Логично предположить, что работа тока зависит от того, сколько нагрузки проходит через цепь за определенный период времени. Другими словами, работа тока зависит от силы тока.
Формула напряженности электрического поля
$ \ бар Вектор напряжения является силовой характеристикой электрического поля. В данной точке поля мощность равна силе, оказываемой полем на единичный положительный груз, помещенный в эту точку, причем направление силы и мощности совпадают. Математическое определение напряженности поля записывается следующим образом
Где $ \ bar $ — сила, действующая на «тест», где электрическое поле неподвижно, а точечный груз q установлен в этой точке. Нагрузка на «детектор» настолько мала, что считается, что она не деформирует рассматриваемое поле.
Если поле электростатическое, то его напряженность не зависит от времени.
Если поле однородно, то его мощность одинакова во всех частях поля.
Электрическое поле можно представить графически с помощью линий поля. Линия напряженности (линия натяжения) — это линия, касательная к которой в каждой точке совпадает с адресом напряженности поля в этой точке.
Принцип суперпозиции напряженностей электрических полей
Если поле создается многими электрическими полями, то результирующая напряженность поля равна векторной сумме объемов отдельных полей.
Предполагая, что поля создаются системой точечных нагрузок и что их распределение непрерывно, результирующая напряженность поля составляет
Выполните уравнение (3) на всей площади распределения нагрузки.
Напряженность поля в диэлектрике
Напряженность поля $ \ бар в диэлектрике $ \ бар_0 свободная нагрузка и связанная (поляризационная нагрузка) $ \ бар_p $:.
Если материал, окружающий свободный груз, является однородным и изотропным диэлектриком, то $ \ бар $ будет равен.
где $ \ varepsilon $ — относительная проницаемость материала в данной точке поля. Уравнение (5) показывает, что для данного распределения нагрузки интенсивность электростатического поля в однородном изотропном диэлектрике на $\ варепсилон меньше, чем в вакууме.
Логично предположить, что работа тока зависит от того, сколько нагрузки проходит через цепь за определенный период времени. Другими словами, работа тока зависит от силы тока.
Напряженность электрического поля
Напряженность электрического поля в определенной точке пространства имеет натуральную величину, равную отношению силы, приложенной к испытательному грузу, помещенному в определенную точку поля, к величине этого груза. Напряженность поля является векторной величиной.
e = f/q, где: e — электрическое поле F — мощность Q, действующая в положительной точке Q-.
Мощность (f) измеряется в Ньютонах (n), кулонах (cl) — в нагрузке (q) и напряженности электрического поля (e).
Какая сила (f) создает электрическое поле (e), равное 7,2 x 10^5 н/кл при точечной нагрузке — 0,250 мкг (микроклимат)?
Типы: e = f/q или f = q x e
Q = -0,250 µCl = -0,250 x 10^(-6)Cl (отрицательный)
f = (0,250 x 10^(-6)Cl) x (7,2 x 10^5 n/cl) = 0,180 n
Поскольку q отрицательно, сила противодействует адресу поля.
Что такое электрическое поле?
Заряд создает вокруг себя электрическое поле, которое с определенной силой действует на другие заряды в окружающей среде. Электрические поля могут возникать как в веществе, так и в вакууме. Это означает, что не требуется никакого специального носителя.
Статические электрические поля можно представить в виде силовых линий (или линий напряженности). Силовая линия — это воображаемая линия, проведенная так, что касательная к каждой точке поля указывает направление вектора напряженности поля в этой точке.
Изображение линий электропередач
Что такое напряженность поля точечного заряда?
Напряженность поля точечной нагрузки определяется следующим образом
r — расстояние точки A от груза Q.
Рассчитайте напряженность и направление электрического поля (E) от точечного заряда 2,00 нКл (нанопары) на расстоянии 5 мм от заряда.
Помните, что k = 9 x (10 ^ 9) (в Н.м²/Кл²).
