FY3

FY3 2. VK sähköinen koe

Sähköstatiikka:
9. Sähkövaraus:
-positiivinen ja negatiivinen varaus
-Varauksen kvantittuminen, eli jokaisen kappaleen varaus on alkeisvarauksen posit. tai negat. monikerta.
-Sähkömagneettinen vuorovaikutus on yksi neljästä perusvuorovaikutuksesta.
-Samanmerkkiset varaukset hylkivät ja erimerkkiset vetävät toisisaan puoleensa.
-Johdekappaleessa sähkövaraus pyrkii jakautumaan tasaisesti kappaleen pinnalle.
-Eristekappaleen pinnalle voi jäädä paikallisia sähkövarausksia.

s.91 T. 9-1, 9-3, 9-4, 9-5, 9-7, 9-8, 9-9

10. Coulombin laki:
-Kuvaa varattujen hiukkasten keskinäistä vuorovaikutusta. Coulombin voima MAOL s. 131
-Miten väliaine, hiukkasten välinen etäisyys tai hiukkasten varausten suuruus ja merkki vaikuttavat sähköiseen voimaan hiukkasten välillä.

s.98 T. 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6, 10-9, 10-14, 10-15

11. Sähkökenttä:
-homogeeninen sähkökenttä
-pistevarauksen sähkökenttä
-varatun kappaleen ympärilleen muodostama sähkökenttä
-Kenttäviivojen suunta osoittaa kentän suunnan. Viivojen keskinäinen tiheys kuvaa kentän voimakkuutta kentän eri osissa.
-Sähkökenttä kohdistaa voiman varattuihin kappaleisiin, johdekappaleisiin(influenssi) ja eristekappaleisiin(polarisaatio).

s.107 T. 11-2, 11-3, 11-4, 11-5, 11-6, 11-11

12. Homogeeninen sähkökenttä:
-Suunta ja voimakkuus ovat kentän jokaisessa kohdassa samat.

s.115 T. 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 12-8

13. Varattu kappale sähkökentässä: 
-Elektroni joutuu negatiivisena hiukkasena kiihtyvään liikkeeseen sähkökentän suuntaa vastaan.
-Protoni on positiivinen hiukkanen ja saa kiihtyvyyden kentän suuntaan.
-Varattuun hiukkaseen kohdistuva voima on F=QE.
-Hiukkasen saama kiihtyvyys lasketaan tämän jälkeen Newtonin toisen lain F=ma avulla.
-Sähkökenttä tekee työn W=QU hiukkasen kiihdyttämiseksi, mikä kasvattaa hiukkasen liike-energiaa tehdyn työn verran.

s.121 T. 13-2, 13-4, 13-5, 13-7, 13-9

14. Kondensaattori:
-Levykondensaattori.
-Mitkä ominaisuudet vaikuttavat kondensaattorin kapasitanssiin, eli kykyyn varastoida sähkövarausta.
-Kondensaattorilaki kertoo säilötyn varauksen Q olevan suoraan verrannollinen lataus jännitteeseen U ja Kondensaattorin kapasitanssiin C. Siis Q=CU
-Kondensaattoriin varastoitu sähköenergia lasketaan kaavalla: E=1/2QU

s.133 T. 14-2, 14-3, 14-4, 14-7, 14-8, 14-9

15. Puolijohteet: EI kysymyksiä

Kokeen kysymykset tulevat edeltävästä tehtäväjoukosta. Vastataan 5/7. Ensimmäinen tehtävä on mahdollisesti taas monivalinta.


FY3 7.5.2018 Sähköinen koe

Tasavirtapiirit:
-Tasavirta, tasajännite
-Sähkövirransuunta virtapiirissä, suljettu virtapiiri, avoin virtapiiri, K1, tasajännitelähde, kytkentäkaavio+ symbolit
-sähkövirta komponentissa mitataan komponentin kanssa sarjaankytketyllä virtamittarilla.

s.16 T. 1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 13

2 Tasajännite:
-jännitelähteenä: paristo, akut tms. tasajännitelähteet
-Jännitelähteen napa- tai lähdejännite mitataan jännitelähteen kanssa rinnankytketyllä jännitemittarilla.

s. 24 T. 2, 3, 4, 5, 8

3. Ohmin laki ja resistanssi:
-Ohmin laki: metallilangassa jännitehäviön U ja virran I välinen lineaarinen riippuvuus kuvataan yhtälöllä U=IR, missä R on langan sähkövirran vastus eli resistanssi.
-Vastuksen resistanssi lasketaan vastuksesta mitatun jännitehäviön ja mitatun vastuksen läpi menevän virran avulla: R=U/I.
-Metallilangan resistanssi kasvaa lämpötilan kasvaessa.

s. 32 T. 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 

4. Resistanssiin vaikuttavat tekijät:
-Metallilangan resistanssi: R=l/A
-Resistiivisyys on materiaalin ominaisuus, joka kuvaa sen kykyä vastustaa sähkövirran kulkua.

s. 40 T. 3, 4, 6, 9 + S.43 TESTAA, OSAATKO

5. Potentiaali:
-Maadoitus on vertailukohta, jossa potentiaali on 0V.
-Pisteiden A ja B välinen jännite on pisteiden A ja b välinen potentiaaliero.
-K2: Potentiaalimuutosten summa kierrettäessä minkä tahansa suljetun virtasilmukan ympäri on 0V.
-Siis virtapiiriin kytketyt komponentit aiheuttavat yhteensä yhtäsuuren jännitehäviön kuin virtapiiriin kytkettyjen jännitelähteiden napajännitteiden summa on.

s.50 T.2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12

6. Vastusten rinnan- ja sarjaankytkennät:
-Rinnankytketyt vastukset tarjoavat sähkövirralle useita reittejä edetä => kokonaisresistanssi kytkennässä on pienempi kuin yksittäisten vastusten resistanssit.
- Sarjaan kytketyt vastukset aiheuttavat sähkövirralle useita "esteitä", joten kytkennän kokonaisresistanssi on yksittäisten vastusten resistanssien summa.
-MAOL s. 132 yläreuna

s.58 T. 2, 3, 4, 5, 9, 10, 13

7. Sähkölaitteen teho ja energian kulutus:
-Teho: P=UI
-U=IR
-Edellisiä kaavoja yhdistelemällä saadaan useimmissa virtapiireissä komponenttien jännitehäviöt, läpäisevät virrat, resistanssit ja tehot määritettyä.

s. 67 T. 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15

8. Paristojen kuormituskäyrä ja paristojen kytkennät:
-Napajännite on kuormitetun pariston napojen välinen potentiaaliero.
-Lähdejännite on kuormittamattoman pariston napojen välinen potentiaaliero.
- Pariston kuormituskäyrä: U=E-IR_s
-Pariston sisäinen resistanssi aiheuttaa jännitehäviön ja siten myös tehohäviön paristoa kuormitettaessa. Mitä suurempi on paristoa kuormitettaessa otettava virta, sitä suurempi on tehohäviö ja jännitehäviö.
-Sarjaan kytketyistä paristoista saadaan yksittäistä paristoa suurempi lähdejännite, mutta samalla sisäinen resistanssi jännitelähteellä kasvaa.
-Rinnan kytketyt keskenään samanlaiset paristot antavat saman lähdejännitteen kuin yksittäinen paristo, mutta jännitelähteen sisäinen resistanssi pienenee, jolloin jännitelähdettä voidaan kuormittaa enemmän. (Saadaan suurempia virtoja)

s.79 T. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 + s.83 Testaa osaatko.

Tehtävät rakennetaan pääosin edeltävästä tehtäväjoukosta.