odgovori iz fizike

28
EVO MI SE POTRUDILI DA ODGOVORIMO FIZIKA ELEKTROSTATIKA 1. Šta je to električni naboj? Za sva tijela, koja poslije trljanja privlače druge predmete kaže se da su naelektrisana. (Električni naboj je pojava kada tijela poslije trljanja privlače druge predmete). Cjelokupni umnožak elementarnog naelektrisanja. 2. Koje vrste naboja postoje u prirodi? Postoji pozitivan i negativan naboj. 3. Koje međudjelovanje je karakteristično za naelektrisana tijela? Elektromagnetno međudjelovanje. 4. Kako se manifestuje to međudjelovanje? Manifestuje se djelovanjem Kulonove sile koja može biti privlačna i odbojna. 5. Koja sila se javlja između dva naelektrisana tijela? Kulonova sila, zavisno od naelektrisanja može biti privlačna (raznoimena) i odbojna (istoimena nael) 6. Čime se bavi elektrostatika? Dio nauke o elektricitetu koja proučava naelektrisanja (naboje) u mirovanju je elektrostatika. 7. Objasni princip rada elektroskopa! Elektroskop je uređaj kojim se utvrđuje da li je neko tijelo naelektrisano, kojom vrstom elektriciteta i kolikom količinom elektriciteta. Sastoji se od metalnog kućišta u obliku valjka u kojem se nalazi metalni štap sa dva tanka listića (od aluminija ili staniola). Na drugom kraju štapa je metalna ploča ili kugla. Kada naelektrisano tijelo dodirne kuglicu elektroskopa, naelektrisanje se djelimično prenese na njegove listiće. Istoimeni elektricitet na listićima izaziva njihovo odbijanje. Razmak između raširenih listića proporcionalan je njihovom naelektrisanju. ELEKTROSKOP (slika ) izolator kučište listić

Upload: kenan-sitarevic

Post on 27-Oct-2015

1.708 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Odgovori iz fizike za prijemni ispit 2012/2013 godine, Sarajevo

TRANSCRIPT

EVO MI SE POTRUDILI DA ODGOVORIMO

FIZIKAELEKTROSTATIKA

1. Šta je to električni naboj?Za sva tijela, koja poslije trljanja privlače druge predmete kaže se da su naelektrisana. (Električni naboj je pojava kada tijela poslije trljanja privlače druge predmete).Cjelokupni umnožak elementarnog naelektrisanja.2. Koje vrste naboja postoje u prirodi?Postoji pozitivan i negativan naboj.3. Koje međudjelovanje je karakteristično za naelektrisana tijela?Elektromagnetno međudjelovanje.4. Kako se manifestuje to međudjelovanje?Manifestuje se djelovanjem Kulonove sile koja može biti privlačna i odbojna.5. Koja sila se javlja između dva naelektrisana tijela?Kulonova sila, zavisno od naelektrisanja može biti privlačna (raznoimena) i odbojna (istoimena nael)6. Čime se bavi elektrostatika?Dio nauke o elektricitetu koja proučava naelektrisanja (naboje) u mirovanju je elektrostatika.7. Objasni princip rada elektroskopa!Elektroskop je uređaj kojim se utvrđuje da li je neko tijelo naelektrisano, kojom vrstom elektriciteta i kolikom količinom elektriciteta. Sastoji se od metalnog kućišta u obliku valjka u kojem se nalazi metalni štap sa dva tanka listića (od aluminija ili staniola). Na drugom kraju štapa je metalna ploča ili kugla. Kada naelektrisano tijelo dodirne kuglicu elektroskopa, naelektrisanje se djelimično prenese na njegove listiće. Istoimeni elektricitet na listićima izaziva njihovo odbijanje. Razmak između raširenih listića proporcionalan je njihovom naelektrisanju.ELEKTROSKOP (slika) izolator kučište

8. Šta je to elektrometar?Ako se otklon listića ili igle može očitavati na nekoj skali onda se takav elektroskop naziva ELEKTROMETAR (to je ustvari kalibrisani elektroskop).ELEKTROMETAR(slika)

listić

+ +

9. Kada kažemo da je tijelo pozitivno, a kada negativno naelektrisano?Tijelo je pozitivno naelektrisano ako ima manjak elektrona, a ako ima višak elektrona onda je negativno naelektrisano.10. Kada kažemo da je električki neutralno?Kada ima istu količinu negativnog i pozitivnog naelektrisanja.11. Od čega zavisi količina naelektrisanja i navedi matematičku formulu?Količina naelektrisanja zavisi od toga koliki je broj elektrona u višku ili manjku u odnosu na neutralno stanje. Svaka količina naelektrisanja jednaka je cjelobrojnom umnošku jednog elektrona q=n*e n - cio broj, e - naelektrisanje jednog elektrona 12. Šta je elementarni naboj i koliko iznosi?Naelektrisanje jednog elektrona je, najmanja poznata količina elektriciteta i naziva se još elementarni naboj, iznosi naboj jednog jedinog elektrona e=1,602*10-19 C13. Kako glasi zakon održanja količine elektriciteta?Algebarski zbir naelektrisanja u izolovanom sistemu je konstantan.14. Kako glasi Kulonov zakon i navedi matematički oblik?Sila uzajamnog djelovanja dvije tačkaste količine elektriciteta upravo je proporcionalna tim količinama elektriciteta, a obrnuto proporcionalna kvadratu njegove udaljenosti. q1 * q2 F= k* r215. Šta je relativna električna permitivnost i od čega zavisi?Relativna permitivnost neke sredine pokazuje koliko je puta sila uzajamnog djelovanja dva naelektrisanja manja u toj sredini nego u vakuumu, a zavisi od upravo od sredine u kojoj se nalazi.16. Definiši električno polje i objasni kako zavisi smjer vektora od smjera vektora sile!Prostor oko naelektrisanog tijela u kojem se očituje djelovanje na druga naelektrisana tijela zove se električno polje ili prostor u kojem se očituje djelovanje električne sile. Smjer zavisi od sile.17. Nacrtaj linije homogenog i centralnog električnog polja!CENTRALNO (RADIJALNO) POLJE (najveći efekat sile u centru smanjuje se ka periferiji)- intenzitet je najveci u centru a slabi kako se udaljenost povecava.