E = (9 x (10 ^ 9) Н.м²/Кл²) x (2 x 10 ^ (-9) Кл)/((5 x 10 ^ (-3) м)²) ≈ 7,19 x 10 ^ 5 Н / Кл
Вектор напряжённости
Вектор напряженности поля для точечной нагрузки может быть выражен следующим образом
Вектор интенсивности в определенной точке направлен вдоль линии, соединяющей эту точку с нагрузкой. Важно помнить следующее.
Напряженность электрического поля в определенной точке пространства имеет натуральную величину, равную отношению силы, приложенной к испытательному грузу, помещенному в определенную точку поля, к величине этого груза. Напряженность поля является векторной величиной.
Воздействие поля на заряды
Для полей считается, что полная сила включает магнитную и электрическую составляющие. Она выражается в так называемой формуле силы Лоренца.
Каждый элемент в этом определении напряженности поля имеет свое собственное значение, без которого формула не была бы точной.
- Q – обозначение заряда.
- V – скорость.
- B – вектор относительно магнитной индукции. Это основная характеристика, присущая магнитному пространству. Без неё измерять нельзя.
Диагональные кресты используются для представления векторных произведений. Единицей измерения для формулы является СИ. Цены также являются частью общей системы.
Новые цены являются более общими по сравнению с вышеупомянутыми уравнениями. Причина этого в том, что частицы находятся под действием сил.
ПРИМЕЧАНИЯ. Частицы в этом случае считаются точечными частицами. Однако благодаря этой формуле влияние на игрока можно легко определить независимо от текущего формата. В этом случае внутренняя нагрузка и распределение тока не важны. Главное — уметь вычислять E и B, чтобы правильно применить формулу. Во-вторых, интенсивность поля также легко определить с помощью других числовых формул.
Измерение
Интенсивность относится к векторной величине, оказывающей силу на заряженную частицу.
Существуют как теоретические, так и практические способы измерения долговечности.
- Если речь о произвольных – сначала берут тело, содержащее заряд. Это правило распространяется на любые электронные устройства.
Размер тела должен быть меньше, чем размер других тел, создающих нагрузку. Достаточно небольшой металлической сферы с собственным зарядом. Заряд сферы измеряется потенциометром, в который помещается устройство. Динамометр уравновешивает силы, действующие на объект. Затем он может считать единицу измерения в ньютонах.
Значение силы получается путем деления значения силы на значение нагрузки.
- Измерить расстояние – первый шаг, когда определяют напряжённость в конкретной точке, удалённой от тела на какую-либо величину.
Полученный результат делится на квадрат расстояния. Для результата действуют специальные тарифы. Коэффициент равен 9*10^9.
В этом случае первым шагом является измерение напряжения между пластинами. Предполагается использование вольтметра. Затем определяется расстояние между пластинами. Единицей измерения являются метры. Результатом является тенденция. Он может быть ориентирован в разных направлениях.
Единицы измерения
Ньютоны на кулон или вольты на метр — единицы, используемые для этого параметра в распространенных системах.
Ток — это направленное движение носителя свободной энергии в материале или вакууме. Это измерение выполняется при соблюдении основных условий.
I — буква, используемая для обозначения тока.
Примеры задач на объем.
Важно. Единицей измерения является ампер. Сила тока зависит от количества электричества или разряда через поперечное сечение проводника в единицу времени.
Когда речь идет о постоянном токе, считается, что его направление, или основное значение, остается неизменным с течением времени.
Амперметры — это приборы, используемые для измерения тока. Подключение к цепи осуществляется последовательно. Амперметры важны, поскольку они также определяют интенсивность и другие подобные параметры. На практике ток часто заменяет плотность. В данном случае единицей измерения являются амперы на квадратный метр. Площадь поперечного сечения провода выражается в мм2. Затем плотность тока принимает зависимость от этого свойства.
Электрические поля, как и любые другие объекты, могут быть описаны как реальное явление. Поля и вещества называются основными формами материального существования. Способность действовать, прикладывая силу к грузу, является важным свойством. Он используется для обнаружения и измерения явлений. Другая характеристика — распространение со скоростью света. Это также важно для тех, кто изучает такие факторы.
