SAH105 STAATTINEN KENTTÄTEORIA VIRTA, VIRTATIHEYS JA JOHTEET

Sähkövirta I Yksikkö A = C/s Virtatiheys J (A/m2) = tietyn pisteen tai tietyn pinta-alan läpi kulkevan sähkövarauksen määrä aikayksikössä Yksikkö A = C/s Virtatiheys J (A/m2) 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Varaus Q tyhjössä E +Q U Tyhjössä olevassa sähkökentässä E varaukseen Q vaikuttava voima F = QE saa aikaan vakiokiihtyvyyden => Varaus liikkuu E:n suuntaan kiihtyvällä nopeudella U. 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Varaus Q nesteessä / kaasussa Nesteessä tai kaasussa varaus Q törmäilee väliaineen hiukkasiin suunta vaihtuu satunnaisesti. Vakio kentässä E ja homogeenisessa väliaineessa on keskimääräinen kentän suuntainen nopeus U (= kenttänopeus) E +Q U 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Liikkuvuus m Kenttänopeus U on suoraan verrannollinen kentänvoimakkuuteen E. m = liikkuvuus (m2/Vs) vaihtelee lämpötilan ja kappaleen kiderakenteen mukaan 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Virtatiheys J Tilavuusvaraustihentymä rV liikkuu oikealle kenttänopeudella U. Tihentymän kulkiessa pinta-alan S lävitse, se aikaan saa konvektiovirran, jonka virtatiheys on S V U rV 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Johdinvirtatiheys J Aiheutuu johtimen sisällä olevasta sähkökentästä: 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Johtavuus s nesteessä / kaasussa Aiheuttajina positiiviset ja negatiiviset ionit: E J 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Aiheuttajina valenssielektronit: Johtavuus s johteissa Aiheuttajina valenssielektronit: E J 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Johtavuus s puolijohteissa Aiheuttajina elektroni-aukko -parit: E J 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Virta I Jos virrantiheys J kulkee pinta-alan S lävitse dS J S 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Kokonaisvirta I johtimessa Kun vakiopoikkipintaiseen A pituudeltaan l olevan johtimen päiden välillä on jännite-ero U, niin U E, J l A olettaen, että virta on tasaisesti jakautunut pinta-alalle A. 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Johtimen resistanssi R virtatiheyden ollessa vakio Em. tilanteessa kokonaisvirta: Ohmin lain mukaisesti: 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Johtimen resistanssi R virtatiheyden ollessa ei-vakio Ohmin lain mukaisesti: Jos vain sähkökentän voimakkuus on tiedossa: 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Virtatason virtatiheys K Kun kokonaisvirta I kulkee suuntaan z sylinterinmuotoista (säde r) tasoa, niin jokaisessa ko. tason pisteessä z r Yleisessä muodossa integroidaan K:n normaalikomponenttia: K 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Virran jatkuvuusehto Suljetulla pinnalla: 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Johteen ja eristeen väliset rajapintaehdot Sähkökenttä on konservatiivinen => 1 2 Eriste Johde 4 3 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Sähkökenttä ja vuontiheys johteessa Staattisessa tilanteessa kaikki varaukset ovat johtimen ulkopinnalla 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Sähkökentän ja vuontiheyden tangentiaalinen komponentti rajapinnassa 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Gaussin lain sovellus rajapinnassa Sähkövuon tiheyden tangentiaalinen komponentti on 0 Dn dSyläp. yläp. S Eriste Johde dSalap. alap. 20.01.2005 SAH105.06 / mv

Gaussin lain sovellus rajapinnassa Sähkövuon tiheys johteessa on 0 Sähkövuon tiheyden suunta ylälaipassa on tason pinnalle normaali: 20.01.2005 SAH105.06 / mv