HOMOGENO POLJE (intenzitet polja isti u svakoj tački)

+

-

-

-

-

-

+

+

+

+

+

Linije sile pozitivnog naelektrisanja imaju smjer od naelektrisanja, a linije sile negativnog naelektrisanja imaju smjer ka naelektrisanju.Linije sile počinju na pozitivnom, a završavaju na negativnom naelektrisanju.18. Definiši električni potencijal i napon, napiši matematičke izraze i jedinice!Potencijal električnog polja u nekoj tački jednak je potencijalnoj energiji jediničnog probnog nael.El. potencijal je količnik potencijalne energije i probnog naelektrisanja. – V = Ep /q [volt]Razlika potencijala između dvije tačke električnog polja zove se električni napon.

MATEMATIČKI IZRAZI: Epa EpbVa= Vb= A = F*d F = E*q q q Ep = Epa – Epb = Va*q - Vb*q = (Va - Vb)*q Potencijalna razlika ili napon

JEDINICE: (Va) = 1J =1V --> jedan volt 1C 19. Objasni ponašanje provodnika i dielektrika u el. polju!Kada se provodnik unese u električno polje, naelektrisanje unutar provodnika se raspodijeli tako da je jačina el. polja unutar provodnika jednaka nuli.Dielektrik je ustvari izolator i ne provodi el. struju, ponaša se tako da se atomi deformišu, formiraju se dipoli, jedan kraj je negativno naelektrisan, a drugi pozitivno.

20. Kojom brzinom se kreće naelektrisana čestica u el. polju?Kreće se po pravilu horizontalnog hica.21. Objasni fenomen “električni vjetar”!Raspored elektriciteta na tijelima nepravilnog oblika nije ravnomjeran. Na slici najveća površinska gustoća elektriciteta je na šiljku. Na njegovom vrhu električno polje može biti toliko jako da jonizuje zrak ispod šiljka. Joni istog znaka naelektrisanja kao i šiljak udaljavaju se velikom brzinom i povlače za sobom neutralne molekule zraka, na taj način se stvara električni vjetar koji može saviti plamen svijeće.

+ + + + + + + + + + ++ + + + + + + + +

-+

+

- +

22. Objasni šta je dipol!Kada se dielektrik stavi u el. polje, onda će se njegovi atomi polarizovati. Pozitivna jezgra atoma neće se više nalaziti u centru el. omotača, jer se el. omotač pomjerio. Atom i dalje ostaje kao cjelina elektroneutralan, ali će jedan njegov kraj biti naelektrisan negativno, a drugi pozitivno. Dobili smo el. dipol. – molekula, deformisani atom, gdje se tačno zna + i – strana.

23. Šta je el. kondenzator i čemu služi?Sistem od 2 provodnika koji može primiti veću količinu elektriciteta nego kada su odvojeni naziva se električni kondenzator. U tehnici imaju široku primjenu!24. Definiši električni kapacitet kondenzatora riječima, matematički i navedi mjernu jedinicu!Kapacitet kondenzatora se definiše odnosom količine elektriciteta na jednoj od ploča i razlike potencijala između ploča. C = q/U (F)25. Zašto se u praksi koriste manje jedinice od 1 farada?To je vrlo velika jedinica. Čak ni Zemljina kugla nema toliki kapacitet. Zbog toga se u praksi koriste manje jedinice.26. Koje vrste el. kondenzatora poznajete?Pločasti, sferni i cilindrični.27. Od čega zavisi kapacitet el. kondenzatora? Od površine jedne od ploča i razmaka između njih. C = ε0*S d28. Nacrtaj shemu 2 kondenzatora i napiši čemu je jednak kapacitetPARALELNO VEZIVANJE Kod paralelno vezanih kondenzatora ukupan kapacitet je jednak zbiru kapaciteta pojedinih kondenzatora. C = C1 + C2 + Q1 - C1 + Q2 -

C2

SERIJSKO VEZIVANJEKod serijski vezanih kondenzatora recipročna vrijednost ukupnog kapaciteta jednaka je zbiru recipročnih vrijednosti kapaciteta pojedinoh kondenzatra. 1 = 1 + 1

C C1 C2 + Q - + Q -

C1 C2 U1 U U2

- +

29. Koja fizikalna veličina se ne mijenja pri serijskoj vezi, a koja pri paralelnoj vezi kondenzatora?Kod serijske veze naboj (q) ostaje konstantan, a kod paralelnog vezivanja to je napon (U).ELEKTRIČNA STRUJA

