Yhteenveto

Sähkövaraus

  • Sähkövarauksen tunnus on [[$Q$]] ja yksikkö coulombi, 1 C.
  • Alkeisvaraus on pienin luonnossa esiintyvä sähkövaraus: [[$e=1{,}6021\cdot 10^{-19}\text{ C}$]].
  • Samanmerkkiset sähkövaraukset hylkivät toisiaan ja erimerkkiset vetävät toisiaan puoleensa.
  • Sähkövarausten välinen voima noudattaa Coulombin lakia: [[$ F=k\cdot \dfrac{Q_1Q_2}{r^2} $]]​.
  • Varauseron purkautuessa syntyy sähkövirta. Sähkövirran tunnus on [[$I$]] ja yksikkö ampeeri, 1 A. Sähkövirta on siirtyvän varauksen ja siirtymisajan suhde: [[$ I=\dfrac{\Delta Q}{\Delta t} $]]​.

Sähkökenttä


  • Sähkövaraus luo ympärilleen sähkökentän, jota voidaan esittää kenttäviivapiirroksella.
  • Sähkökentän voimakkuus [[$\bar E$]] on vektorisuure: sähköinen voima varausyksikköä kohden eli [[$\bar E=\dfrac{\bar F}{Q}$]].
  • Sähkökenttään tuotu toinen varauksellinen ([[$Q$]]) hiukkanen kokee voiman [[$F=QE$]].
  • Homogeenisessa sähkökentässä sähkökentän voimakkuus ja suunta ovat kaikkialla kentässä samat.

Sähkökentän potentiaalienergia, potentiaali ja jännite

  • Sähkökentässä varatulla hiukkasella on sijainnista ja sähkövarauksesta riippuva määrä sähköistä potentiaalienergiaa, [[$E_\text{sp}$]]. 
  • Sähkökentän potentiaali tietyssä pisteessä: [[$V=\dfrac{E_\text{sp}}{Q}$]]. Potentiaali on sähkökentän ominaisuus, yksikkö on voltti, 1 V.
  • Jännite [[$U$]] on kahden pisteen välinen potentiaaliero: [[$U_{\text{AB}}=V_{\text{B}}-V_{\text{A}}$]].
  • Homogeenisessa sähkökentässä jännite kahden pisteen välillä etäisyydellä [[$d$]] sähkökentän suunnassa: [[$U=Ed$]].
  • Varatun hiukkasen sähköinen potentiaalienergia homogeenisessa sähkökentässä etäisyydellä [[$d$]] nollatasoon nähden: [[$E_\text{sp}=QU=QEd$]].