Интенсивность относится к естественному количеству. Как уже упоминалось, это параметр мощности. Обычно она равна отношению силы к величине, приложенной к заряженному объекту.
Взаимодействие зарядов. Два вида зарядов
Заряд — это масштабируемая физическая величина, характеризующая способность тела участвовать в электромагнитных взаимодействиях.
Его название — (q), а единица измерения СИ — кулон (Cl).
Существует два типа заряда: положительный и отрицательный. Наименьший отрицательный заряд имеет электрон (-1,6-10-19 Cl), а наименьший положительный заряд (1,6-10-19 Cl) — протон. Наименьший заряд, который можно придать телу, — это заряд электрона (фундаментальный заряд). Если в теле есть избыток (лишние) электроны, тело заряжено отрицательно — если в теле не хватает электронов, тело заряжено положительно.
Величина нагрузки на тело составляет
где (n) — число избыточных или недостаточных электронов. (e) является основным зарядом и равен 1,6-10-19Cl.
Важно! Частица может не иметь заряда, но если нет частицы, то нет и заряда.
Заряды взаимодействуют:.
Прибор, используемый для обнаружения заряда, называется электроскоп. Основная часть устройства представляет собой металлический стержень, на котором закреплены две металлические фольги, помещенные в стеклянный контейнер. Когда заряженный объект вступает в контакт со стержнем электроскопа, нагрузка распределяется между листами фольги. Листовые нагрузки имеют одинаковый знак и поэтому отталкиваются друг от друга.
Нагрузку можно также измерить с помощью электрометра. Его основные части — металлический стержень и стрела, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси. Стержень со стрелкой закреплен в пластиковой гильзе, помещен в металлический футляр и закрыт стеклянной крышкой. Когда заряженный объект соприкасается со стержнем, стержень и стрелка получают заряд одного и того же знака. Стрелка вращается под фиксированным углом.
Что такое напряжение.
Движение заряженных частиц в теле или веществе происходит под действием динамической разности или напряжения. Напряжение (ток-напряжение) направлено на перенос заряда из одной точки в другую (между полюсами) к своему заряду, с натуральной величиной, равной отношению работы заряда. Напряжение измеряется в вольтах (v) и обозначается буквой V. Для передачи нагрузки в 1 кл между полюсами требуется напряжение в 1 В, чтобы совершить работу в 1 джоуль.
Чтобы лучше понять взаимосвязь между разностью потенциалов, электрической нагрузкой и током, давайте воспользуемся следующим примером. Представьте себе контейнер с трубкой на дне. Он заполняется водой до определенного уровня. Предположим, что количество воды соответствует размеру груза, а высота воды в резервуаре (давление столба жидкости) — напряжению и интенсивности потока воды из трубы.
Чем больше воды в резервуаре, тем больше высота водяного столба и тем выше давление. Аналогично и с электрическими явлениями: чем больше размер нагрузки, тем большее напряжение требуется для ее транспортировки. Начнется спуск воды: давление в резервуаре уменьшится. Это означает, что при уменьшении размера нагрузки напряжение тока уменьшается. Это также хорошо видно при работе с объективом, когда батарея начинает разряжаться. Когда батарея разряжена, яркость лампы уменьшается.
Постоянное напряжение
Это можно измерить с помощью магнитоэлектрических устройств. В настоящее время на рынке доступны высокоточные приборы с цифровыми дисплеями. Самый простой способ — подключить прибор непосредственно к измеряемой области. Необходимо соблюдать следующие правила
- Предельное значение должно превышать предполагаемый максимум. В случае, когда измерительные работы выполняются без знания этого параметра, полагается установить максимальный предел и постепенно снижать его.
- Учитывать полярность подсоединения. В противном случае у стрелочного прибора указатель наклонится в противоположную сторону, у цифрового – на экране высветится отрицательное число.
Переменное напряжение
При этом используются различные типы измерительных органов, за исключением магнетизма. Такие устройства работают только при подключении их к выходу выпрямителя.