1. Šta je električna struja?Usmjereni tok/kretanje naelektrisanja kroz provodnike2. Koji smjer je smjer električne struje?Tehnički smjer ( od + ka -) 3. Objasni razliku između tehničkog i fizičkog smjera električne struje.Tehnički smjer ide od + ka –, usvojeni smjer, smjer električne struje tj. smjer električnog poljaFizički smjer ide od – ka +, tj. suprotno od tehničkog, smjer kretanja elektrona i suprotan je od smjera električnog polja, jer su elektroni negativno naelektrisani.4. Koje tipove električne struje poznaješ?AC – naizmjeničnaDC - istosmjerna Razlika je u tome što istosmjerna ima stalni intenzitet i smjer, dok naizmjenična povremeno mijenja i intenzitet i smjer.5. Navedi primjere primjene električne struje u svakodnevnom životu.istosmjerna- daljinski upravljaci, mobiteli, vaga, sat, sve sto je na baterijenaizmjenicna – frizider, pecnica, mikrovalna... ( za velike potrošače – gradska mreža, trafo stanica ..)6. Definiši jačinu električne struje.Jačina električne struje brojno je jednaka količini elektriciteta koja protekne kroz presjek provodnika u jedinici vremena.7. Definiši matematički jačinu električne struje i navedi mjernu jedinicu za tu fizikalnu veličinu.

I = qt => I = Cs = A8. Definiši gustinu električne struje i objasni to na primjeru provodnika koji nema konstantan poprečni presjek?Gustina električne struje se definiše kao jačina električne struje po jedinici površine.

J= IS [j] =A

m2 gustoća je manja na širem djelu provodnika, jer je obrnuto proporcionalna sa S;

Gustina el. struje se određuje kao jačina struje koja protekne kroz poprečni presjek površine S. 9. Kako glasi Ohmov zakon za dio strujnog kola?Jačina električne struje u provodniku je direktno proporcionalna naponu na njegovim krajevima, a obrnuto proporcionalna njegovom otporu pri konstantnoj temperaturi.

R =UI ; (I =UR )10.Kako glasi Ohmov zakon za kompletno strujno kolo?Jačina struje u zatvorenom kolu proporcionalna je elektromotornoj sili (izvora), a obrnuto

proporcionalna zbiru svih otpora u kolu I= ER+r

11.Šta je to električni otpor i kako se određuje?To je pojava koja se javlja zbog protoka električne struje kroz provodnik.

R= ∫ ls [Ω] El. otpor je posljedica proticanja el. struje kroz provodnik. Može se odrediti pomoću paralelno vezanog Ohm metra, kombinacijom voltmetra i ampermetra ili mjerenjem parametara žice (el. otpor zavisi od dužine, poprečnog presjeka i materijala od kojeg je žica napravljena)

12.Šta je ampermetar i kako se koristi?Ampermetar je uređaj koji služi za mjerenje jačine električne struje u električnom kolu i vezuje se u seriju i ima mali otpor.13.Od čega sve zavisi otpor provodnika?Dužina provodnika, debljina provodnika, materijal, jačina el. struje kroz provodnik i napon na krajevima, temperatura i osvjetljenost.14.Koja mjerna jedinica je definisana za specifični otpor provodnika?ommetar --> 1Ωm; ro = 1Ωm15.Objasni eksperimentalno određivanje el. otpora pomoću Ohmovog zakona, nacrtaj shemu i objasni kako se grafički izračunava vrijednost otpora na osnovu mjerenja.Kada se spoji električno kolo kao na slici, potom očitavamo vrijednosti jačine električne struje na ampermetru i vrijednosti napona na voltmetru za različite dužine zica i unesemo vrijednosti u tabelu. Što je dužina zice veća, otpor i napon su veći, ali se jačina električne struje smanjuje. Za otpor na y osu ide U, a na x osu I i gradijent je k = R, a za specifični otpor na y osi ide R, na x osi l i gradijent k = ro/ s

16.Koje otpornike poznaješ i za šta se koriste u praksi? Koji su njihovi simboli u strujnom kolu?Obični otpornik - konstantnu vrijednost, R= const., u uređajima u kojima ne želimo mijenjati otporS klizačem-s promjenjivim vrijednostima otpora i kostisti se u uređajima gdje želimo mijenjati strujuPTC (mjere temperaturu), NTC (mjere i regulišu temperaturu), LDR (upravljaju releom) i VDR (stabiluzuju napon). Imamo još i reostat i potenciometar.

R = const.

R = promjenjiv 17.Kretanje električne struje u metalima ?Atomi metala imaju slabo vezane elektrone u spoljašnoj ljusci na koje utiče električno polje susjednih atoma. Pod takvim okolnostima spoljašnji elektroni mogu lahko preći u domen susjednog atoma, pa zatim trećeg. Na taj način one postaju slobodni elektroni. Oni lutaju po cijeloj zapremnini provodnika i ravnomjerno su raspoređeni u prostoru između pozitivnih jona, koji osciluju oko ravnoteženog položaja.

