Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Csúcshatás

3568
Mit jelent a csúcshatás jelensége? (Vizsgára kellene) Kérlek lehetőleg olyan nyelvezettel válaszoljatok, amiben értem. (Nem fizikás vagyok)
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
fizika, áramerősség
0
Felsőoktatás / Fizika

Válaszok

1
Röviden azt jelenti, hogy egy elektromos töltésekkel feltöltött fémtárgy csúcsainál sokkal nagyobb az elektromos térerősség, mint a lapos részeinél. (A csúcsoknál sokkal sűrűbben vannak az erővonalak.)

Ez így alakul ki: (ha el kellene mondanod...)
Úgy képzeld el, hogy a fémtárgy lapos része egy nagy sugarú gömb, a hegyes csúcs pedig egy pici sugarú gömb. A fémtárgyon mindenhol azonos a feszültség, a feszültség pedig `Q/r`-rel arányos, ahol `r` a gömb sugara. Mivel a feszültség azonos, ezért `Q_1/r_1=Q_2/r_2`. Mondjuk ha 10-szer akkora a nagyobb sugár, akkor 10-szer akkora lesz azon a gömbön a töltés nagysága. (Eddig még a nagyobbik sugarú vezet, de várd ki a végét.)
A töltések a felületen oszlanak el, a felület pedig a sugár négyzetével arányos (4r²π). Vagyis a nagyobbik gömbnek 100-szor akkora a felülete, mint a kisebbnek. Ezért hiába van ott több töltés, a sok töltés jóval nagyobb felületen oszlik el, ezért a kisebbik sugarú (hegyes) részen 10-szer annyi lesz az egységnyi felületre eső töltés. A térerősség pedig attól függ, milyen sűrűn vannak az elektronok (töltések) a felületen, vagyis a csúcsnál 10-szer akkora lesz a térerősség.

Egy rendes hegyes csúcsnak a sugara nem tizede mint a laposnak, még annál is sokkal de sokkal kisebb, ezért a térerősség a csúcsnál baromi nagy lehet.

A csúcshatásnak van egy olyan következménye, hogy a nagy feszültségű (sok töltést tartalmazó) hegyes fémtárgynál a nagy térerősség a csúcsnál polarizálja a levegő molekuláit, amik ezért a csúcs felé vonzódnak. Ott a tárgyról töltést kapnak, ami azonos előjelű, mint ami a fémtárgyon is van. Azt a fém töltései taszítják, ezért a levegő molekulái nagy sebességgel elszakadnak a csúcsnál a fémtárgytól. Ez az elektromos szél. Ez olyan erős tud lenni, hogy elfúj egy gyertyát.
Itt egy videó róla: http://fizipedia.bme.hu/index.php/F%C3%A1jl:Elektromos_csucshatas_II.ogv

Ha mindkét végén hegyes a tárgy, ami nagy feszültségre fel van töltve (sok töltést raktunk rá), akkor mindkét csúcsnál lesz ilyen elektromos szél. Ha mondjuk S alakra meg van hajlítva és középen egy tengelyre fel van függesztve, akkor elkezd forogni a széltől. (Segner kerék.)
Itt egy videó róla: http://fizipedia.bme.hu/index.php/F%C3%A1jl:Elektromos_csucshatas_I.ogv

A villámhárító is a csúcshatáson alapul. A felhőben sok töltés szaporodik fel, ettől elektromos megosztás miatt mindenhol a fémekben elmozdulnak a töltések, a villámhárítóban is. A villámhárító csúcsánál a csúcshatás miatt nagy térerősség alakul ki, ezért ott koncentrálódva lesz a kisülés az esetek nagy részében.
1