Korronte Alternoa, Efektu Fotoelektrikoa eta Indar Magnetikoak

Korronte Alternoa

Gaur egungo energia elektrikoa korronte alternoaz erabiltzen da. Korronte jarraian, korronte elektrikoa beti noranzko berekoa da, eta alternoan korrontearen noranzkoa aldatu egiten da denboran zehar.

Alternadorea (Korronte Alternoa Sortzen Duen Sorgailua)

Demagun bi iman indartsuen artean ω abiadura konstanteaz biratzen duen espira dugula. Biraketa hau era desberdinetan lor liteke: zentral hidroelektrikoetan, haize-errotetan... Espira honek biratzerakoan, berak mugatzen duen gainazala zeharkatzen duen fluxu magnetikoa aldatu egiten da. Honen eraginez, indar elektroeragile induzitua eta korronte elektrikoa eratzen dira (Faraday-Lenz-en legearekin kalkula daiteke): 3 = -dΦ/dt = BSw sin(ωt + θ₀).

Indar elektroeragile maximoa: 3₀ = BSw → 3 = 3₀ sin(ωt + θ₀)

Ohm-en legea, zirkuituan korrontea: 3 = RI → I = 3/R = I₀ sin(ωt + θ₀)

Fluxu magnetikoa eta indar elektroeragilea denborarekin aldatzen dira. Korrontearen norantza periodikoki aldatzen da. Intentsitatearen noranzkoa oso azkar aldatzen da, konstante mantentzen dela dirudi.

Efektu Fotoelektrikoa

Xafla metaliko batetik, frekuentzia altuko argi ultramorearekin irradiatuz gero, elektroiak askatu egiten dira.

Ezaugarriak

• Igorritako e^- kopurua, argi intentsitatearekiko proportzionala da.
• Metal guztiek dute ν₀ argi-maiztasun minimoa, efektu fotoelektrikoa gertatzeko.
• Askatutako e^- abiadura, argiaren maiztasunaren araberakoa da, intentsitatearekin zerikusirik ez du.
• Aldiuneko efektua da: irradiatzen hasi bezain laster hasten da, eta irradiazioa bukatu eta berehala bukatzen da.

Energia kuantifikatuta dago, uhin elektromagnetikotan banatuta (fotoietan): E = hν

W₀: elektroiak atomotik ateratzeko behar duen energia.

• hν < W₀: ez dago energia nahikoa atomotik askatzeko.
• hν > W₀: soberan dagoen energia zinetiko bihurtzen da, e^--ari abiadura emanez: v_e = √(2h/m_e) * (ν - ν₀)

Argi-intentsitatea handitzen bada, askatutako elektroi kopurua handitzen da, fotoi kopuru erasotzailea handitzen delako. Fotoi erasotzailearen maiztasuna handitzen bada, askatutako elektroien abiadura handitzen da. Aldiunekoa da, elektroiak fotoiaren energia hartu bezain laster askatzen delako.

Karga Higikor Baten Gain Eremu Magnetikoak Eragindako Indarra

Lorentz-en Legea

Eremu magnetikoaren intentsitatea determinatzeko, eremu magnetikoa edo indukzio magnetikoaren bektorea determinatu behar da (B). Demagun espazioko ingurune batean eremu magnetiko bat dugula eta bertan q karga ipintzen dugula. Karga geldik badago, ez du indarrik jasaten, baina karga v abiaduraz higitzen ari denean, ondoko indar magnetikoa jasaten du:

F = q(v x B)

Karga batek jasaten duen indar magnetikoa v eta B-k osatzen duten planoarekiko elkarzuta da: F = |q|vB sin(α)

(Karga eta eremuaren artean higidura erlatiborik ez badago, eremuak ez du indarrik egiten. Demagun ingurune batean eremu magnetiko uniformea dagoela, eta karga eremuarekiko perpendikular sartzean, kargak higidura zirkularra egingo du, indar zentrifugoa eta magnetikoa orekaturik egongo direlako).

Korronte Elektrikoan, Eroale Lineal Baten Gainean

Korrontea zeharkatzen duen eroale zuzen bat eremu magnetiko baten barnean jartzen bada, korrontea osatzen duen karga bakoitzak indar magnetikoa jasaten du. Eroaleak indar guzti hauen batura den indarra jasoko du.

Korronte Elektrikoen Arteko Indarrak: Ampere-ren Definizioa

Karga bat eremu magnetiko batetik zehar mugitzen denean, indar bat jasaten du. Korronteek beraien inguruan eremu magnetikoa sortzen badute, korronteen arteko indarrak agertuko dira, korronteak kargak mugimenduan besterik ez direlako. Ampèrek aztertu zuen lehenengo aldiz bi korronte paraleloren arteko indarrak. Konturatu zen korronte elektrikoak noranzko berekoak direnean erakarri egiten dutela elkar, eta aurkako noranzkoak dituztenean, aldaratu.

Ampere-ren Definizioa

Amperea, bi eroale paralelo, zuzen, luzeera mugagabeko, sekzio arbuiagarriko eta hutsean bata bestetik metro bateko distantziara kokatu daudenean, luzeera metroko 2 × 10^-7 N-ko indarra eragiten duen korronte-intentsitate konstantea da.

I₁ korronteak d distantziara dagoen bigarren eroalean sortuko duen eremu magnetikoa:

B₁ = (μ₀ / 2π) * (I₁ / d)

Era berean, lehenengo eroalean I₂ korronteak sortuko duen eremu magnetikoa:

B₂ = (μ₀ / 2π) * (I₂ / d)

Newton-en akzio-erreakzioaren legea: F = I(L x B) → F₁₂ = F₂₁ = (μ₀ / 2π) * (I₁ * I₂ / d) * L