18.Šta je elektromotorna sila?El. mot. sila izvora struje jednaka je radu spoljašnjih sila za prenošenje jedinične količine elektriciteta sa nižeg na viši potencijal

E= Aq [V]

19.Kako glasi Joule-Lentzov zakon? Šta nam on fizikalno znači?"Oslobođena količina toplote u provodniku jednaka je proizvodu otpora provodnika, kvadrata jačine struje i vremena proticanja"E=R*t¿ I 2

20.Izvedi matematičku formulaciju za J - L zakon koristeći Ohmov zakon za dio strujnog kola.E = A = q * U (q = I* t) => A= I*t* U (U = I * R ) => I2* t* R

21.Navedi Kirchoffova pravila i napiši njihove matematičke formulacije.1.: „Zbir svih struja koje ulaze u čvor jedna je zbiru svih struja koje izlaze iz čvora“ I = I1 + I2 + I32. (serijska veza): „Algebarski zbir svih elektromotornih sila u zatvorenoj strujnoj konturi jednaka je zbiru svih padova napona u toj strukturi“I = const. E = IR1 + IR2 = 0 = U1 + U2

22.Koji su načini vezivanja otpornika, a koji kod izvora i čemu su onda respektivno jednaki ukupni otpori u kolu i ukupna potencijalna razlika u kolu?Serijsko R = R1 + R2 (npr. dvije baterije od po 1,5 v = 3) I=const.

Paralelno 1/R = 1/R1 + 1/R2 ( -||- =1,5) U=const.

23.Definiši rad i snagu električne struje!Rad električne struje jednak je proizvodu napona, jačine struje i vremena proticanjaA = F*s , A = U*q, A = P*t

24.Snaga električne struje predstavlja izvršeni rad električne struje u jedinici vremena.

P= q∗Ut = U*I

ELEKTROMAGNETIZAM1. Koja tijela nazivamo magnetnima?Magnetnim tijelima nazivamo tijela koja privlače predmete od željeza i željeznih legura.2. Za koja tijela kažemo da su trajno, a za koja da su privremeno namagnetisana? Koristi ogled.Tvrdi magnetici su trajno namag. tj. nakon prestanka djelovanja magneta (mag.sile) oni ne gubemagnetna svojstva za razliku od mekih magnetika koji su privremeno namag. i gube svojstva priprestanku djelovanja magnetne sile. Meki (privremeno) - željezo, tvrdi (trajni) - čelik

3. Definiši magnetno polje.Mag. polje je prostor oko svakog namagnetisanog tijela i oko provodnika kojim protiče struja.4. Objasni kako izgledaju magnetne silnice, te koja je razlika u odnosu na električne.Mag. silnice idu od N ka S, one su zatvorene i kružne, dok su električne silnice otvorene, približno pravolinijske (parabolične) i idu od S ka N.5. Šta su to magnetni polovi?Mag. polovi su mjesta gdje je mag. polje najjače.(S- južni, N- sjeverni, istoimeni se odbijaju)6. Objasni pojavu magnetne influencije.To je pojava orijentisanja svih elementarnih magneta u jednom smijeru. (u smjeru vanjskog polja)7. Šta je magnetna permeabilnost i od čega zavisi?Magnetna permeabilnost je veličina koja zavisi od materijalne sredine u kojoj se očituje magnetnopolje i govori nam koliko puta je magnetno polje jače u toj sredini nego u vakumu. 8. Koje vrste materijala poznajemo s obzirom na vrijednost μr (relativne mag. permeabilnosti)μr>1 – paramagnetici, μr<1 – dijamagnetici, μ>>1 – feromagnetici9. Šta je kompas i za šta nam služi u praksi ?Uređaj koji radi na principu magnetne igle (skretanje u pravcu mag. polja). Služi za orijentaciju.10. Definiši magnetnu indukciju i magnetni fluks, te kakva je međusobna zavisnost ovih veličina?Magnetna indukcija je gustina magnetnog fluksa.Magnetni fluks je broj silnica koje presjeca određenu površinu, magnetni fluks je gušći ako je brojsilnica koji presjeca određenu povrsinu veći.B = / S, [B]= 1T; [ ]= 1Wb11. Uporedi osu koja spaja geografske polove zemlje i osu koja spaja magnetne polove zemlje;

kako se naziva ugao između te dvije ose?

Geo. osa spaja geografske polove zemlje.

Mag. osa spaja magnetne polove zemlje.

Ugao deklinacije je ugao izmedu njih

. 12. Objasni Erstedov ogled s provodnikom kroz koji protiče struja.Ogled se sastoji u tome da se žica kroz koju protiče električna struja provuče kroz papir tako da ravan papira bude okomita na žicu. Po papiru se pospu opiljci željeza koje se zbog formiranog magnetnog polja rasporede u koncentrične kružnice čiji je smjer određen pravilom desne ruke.13. Objasni pravilo desne ruke za gore navedeni provodnik i nacrtaj silnice magnetnog polja u skladu sa pravilom desne ruke.Obuhvatimo provodnik desnom šakom tako da nam palac pokazuje smjer toka električne struje,onda će savijeni prsti pokazivati smjer silnica magnetnog polja.14. Kako se izračunava magnetne indukcija u nekoj tački za pravolinijski provodnik kojim protičestruja? B = µ * H (mi = I/2pi*a)15. Objasni silnice magnetnog polja kod kružnog provodnika i čemu je jednako B?Silnice mag. Polja izviru sa jedno strane a uviru na drugu stranu. B = µ + I / 2a16. Objasni Magnetno polje solenoida i nacrtaj silnice, tako da poštuješ pravilo desne ruke zasolenoid. B0 = µ0 + NI /lObuhvatimo solenoid desnom rukom tako da nam u kažiprst ulazi smjer električne struje, onda palac pokazuje smjer sjevernog pola.Silnice izlaze iz sjevernog, a ulaze u južni pol.17. Šta je elektromagnet i kako ga jednostavno možemo napravit?Elektromagnet je namotaj priključen na potencijalnu razliku čije je jezgro ispunjeno mekim

