18.09.2018 Views

Mis on aeg? 3

UUs parandatud ja täiustatud väljaanne.

UUs parandatud ja täiustatud väljaanne.

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

=<br />

<strong>on</strong> k<strong>on</strong>stantide valguse kiiruse c ja gravitatsio<strong>on</strong>ik<strong>on</strong>standi G jagatis, mis valemites ei muutu.<br />

Potentsiaalse elektrivälja energia kahaneb alati välja allikast eemaldumisel ja kogu eelnevast<br />

matemaatilisest analüüsist <strong>on</strong> näha seda, et ka <strong>aeg</strong>ruumi lõkspind ( s.t. <strong>aeg</strong>ruumi auk ) peaks siis<br />

samuti tekkima välja allika ruumipiirk<strong>on</strong>nas või selle vahetus läheduses. See tähendab, et <strong>aeg</strong>ruumi<br />

lõkspind saab tekkida ainult nö. välja potentsiaalse energia kahanemise suunas, mille tulemusena<br />

see tekibki ainult välja allika ruumipiirk<strong>on</strong>nas.<br />

Esimesel juhul tekib <strong>aeg</strong>ruumi lõkspind elektriliselt laetud kera tsentrisse, mis <strong>on</strong> sfäärilise<br />

kujuga ja mille raadius R suureneb vastavalt kera laengu q suurenemisele. Sealjuures võivad kera ja<br />

<strong>aeg</strong>ruumi lõkspinna mõõtmed ehk raadiused olla erinevad või ühesuurused. Kuid teisel juhul tekib<br />

<strong>aeg</strong>ruumi lõkspind mitte enam laetud kera tsentrisse, vaid katva kihina ümber kera pinna ehk kera<br />

pinna vahetus läheduses. Sellisel juhul <strong>on</strong> kera ja <strong>aeg</strong>ruumi lõkspinna pindalad S alati „pea<strong>aeg</strong>u“<br />

ühesuurused ning kera laengu q suurenemise korral „pakseneb“ sfäärilise kujuga <strong>aeg</strong>ruumi<br />

lõkspinna kiht, mis „katab“ laetud kera kogu ruumala ruumis. Kui esimesel juhul <strong>on</strong> oluline<br />

<strong>aeg</strong>ruumi lõkspinna pindala suurus, siis teisel juhul <strong>on</strong> oluline ainult <strong>aeg</strong>ruumi lõkspinna kihi<br />

paksus, mitte enam selle pindala suurus.<br />

Sellist juhtu, mille korral vähenevad laetud kera väljapotentsiaalid kera tsentri suunas, looduses<br />

puhtal kujul ei eksisteeri ja ei ole võimalik ka tehniliselt ( s.t. kunstlikult ) luua. Ainus võimalus <strong>on</strong><br />

seda olekut luua nii, et kera saab polariseeritud elektrilaengu. See tähendab seda, et keral <strong>on</strong> kaks<br />

kihti, mis <strong>on</strong> laetud vastasmärgiliselt. Näiteks negatiivselt laetud pealmine kiht „katab“ positiivselt<br />

laetud alumist kihti. Sellisel juhul tekib kaks välja, mille korral alumise kihi väljapotentsiaalid<br />

vähenevad kera tsentrist eemaldumisel, kuid pealmise kihi väljapotentsiaalid vähenevad kera tsentri<br />

suunas. Antud juhul huvitabki meid see pealmine kiht, mis <strong>on</strong> identne eelnevalt mainitud teise<br />

juhuga, mille korral <strong>aeg</strong>ruumi lõkspind ei teki kera tsentrisse, vaid kera pinna vahetusse lähedusse.<br />

Kui keha <strong>on</strong> laetud positiivselt ja see veel omakorda laetud negatiivselt, siis mõistame seda<br />

“topeltlaadumisena” ehk polarisatsio<strong>on</strong>ina. See tähendab seda, et keha <strong>on</strong> elektriliselt “topelt”<br />

laetud siis, kui keha kogu pinnalaotuse täidab üksteise peal olevad kaks kihti laenguid, mis <strong>on</strong><br />

erimärgilised. Polarisatsio<strong>on</strong>i nähtuseks nimetatakse omavahel seotud erinimeliste laengute<br />

lahknemist ruumis. Aine dielektriline läbitavus <strong>on</strong> aine polariseerumise mõõduks. Polarisatsio<strong>on</strong>i<br />

tulemusena aine nõrgendab talle mõjuvat elektrivälja. Vaatame elektrilaengute polarisatsio<strong>on</strong>i palju<br />

lähemalt ehk erimärgiliste laengute vahelist ruumi. Homogeense välja ( näiteks plaatk<strong>on</strong>densaatori )<br />

korral <strong>on</strong> selle energiatihedus ruumis kõikjal ühesugune. See <strong>on</strong> võrdne välja energia ja välja poolt<br />

hõivatud ruumala suhtega. Elektrivälja ekvipotentsiaalpinnad asetsevad välja jõujo<strong>on</strong>tega risti ja<br />

mitteühtlaselt. Välja jõujo<strong>on</strong> <strong>on</strong> väljajo<strong>on</strong>, mida matemaatiliselt väljendatakse ruumi koordinaadi<br />

diferentsiaalina, sest igale ruumipunktile väljas vastab mingi suurus. Välja ekvipotentsiaalpind ehk<br />

sama välja pinnad skalaarväljas <strong>on</strong> selliste punktide geomeetriline pind, mille korral f(x,y,z)=c<strong>on</strong>st.<br />

Sellise välja gradient <strong>on</strong> ( mis näitab välja muutumist ruumis, mitte ajas ) igas punktis risti seda<br />

punkti läbiva pinnaga ja divergents näitab vektorvälja allikat – antud elektrivälja korral laengute (<br />

allikate ) tihedust. Potentsiaalse ehk antud välja korral <strong>on</strong> rootor ( mis näitab vektorvälja<br />

keeriselisust ) ja seega vektorvälja tsirkulatsio<strong>on</strong> kõikides välja punktides null. Kahe erinimeliselt<br />

laetud tasandite vahelise resultantvälja tugevus E avaldub = väljaspool tasanditega piiratud<br />

ruumi võrdub see aga nulliga. Tasandite vahel <strong>on</strong> väli homogeenne. Kuid tasandite servade<br />

läheduses pole väli enam homogeenne ja ka väljatugevused erinevad suurusest σ/ε 0 . Erimärgiliste<br />

laengute vahelise ruumi keskel võrdub välja potentsiaal nulliga, kuid see potentsiaal erineb nullist (<br />

nullist suurem ) seda rohkem, mida lähemal <strong>on</strong> potentsiaal „+“ ja „-„ laengule.<br />

Erimärgiliselt laetud tasandite vahelist elektrijõudu f saab välja arvutada järgmise valemiga:<br />

= =<br />

397

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!