Как измеряют напряжение
Напряжение измеряется приборами, называемыми вольтметрами. Различные модели вольтметров могут отличаться по внешнему виду, но их объединяет принцип работы, основанный на электромагнитном явлении тока. Латинская буква V используется для обозначения устройства на электрических схемах и измерительных шкалах вольтметров.
Рис. 2. Маркировка напряжения и схема подключения напряжения.
При проведении измерений необходимо учитывать следующие моменты
- Вольтметры для измерения постоянного напряжения отличаются от вольтметров, предназначенных для измерений переменного напряжения. У вольтметров для измерения постоянных напряжений на измерительной шкале должен присутствовать знак “—”, а для переменного напряжения знак “~”. В последнее время часто используется обозначение с помощью аббревиатур из букв английского алфавита AC/DC (Alternative Current — переменный ток, Direct Current — постоянный ток);
- Клеммы вольтметров для постоянного напряжение помечены знаками “+” и “—” или выделены цветом (плюс — красный, минус — синий). При измерениях полярность следует соблюдать, иначе индикаторная стрелка отклонится в другую сторону;
- Вольтметр всегда подключается параллельно к участку цепи, где производятся измерения;
- Рекомендуется вначале провести монтаж всех элементов электрической цепи, а вольтметр подключать в самом конце.
Электрическое напряжение в цепи
Обычно для источника напряжения на электрической схеме используется один из следующих символов
Источники напряжения и электрические цепи
Источник напряжения всегда имеет два соединения/полюса. Полюс «положительный» и полюс «отрицательный». Сами напряжения обозначены стрелками напряжения (UQ). Для источников они всегда обозначаются от плюса к исключению.
Напряжение, падающее на резисторе, также может быть указано стрелками напряжения (на схеме показаны как красные ур-стрелки). Это указывает на техническое направление электроэнергии.
Также часто можно услышать термин «напряжение без нагрузки» или «напряжение источника». Это тенденция к выходу из незащищенного источника, т.е. источника, к которому ничего не подключено. Если нагрузка в цепи замкнута, можно измерить только напряжение на полюсе источника.
Напряженность электрического поля — это векторная естественная количественная характеристика электрического поля. Его значение указывает на силу, оказываемую в точке испытания отдельным положительным грузом, помещенным в определенную точку электрического поля.
Потенциал, напряжение
Естественная величина равна причине динамической энергии w заряда в электростатическом поле относительно величины самого заряда Q, называемой мощностью F поля.
Потенциал — это ступенчатая величина, указывающая на количество работы, которую можно совершить, чтобы с помощью поля переместить единичный положительный груз в удаленную точку на неопределенное время. Мощность электростанции составляет вольт, В.
Важно отметить, что работа электростатического поля при перемещении груза из одной точки электрического поля в другую не зависит от формы траектории движения, а только от начального и конечного положения груза., от As и их размера.
Для системы, состоящей из точечных грузов, потенциал электрического поля F равен алгебраической сумме динамики поля для каждого груза.
Напряженность электрического поля — это разница между двумя точками в этом поле (рис. 5). Напряжение (u) — это работа (a), которую совершает сила для перемещения заряженной частицы между двумя точками поля.
u = a/q j/cl или v
Рисунок 5: Графическая интерпретация напряжения поля
Напряжение — это относительная величина. Это означает, что она всегда определяется в сравнении с определенным уровнем. Нулевой уровень выбирается произвольно и не влияет на конечное значение напряжения, так как соответствует разности потенциалов между двумя точками (т.е. изменению динамической энергии). Для простоты расчетов в большинстве случаев вероятность наличия заземленного проводника или земли считается нулевой. Как уже упоминалось выше, напряжение — это разность потенциалов между двумя точками, поэтому его значение определяется типом
В системах СИ единица измерения напряжения принята за Вольт, В. Конечно, значение напряжения, равное 1 Вольту, соответствует одному проекту «Jewel» при перемещении на один Кулоб.