željezom ( jednostavno ga pravimo pomoću navoja(komad žice), jezgro od mehkog zeljeza (eksera) i baterije, a jači pravimo pomoću duže žice, jačeg izvora, šireg komada željeza).18. Definiši jačinu magnetnog polja. Kako ona zavisi od magnetne indukcije?H - jačina mag. polja, zavisi od tipa mag. polja i od sredineB = µ * H; H = B/ µ, polje je jace ako je jaca mag. Indukcija.H = I / 2pi * a = N * I / l = I/2a19. Objasni djelovanje magnetnog polja na provodnik kojim protiče struja (F=BIl). Pravilo lijeve ruke. F=B*I*l – sila koja izaziva skretanje (amperova sila)Ukoliko provodnik kojim protice struja unesemo u mag. polje on će skretati napred ili nazad, zavisno od smjera el. struje i smjera mag. polja prema pravilu lijeve ruke.Pravilo: Ako srednji prst pokazuje smjer struje, kažiprst smjer linija sile mag. polja, onda će palac pokazivati smjer kretanja provodnika.20. Uzajamno djelovanje dva paralelna strujna provodnika je opisano silom....F= µ * I1 * I2 / 2pi *a*l Provodnici kojima tece struja istog smjera se međusobno privlače, a provodnici kojima teče struja suprotnog smjera se međusobno odbijaju.21. Objasni kako se kreće naelektrisana čestica u magnetnom polju? Nacrtaj!Po kruznoj putanji zbog Lorentsove sile (F=q*v*B) koja igra ulogu centripetalne sile.22. Pravilo lijeve ruke (F=q*v*B)?Postavimo palac, kažiprst i srednji prst okomito jedan na drugi. Ako srednji prst pokazuje smjer struje, kažiprst smjer linija sile magnetnog polja (B), onda će palac pokazivati smjer amperove, elektromagnetne sile – smjer kretanja provodnika.23. Objasni pojavu elektromagnetne indukcije! Pojava proizvodnje el.struje unutar provodnika pomoću promjenljivog magnetnog polja. E= - / t

24. Definiši mjernu jedinicu za induktivitet zavojnice!Neki kalem ima koeficijent samoindukcije 1H, ako promjena osnovne struje od 1A/s izaziva elektromagnetnu silu samoindukcije 1 N. [L] = 1H= V*s/A = om* sNAIZMJENIČNA STRUJA1. Šta je to naizmjenična struja?Naizmjenična struja je tip struje koja naizmjenično mijenja svoj intenzitet i smjer.2. Objasni princip dobijanja naizmjenične struje?Neka se između polova stalnog magneta nalazi provodnik u obliku pravougaonog rama. On rotira oko neke osovine koja je okomita na magnetsko polje indukcije B. Prilikom obrtanja stalno se mijenja magnetni fluks kroz površinu koja ograničava okvir. Prema zakonu indukcije, usljed promjene magnetskog fluksa , na krajevima provodnika se javlja indukovana elektromotorna sila, odnosno razlika potencijala.3. Nacrtaj i objasni grafikon sinusne naizmjenične struje.

a) φ0=π2rad

b) φ0=πrad

c) φ0=3π2 rad

Objašnjenje: Iz grafikona se učitavaju sljedeći rezultati: struja je najveća u tačci I 0, a jednaka je nuli u i kada dodiruje x osu na kojoj se nalaze podaci vremena.

Jedan period T je potreban da se struja vrati u vrijednost iz koje je krenula.

4. Definiši trenutne vrijednosti naizmjenične struje i napona.i = I0 sin (wt + Φ 0)u = U0 sin (wt + Φ0)5. Definiši maksimane vrijednosti naizmjenične struje i napona.To su vrijednosti induciranog napona i struje u namotaju kada je on svom svojom površinom u silnicama. Uef = U0 / √2 U0 = √2*Uef Ief = I0 / √2 I0 = √2 *Ief6. Šta je to kružna frekvencija i sa kojom je fizikalnom veličinom povezuješ?Kružna frekvencija omega (w) izračunava se pomoću izraza w = 2pi*f, a povezujemo je sa ugaonom brzinom rotacije namotaja u mag. polju.7. Definiši period i frekvenciju naizmjenične struje.Frekvencija je broj punih obrtaja kvadratičnog rama u jedinici vremena (f)Period je vrijeme potrebno za jedan puni obrtaj (T)

F=Nt T= tN T=1f f=

1T

8. Koja je to vrijednost frekvencije naizmjenične struje koja je standardna i najrasprostranjenija?F=50 Hz a U=220v9. Definiši efektivne vrijednosti struje i napona.Vrijednosti koje očitavamo na instrumentima (ampermetar za struju, voltmetar za napon)10. Koji su to otpori koji se mogu naći u kolu naizmjenične struje?Termogeni otpor, induktivni otpor, kapacitivni otpor.11. Definiši termogeni, induktivni i kapacitivni otpor u kolu naizmjenične struje.Termogeni – konstantan, napon i struja u fazi i = I0*sin*wt = (U0/r)*sin*wt (Φ 0=0)

R= ρ∗lsInduktivni otpor – ima zavojnicu, struja kasni za naponom Φ0 = pi/2, Rl=w*LKapacitivni otpor – ima kondenzator, napon kasni za strujom, Rc=1/wc12. Šta znači kada kažemo da struja kasnii za naponom, odnosno kada napon kasni za strujom? Predstavi to grafički!

