: W. A teljesitmeny jele: P. Nagysaga egyenaramon: P = U × I (feszultseg szorozva aramer?sseg).

Valtakozoaramnal az aram es a feszultseg csucspontjai nem ugyanakkor kovetkeznek be, maskepp megfogalmazva vektorialisan egymassal szoget zarhatnak be. Ekkor csak az aramnak a feszultseggel fazisban lev? vektora hasznosul. Ekkor a teljesitmeny nagysaga P= U × I × cosφ .

Haromfazisu halozatban a feszultsegek vektorai egymassal 120°-os szoget zarnak be. A fazisfeszultsegekhez tartozik egy-egy vonali feszultseg, melynek nagysaga √3 × fazisfeszultseg. Igy a haromfazisu teljesitmeny P=√3 × U × I × cosφ .

Elektromos er?m?vek [ szerkesztes ]

Az er?m?vekben elektromos energiat valamilyen mas energiabol allitanak el?. Az energia forrasa tobbek kozott lehet: szen, olaj, viz, szel, h?, arapaly , napenergia , atomenergia . Az elektromos energia hasznalata azert celszer?, mert atviteli halozatokon nagy tavolsagra lehet szallitani a fogyasztokhoz. Az elektromos energia szallitasakor nagyfeszultseget hasznalnak a vesztesegek csokkentese erdekeben.

A nagyfeszultseg szabvanyos ertekei (Magyarorszagon) lehetnek: 3, 6, 10, 20, (ma mar ritkan) 35, 120, 220, 400 es (a volt Szovjetunio fel?l) 750 kV.

A fogyasztok altal igenyelt haztartasi feszultseget (Europaban 230 V, az Egyesult Allamokban 110 V) a nagyfeszultsegb?l transzformatorok segitsegevel alakitjak at.

Medd? teljesitmeny [ szerkesztes ]

A medd? teljesitmeny csak valtakozoaramu halozatokban ertelmezhet?. A gyakorlatban medd? teljesitmenyr?l akkor beszelunk, amikor a valtakozo aramu aramkorben a feszultseg es az aram hullamai kozott faziseltolodas lep fel. A faziseltolodast a halozatra kapcsolt induktivitasok (villanymotorok es tekercsek ) okozzak. Ezek hatasara az aram kesik a feszultseghez kepest, mig kondenzatorok es egyeb kapacitasok siettetik az aramot a feszultseghez kepest. Ekkor az aramnak csak a feszultseggel fazisban lev? vektora hasznosul. Jellemz?en kondenzatorok rakapcsolasaval tudjak kikuszobolni a villanymotorok okozta faziskesest. Idealis esetben a faziskulonbseg nulla, ekkor a betaplalt energia hasznos teljesitmenykent felhasznalhato, a hatasos teljesitmeny megegyezik a latszolagos teljesitmennyel, a medd? teljesitmeny erteke nulla. A medd? teljesitmeny csokkentesere azert torekszenek a nagyobb teljesitmeny? (megawattos) fogyasztok eseten, mert a medd? teljesitmeny nem vegez hasznos munkat a fogyaszto szamara, viszont melegiti a vezetekeket, azaz veszteseget okoz. A masik ok, hogy az elektromos aram szolgaltatoja megkoveteli, hogy a medd? teljesitmeny egy adott merteknel kisebb legyen, ellenkez? esetben a fogyasztonak buntetest kell fizetnie.

A medd? teljesitmeny jele: Q. Nagysaga Q= U × I × sinφ . Haromfazisu halozatban ${\displaystyle Q={\sqrt {3\times U\times I\times \sin \varphi }}}$.

A medd? teljesitmeny mertekegysege: VAr (volt-amper-reaktiv)

Az energia ?szine” [ szerkesztes ]

A mediaban hallhato osztalyozas szerint az er?m?veket, illetve az altaluk el?allitott energiat szinekkel jelolik attol fugg?en, hogy el?allitasuk mennyire karos a kornyezetre nezve. Ez alapjan a hagyomanyos energiaforrasok, mint a szen, olaj es gaz, ?barna” vagy ?fekete” energiak. A nuklearis energia ?barna” besorolasu. A megujulo energiak el?allitasa kapta a ?zold energia” elnevezest, ilyenek peldaul a kovetkez?k: szelenergia , vizenergia , napenergia , geotermikus energia , biogazbol el?allitott energia.

Kapcsolodo szocikkek [ szerkesztes ]

• elektromagnesseg
• sztatikus elektromossag
• h?elektromossag

Eszkozok [ szerkesztes ]

• Szarazelem
• Kondenzator
• Akkumulator
• Szigetel?
• Elektromos vezet?
• Tekercs
• Transzformator

Biztonsag [ szerkesztes ]

• aramutes
• nagyfeszultseg

Elektromos jelensegek a termeszetben [ szerkesztes ]

• Anyag: az atomok es molekulak elektromos osszetarto ereje
• Villamlas : elektromos kisules
• A Fold magneses teret a Fold magjaban aramlo elektromos aramok hozzak letre
• Piezoelektromossag : bizonyos kristalyok osszenyomasakor jon letre
• Triboelektromos hatas, dorzselektromossag : ket kulonboz? anyag osszedorzsolesekor jon letre
• Bioelektromossag az el? szervezetekben, erzekenyseg, illetve az el?allitas kepessege
• Az idegrendszerben lev? neuronok elektromos impulzusokkal kozvetitenek informaciot.
• Eszaki feny

Tovabbi informaciok [ szerkesztes ]

• Letolthet? interaktiv Flash szimulacio ponttoltesek elektromos terenek es potencialjanak tanulmanyozasahoz. . PhET

• Merriam-Webster: Electricity
• Tyndall: Faraday as Discovery: Identity of Electricities

Jegyzetek [ szerkesztes ]

Forrasok [ szerkesztes ]

• ↑   Fizikai kislexikon: Fizikai Kislexikon . M?szaki Konyvkiado, Budapest. 963 10 1695 1 (1977)