Batxilergoa mailako Fisika ikasgaiko apunteak, laburpenak, lanak, azterketak eta ariketak

Faraday-ren eta Lenz-en legea: Indukzio elektromagnetikoa

Indukzio elektromagnetikoak eremu magnetiko baten bidez korronte elektrikoa sortzea ahalbidetzen du. Prozesu honen oinarriak Faraday-ren esperimentuetan eta fluxu magnetikoaren aldakuntzan datza.

Faraday-ren saiakuntzak

Michael Faraday zientzialariak frogatu zuen eremu magnetiko batetik korronte elektrikoa induzi daitekeela. Hona hemen egindako saiakuntzak:

1. Saiakuntza: Espira eta galbanometroa

Galbanometroa (korrontearen intentsitatea neurtzeko tresna) espira bati lotzen zaio:

• Imanaren mugimendua: Imana mugitzean korrontea sortzen da; gelditzean, korrontea eten egiten da. Intentsitatea imanaren abiaduraren araberakoa da.
• Noranzkoa: Ipar poloa hurbiltzean edo hego poloa urruntzean, korronteak

Prozesu erradioaktiboen abiadura

Isotopo baten nukleo atomikoak ezegonkorrak direnean (erradioaktiboak), nukleo horiek alfa, beta edo gama erradiazioa igortzen dute, beste nukleo desberdinetan bilakatuz. Bilakaera fenomeno honi desintegrazioa deritzo.

Desintegrazio erradioaktiboa ausazko prozesua da eta lege estatistikoen menpe dago. Substantzia batek denbora-unitatean buruturiko igorpen erradioaktiboen kopuruari aktibitatea (A) edo desintegrazio-abiadura deritzo. SI sisteman, becquerel (Bq) unitatea erabiltzen da.

Desintegrazio-abiadura desintegratu gabe dauden nukleoen kopuruaren proportzionala da eta nukleoen izaeraren menpekoa da: A = -dN/dt = λ·N

Igorpen erradioaktiboaren legea

Aurreko ekuazioa integratuz, igorpen erradioaktiboaren legea...

Fisio Nuklearra

Masa-galera eta energia:

A+B → C+D
(m_A+m_B) > (m_C+m_D)    Δm = (m_A+m_B) - (m_C+m_D)

Galtzen den masa hori energia bihurtzen da eta Einsteinen ekuazioaren bitartez kalkulatzen da: E = Δm · c²

Lotura-energia

Nukleoa neutroiz eta protoiz osatuta dago. Nukleoa bere nukleoietan desintegratu nahi badugu, energia eman behar zaio. Alderantziz, nukleo bat osatzean, energia kantitate bat askatzen da. Lotura-energia zenbat eta handiagoa izan, orduan eta egonkorragoa da nukleoa.

Lotura-energia masa-defektuarekin dago erlazionatuta. Nukleo baten masa beti da nukleoa osatzen duten protoien eta neutroien masen batura baino txikiagoa:

Δm = (Z protoien masa + neutroien masa) - nukleoaren masa

Galtzen den masa hori, Einsteinen erlazio erlatibistaren...

Elektrostatika: Karga Elektrikoak eta Eremu Elektrikoa

Coulomb-en Legea

Bi karga puntualen arteko erakarpen edo aldarapen indarra bi kargen arteko biderkaduraren zuzenki proportzionala da, eta beraien arteko distantziaren karratuaren alderantziz proportzionala.