13. Napiši matematičke izraze za otpore u kolu naizmjenične struje.Otpori u kolu naizmjenične struje su: TERMOGENI, INDUKTIVNI I KAPACITIVNI OTPOR.Matematički izrazi za ove otpore su:

1. R=ƒi∙ IS 2. RL=Ɯ∙ I 3. RC=1Ɯ ∙C

14. Definiši impedancu!Ukupan otpor u kolu naizmjenične struje zove se Impedanca .Z=√ R2 +R(R ¿¿L−RC)

2¿

15. Izvedi formulu za rezonantnu kružnu frekvenciju.Rezonantna kružna frekvencija, pri kojoj je otpor u kolu naizmjenične struje najmanji data jeizrazom: el. Rezonancija (Rl=Rc), wL= 1/wC i w2LC=1

Ɯ 0=1

√LC16. Definiši snagu u kolu naizmjenične struje.Ako u kolu naizmjenične struje postoji samo termogeni otpor, tada je izraz za snagu naizmjeničnestruje isti kao i izraz za snagu jednosmjerne struje (P=U∙I). Postoje aktivna, prividna i jalova snaga.17. Šta znači prividna snaga i kako se izračunava, a šta je jalova snaga i kako se izračunava?Izraz P=U∙I naziva se prividna snaga i ona se izražava u voltamperima. Jalova snaga je izraz Pr=UI sinΦ i naziva se jalova jer se ne može iskoristiti.18. Definiši faktor snage.Proizvod struje i komponente napona koji je u fazi sa strujom je aktivna snaga:Izraz cos ƒi se naziva faktor snage. Pa=Ui cos ƒi 19. Objasni princip rada generatora naizmjenične i istosmjerne struje!NAIZMJENIČNA STRUJA:Savremeni izvori naiz. struje skoro isključivo su indukcioni generatori čiji se princip rada zasniva na elektromag. indukciji. Kod njih se obrtajem kalema (strujne petlje) u mag. polju dobija naiz. struja. Osnovni dijelovi svih indukcionih generatora su: induktor i indukt, rotor i stator.ISTOSMJERNA STRUJA:Princip rada generatora jednosmjerne struje isti je kao i generatora naizmjenične struje. U provodniku se indukuje naizmjenična struja ali se na prikladan način u vanjskom kolu dobiva istosmjerna struja.Tu ulogu kod ovog generatora vrši kolektor (komulator).20. Šta su transformatori? Od čega se sastoje?Transforamtori su uređaji kojima se povećava ili smanjuje naizmjenični napon. Sastoje se od primara (kalem na koji se dovodi naizmjenična struja) i sekundara (kalem u kojem se indukuje struja). Naponi na krajevima primara i sekundara odnose se kao brojevi njihovih namotaja jačine struje kroz primar i sekundar odnose se obrnuto naponima na primaru i sekundaru21. Gdje se ogleda primjena transformatora?Uloga transformatora u elektroenergetskom sistemu je veoma značajna jer on omogućuje ekonomičnu, pouzdanu i bezbijednu proizvodnju, prenos i distribuciju električne energije pri najprikladnijim naponskim nivoima. Dakle, njegovom primijenom se, uz veoma male gubitke energije,rješavaju problemi raznih naponskih nivoa i međusobne izolovanosti kola koje se nalaze na različitim naponskim nivoima.22. Napiši jednačinu koja opisuje rad jednog idealnog transformatora.

N 1

N 2

=U1

U2

=I1I2

23. Objasni sve fizikalne veličine koje su povezane goree navedenom jednačinom!

Ako sekundar trasnformatora ima N2 namotaja a primar N1 namotaja onda važi relacija N 1

N 2

=U1

U2.

Ako je broj namotaja veći na sekundaru nego na primaru, onda se napon povećava i obratno. Kada sekundar nije opterećen kroz primar protiče vrlo mala struja koja se zove struja praznog hoda. U idealnom transformatoru snaga koja se dovodi na primarni kalem jednake je snazi u sekundarnom

kalemu. Povezane su sve fizikalne veličine: struja, napon, namotaj, snaga.P1 = P2U1*I1 = U2*I2

OPTIKA

1. Šta je svjetlost? Kako se naziva naučna disciplina koja proučava svjetlost i svjetlosne pojave?Svjetlost je elektromagnetni talas koji se moze prostirati kroz bilo koju sredinu. Nauka je optika.2. Objasni prirodu svjetlosti?Dualna, u isto vrijeme je foton (cestica) i talas (zbog frekvencije, talasne duzine, difrakcije...)3. Navedi predmet proučavanja fotometrije kao dijela optike.Svjetlosne velicine koje se mogu mjeriti (prostorni ugao...)4. Definiši osnovne fotometrijske veličine i njihove mjerne jediniceJačina svjetlosti I= / Ω 1 cd (kandela)Svjetlosni fluks =I* Ω 1 lm (lumen)Prostorni ugao Ω=s/R2 1 srad (steradijan)Osvjetljenost E= /S 1lx (luks)

5. Ko je eksperimentalno izmjerio brzinu prostiranja svjetlosti, a koliko ona danas iznosi?Fizo, c=3*108 m/s 6. Na koji dio spekra je naše oko najosjetljivije? Na zeleni dio spektra7. Šta je to luksmetar? Sprava za mjerenje osvjetljenosti8. Napiši matematičke izraze za osvjetljenost, jačinu svjetlosti i svjetlosni fluks. Poveži te veličine i objasni kako zavise međusobno.E= /s => I* Ω/S => ( I*s/R2)/S => I/R2

Svjetlost je veća sto je fluks veći tj. što je veći intenzitet svjetljosti.

9. Kako se dijeli optika? Fotometrija, geometrijska i talasna optika10. Šta proučava geometrijska optika? Proučava svjetlost (svj. zrake) kao pravce.

11. Navedi četiri osnovna zakona geometrijske optike i iskaži ih riječima.a) Zakon pravolinijskog prostiranja svjetlosti - kroz bilo koju sredinu se prostire pravolinijskib) Zakon nezavisnosti prostiranja svjetlosti – ukoliko predmet obasjamo sa dva razlicita izvora,

svjetlosni zraci ce se prostirati nezavisno jedan od drugog bez medudjelovanja, te formira 2 likac) Zakon odbijanja (refleksije) – Svj. zraci se odbijaju od neke površine ukoliko je upadni ugao

jednak odbojnom uglu i ukoliko su upadna, odbojna zraka i normala na površinu u istoj ravni.d) Zakon prelamanja ( refraksije) – ukoliko svjetlost prelazi iz opticki rjede u opticki guscu sredinu

ona je prelomljena prema normali.

12. Šta je to odbijanje svjetlosti i od čega zavisi?Zavisi od povrsina ogledala - Svj. Zraci se odbijaju od neke povrsine ukoliko je uUpadni ugao jednak odbojnom uglu i u koliko su upadna zraka, odbojna zraka i normala na povrsinu u istoj ravni13. Prilikom iskazivanja zakona o prelamanju svjetlosti spominje se veličina indeks prelamanja date materijalne sredine. Definiši tu veličinu!n- indeks prelamanje neke sredine i definise se kao kolicnik brzine svjetlosti u vakumu i brzinesvjetlosti u nekoj sredini n= c/v14. Objasni šta znači kada kažemo da je neka materijalna sredina optički rjeđa, odnosno optički gušća! Optićki rjeđa sredina znaci da je svj. u toj sredini brža – n je manje, a v je veće.

15. Nacrtaj i objasni prelamanje svjetlosti kroz planparalelnu ploču i prizmu

PRIZMA: (samo što je ugao na vrhu teta ne gama) PLANPARALELNA PLOČA:

16. Definiši optički klin. Kada je teta (ugao) mali.17. Nacrtaj i objasni pojavu totalne refleksije. Gdje se ogleda primjena ovog efekta?TUR- je pojava da se svjetlost koja dolazi iz opticki gusce sredine pod vecim uglom od granicnogvraća u tu sredinu pod uglom koji je jednak upadnom. Pravougla prizma, opticko vlakno, periskop.

18. Šta su sočiva? Pedmeti od stakla omeđeni s dvijema sfernim površinama19. Koje vrste sočiva poznajete? Sabirno (konveksno) i Rasipno (konkavno)

20. Nabroj tri osnovne karakteristične zrake prilikom prelamanja svjetlosti kod sočiva.Zraka koja pada na sočvo od vrha predmeta paralelno optičkoj osi , prelama se kroz fokus ili žižu.Zraka koja pada na sočivo od vrha, prolazeći kroz centar sočiva, nastavlja svoj put bez prelamanjaZraka koja pada na sočivo od vrha predmeta kroz žižu prelama se paralelno optičkoj osi.21. Prilikom konstrukcije lika kod sočiva i kod svernih ogledala, veoma su nam bitne tri tačke naoptičkoj osi. Koje? Centar (c), fokus ili žiža (F) i tačka presjeka (A')22. Definiši fokus (žižu) sabirnog sočiva. Šta je žižna daljina?Fokus je tačka u kojoj se zrake sabiraju nakon prolaska kroz sočivo. Žizna daljina je udaljenostfokusa od centra.23. Kako računamo uvećanje lika?u=L/P => l/p; u < 1- umanjena, u > od 1 – uvećana 24. Napiši jednačinu sočiva i sfernih ogledala. Kada će žižna daljina biti negativna?1/f = 1/p + 1/l Žižna daljina će biti negativna kod raspinog sočiva.25. Čime se bavi talasna optika?

Proučava talasnu prirodu svjetlosti i razmatra svjetlosne zrake kao elektromagnetne talase.26. Nabroj i objasni 4 pojave kojima je pokazana činjenica da svjetlost ima i talasnu prirodu!a) DISPERZIJA (razlaganje) – razlaganje bijele svjetlosti na boje: na crvenu, naranđastu, žutu,

zelenu, plavu, indigo i ljubičastu.

b) INTERFERENCIJA (slaganje talasa) - slaganje talasa koji se krecu kroz neku sredinu a) konstruktivna, b) destuktivna

c) DIFRAKCIJA – skretanje svjetlosti sa njenog prvobitnog pravca zbog nailazenja na otvore, proreze, pukotine

d) POLARIZACIJA (zakretanje ravni svjetlosti) - zakretanje ravni svjetlosti tako da se propušta samo jedna komponenta elektromagnetnog talasa

KVANTNA FIZIKA

1. Koje zakone toplotnog zračenja poznaješ?KIRHOFOV ZAKON ZRAČENJA: Tijelo koje najviše apsorbuje zračenje, najšise ga i emituje.Intenzitet zračenja koje se emituje na neku površinu direktno je proporcionalan snazi, a obrnuto proporcionalan površini na koju se izrači. I= P/S [I]=1W/m2

WIENOV ZAKON POMJERANJA: Talasna dužina zračenja na kojoj se izrači maximalni intenzitet, obrnuto je proporcionalna apsolutnoj temperaturi.