Konstantea: K = 9 x 10⁹ N·m²/C²

Indar Elektrikoen Ezaugarriak

• Modulua: Coulomb-en legeak zuzenean adierazten duena.
• Norabidea: Indarra kargak lotzen dituen lerro zuzenaren norabidean dago.
• Noranzkoa: Zeinu bereko kargen artean aldarapen-indarrak agertzen dira, eta aurkako zeinukoen artean erakarpen-indarra.
• Izaera: Indar elektrostatikoak urrutiko indarrak dira. Kargek indarra eragin dezaten ez da inolako ingurune materialik egon behar.
• Akzio-erreakzioa: F₁₂ eta F₂₁ indarrek modulu

FADARAY-REN ESPERIMENTUA Fadaray magnetismoaren bitartez korronte elektrikoa sortzen lehen izan zen. Nola da posible iturri gabe korronte bat sortzea? Espira eta imana, esaterako, berdin mugitzen badira ez da ezebez gertatzen. Imanak hor geldi badago Anperimetroak ez du korronterik markatuko, aldiz, hurbiltzen badugu Anperimetroak korronte bat adieraziko du eta urruntzen badugu ere bai markatuko du korronte bat baina hurbiltzen dugunean sortzen den kontrako noranzkoan. Esperimentu honen barianteak daude, iman batekin egin beharrean beste zirkuitu batekin egin daiteke, ateratzen den printzipioa bera da. Gerta daiteke, bi harilak burdinazko barra baten inguruan kiribilaturik egonda, esaterako, etengailua konektatzean korronte elektrikoa 2. Harilean...

Efektu fotoelektrikoaren deskribapena

Hertzek, 1887an, aurkitu eta deskribatu zuen efektu fotoelektrikoa. Fenomeno honetan, gainazal metaliko batzuk argiaren (argi ikuskorra edo ultramorea) eraginpean jartzean, elektroiak igortzen dituzte, foto-elektroi izenekoak.

Fisika klasikoak azaltzen ez zituen fenomenoak

Esperimentuen arabera, honako gertaera hauek ikusi ziren:

• Igorritako elektroien kopurua: Argiaren intentsitatearekiko proportzionala da.
• Atari-maiztasuna (f₀): Elektroien igorpena erradiazioaren maiztasun minimo batetik aurrera gertatzen da soilik. Metal bakoitzaren ezaugarri propioa da. Teoria klasikoaren arabera, edozein maiztasunetan gertatu beharko litzateke.
• Energia zinetikoa: Igorritako elektroien energia zinetikoa erradiazioaren maiztasunaren

Lenz-en legea

Lenz-en legea korronte induzituaren noranzkoa zehazteko araua da. Lege honen arabera, induzitutako korrontearen noranzkoa korronte hori sorrarazten duen kausaren aurka egiteari dagokio.

Adibidez: iman baten ipar poloa espira baterantz hurbiltzean, espiran zeharreko fluxu magnetikoa handitu egiten da. Lenz-en legearen arabera, korronte induzituaren noranzkoa fluxu magnetiko horren aldakuntzari aurka egiteko sortzen da. Imana urruntzean, korrontearen noranzkoa alderantzikatu egiten da, aurkako eremu magnetiko bat sortuz.

Faraday-ren legea

Indukzio elektromagnetikoa fenomeno hau lege baten bidez formula daiteke: zirkuitu bateko indar elektroeragile induzitua (ε), zirkuitu horretan sortzen den fluxu magnetikoaren aldaketaren abiaduraren...

Argi-uhinen islapena eta errefrakzioa

Uhina ingurune batetik hedatzen dabilela, beste ingurunetik banantzen duen gainazalera iristean, energiaren parte bat jatorriko ingurunera itzultzen da: uhinen islapena gertatu dela esan ohi dugu. Aldi berean, uhin erasotzailearen energiaren beste partea bigarren ingurunera transmititzen da, uhinaren errefrakzioa sortuz.

Adibidez, argi-uhin bat mota desberdineko bi ingurune gardenen arteko bananketa-gainazalera iristean, parte bat islatu egiten da, eta beste parte bat errefraktatu.

Argi-izpiak eta norabide-aldaketak

Islapen- eta errefrakzio-fenomenoak aztertzeko, oso baliagarria da argi-izpiak kontsideratzea (uhin-frontearen perpendikularrak diren norabideak), argiak jasaten dituen norabide-aldaketak erakusten...