S-B (STEFAN-BOLTZMANOV) ZAKON: Ukupni intenzitet zračenja apsolutno crnog tijela direktno je proprocionalan šetvrtom stepenu apsolutne temperature.

I= σ ∙T 4 σ=5.67 ∙10−8 W

m2 ∙K 4

2. Definiši model apsolutno crnog tijela. Tijelo koje na svakoj temperaturi potpuno apsorbuje zračenje svih talasnih dužina naziva se idealno crno tijelo. Apsolutno crno tijelo je savršeni apsorber energije elektromagnetnog talasa koji istovremeno reemituje nazad u prostor oko sebe. Idealno crno tijelo ne postoji u prirodi. Dobra aproksimacija idealnog crnog tijela je jedna šupljina sa malim otvorom koja apsorbuje cjelokupno zračenje koje uđe kroz otvor.3. Iskaži Wiennov zakon pomjeranja, riječima, matematički i grafički.WIENOV ZAKON POMJERANJA: Talasna dužina na kojoj je intenzitet zračenja maximalan, obrnuto je proprcionalna apsolutnoj temperaturi.

λmax = b/T

b=2,9*10-3 km [m*K]

4. Koja je mjerna jedinica za Wiennovu konstantu? K*m = Kelvin * metar5. Kako se vrši pretvaranje energije iz J (džula) u eV (elektron volte)? Dijelimo sa 1,602*10-19

E[J]/1,602*10 -19 = E[eV]6. Navedi Planckov zakon zračenja i objasni njegov fizikalni značaj! On je udario temelje kvantnoj fizici, dajući novu pretpostavku da je spektar elektromagnetnogzračenja diskretan ili linijski. Ukupna emitovana energija jednaka je cjelobrojnom umnošku energije jednog kvanta. Iz ovog zakona zračenja mogu se izvesti svi do tada poznati zakoni zračenja crnog tijela, kao specijalni slučajevi. I dao je dvije predpostavke:1. Spektar nije kontinuiran, vec diskretan - svaka talasna dužina ima drugu energiju2. Energija kvantizirana - energija se može apsorbirati i proizvoditi ako su u malim paketićima kvanti7. Šta je foton i koliku energiju nosi?

Foton je kvant elektromagnetnog zračenja i eletromagnetnog međudjelovanja. Prenosilac je elektromagnetne sile koja deluje među naeletrisanim česticama.E=h*f (f - frekvencija zračenja, h - konstanta= 6,626*10-34 Js)8. Nacrtaj shemu eksperimenta i objasni fotoelektrični efekt.Pojava emisije elektrona sa katode kada se ona obasja fotonima ili svjetlošću određene talasne dužine naziva se fotoelektrični efekat.Pojavu fotoefekta ćemo najlakše objasniti pomoću tzv. fotoćelije. U evakuisanoj cijevi se nalaze dvije elektrode. Jedna od njih (katoda) je premazana cezijem, ili nekim drugim alkalnim metalom, da bi se lakše izazvao fotoefekat. Elektrode se priključe na izvor jednosmjernog napona. Kada katoda K nije obasjana svjetlošću mjerni instrument ne pokazuje nikakvu struju. Kada se obasja svjetlošću na mjernom instrumentu se registruje struja! Svjetlost je izbila elektrone sa katode i oni se kreću prema anodi A. Tako se obrazuje struja koja se zove fotostruja.

9. Šta je izlazni rad za fotoelektrični efekt? Rad koji je potrebno izvršiti da bi elektron napustio metal.10. Napiši Einsteinovu jednačinu fotoelektričnog efekta. hf=Ai+ Ek gdje hf predstavlja energiju jednog fotona, a Ai je izlazni rad elektrona.11. Navedi bar tri primjene fotoelektričnog efekta u praksi.Kod fotoćelija, fotodioda i fotomultiplikatora, kao fotootpornik (automatski brojači, otvaranje..)12. Koji su to modeli atoma dali osnove za fiziku atoma?To su: Thomsonov model atoma,Ratherfordov model atoma i Borov model atoma13. Objasni ukratko Thomsonov model atoma i navedi njegove nedostatke?Tomsonov model je zamišljen na način da atom predstavlja sferu ispunjenu pozitivnim fluidom u koji su elektroni uronjeni. Otkrio elektron. Međutim nije mogao obasniti emisiju elektromagnetnog zračenja i radioaktivnost (tj. da se jezgra sama od sebe raspadaju, spontano)14. U čemu je Rutherford uspio, a u čemu je nedostatak njegovog modela?On je otkrio jezgro, rekao je da se elektoni oko jezgra okreću kao planete oko Sunca, međutim iako je uspio objasniti radioaktivnost, nije uspio objasniti emisiju elektromagnetnog zračenja.15. Navedi Bohrove postulate?1. Elektroni se kreću oko jezgra samo po strogo određenim kružnim putanjama u kojima ne zrače nikakvu energiju. Takve putanje su stacionarne putanje.2. Do emisije ili apsorpcije zračenja može doći pri prelasku elektrona s jedne stacionarne putanje na drugu. Energija toga zračenja jednaka je razlici energija na stacionarnim putanjama.16. Koje matematičke formule je neophodno znati pri objašnjenju Bohrovog modela atoma?hf = En-Em

17. Na koji način možemo izračunati talasnu dužinu emitovanog/apsorbovanog zračenja, ako su poznati nivoi u atomu sa kojih i na koji elektroni preskaču unutar atoma?

1λ=R ∙[ 1

m2− 1

n2 ] gdje su m i n nivoi.