Elektrisk potentiale

Det elektriske potentiale er en skalær fysisk mængde, der præger feltstyrken. Parameteren udtrykker også den elektriske spænding.

Fysisk betydning af det elektriske felt

Forskere har længe forvirret over stofferne i de elektriske og magnetiske felter, men hidtil er dette et mysterium for dem som tyngdekraften.eksistensen er ikke anfægtet, men essensen er uklar. Folk kendte ikke hemmeligheden bag elektricitet længe før vores tid, og de forsøgte ikke at udforske.

De vigtigste resultater i studiet af elektricitet ville være sket mindst 20 år tidligere end i virkeligheden. Før Oersted bemærkede Giovanni Domenico Romanozi i 1802 indflydelsen af ​​en ledning med en strøm på en magnetisk nål. Dette bekræftes af officielle publikationsdata, og den aktuelle begivenhed kan være sket tidligere. Oersteds fortjeneste kun i fokus for den offentlige opmærksomhed på den observerede kendsgerning.

Lignende eksempler på mørke. Nogle gange lavede forskere, uanset hinanden, opdagelser, opfindelser. Der var tilfælde, hvor videnskabsmanden troede, at hans opfindelser ikke var nye. Så blev han overrasket, da det viste sig, at forfatterskab nu tilhører en fremmed, selv om hans egen opdagelse skete tidligere i tiden. Stilhed garanterede overgangen af ​​andelen af ​​berømmelse til den beskrevne begivenhed. Dette skete i XIX århundrede - forskere samarbejdede konstant, diskuterede noget, nogle gange var det svært at finde ender. Faraday skyldes for eksempel skylden til plagiering af designen af ​​den første menneskelige motor, og Wikipedia tilskrev ham forfatterskapet til induktoren, opfundet af Laplace, som Michael ikke hævdede. Men når det drejer sig om markerne, holder forskerne en forenet stilhed. Den eneste undtagelse var Nikola Tesla, der hævdede, at alt i universet består af harmoniske svingninger.

Så videnskabsmænd ved ikke noget om feltet, og det elektriske potentiale er et kendetegn ved feltet. Ingen så stoffet, de kunne ikke registrere i lang tid og er næppe til stede i dag! Tro ikke på det - prøv at tegne i fantasi af en elektromagnetisk bølge:

1. Det er kendt, at oscillationen er en superposition af elektriske og magnetiske felter, der ændrer sig i tiden.
2. Vektoren af ​​magnetisk intensitet er vinkelret på den elektriske vektor, der er forbundet via et medium konstant( en bestemt fysisk mængde).
3. I udseende er disse to vinkelrette bølger. .. stop! Hvad er en bølge?

Dette er, hvad moderne fysik ser ud. Ingen ved præcis, hvad marken, oscillationen, bølgen ser ud, hvordan man tegner den. Det er kun klart: billeder fra lærebogen beskriver dårligt hvad der sker. Sagen forværres af en persons manglende evne til at se og føle elektromagnetisk stråling. Oscillation ser ikke sinusformet ud, betragtes for et punkt, linje, front osv. Det er snarere en komprimering og strækning af etheren, noget der minder om en tredimensionel ubeskrivelig figur.

En lang introduktion viser, hvordan uudforsket er det, der bruges i hverdagen. Og nogle gange udgør en reel fare for mennesker. For eksempel er det bevist, at mikrobølgeovnenes stråling gradvist "spiser" fødevaren. En person, der regelmæssigt spiser fra mikrobølgeovnen, risikerer at få en omfattende liste over lidelser til hans rådighed. Først og fremmest - blodsygdomme. Usikre for mennesker og netværksfrekvensen på 50 Hz.

Karakteristik af det elektriske felt

Manden indså hurtigt, at der var et elektrisk felt, allerede i det 18. århundrede - eller tidligere - blev hans billede malet med savsmuld. Folk så linjer frem fra polerne. Tilsvarende begyndte at forsøge at skildre det elektriske felt. For eksempel fandt Charles Coulomb i slutningen af ​​det attende århundrede loven om tiltrækning og afvisning af afgifter. Ved at skrive formlen indså jeg, at interaktionskraftens ekvipotensielle linjer afviger koncentreret omkring en punktklynge af elektricitet, og bevægelsesbanerne er lige.

Sådan viste det første billede af det elektriske felt. Det minder om et billede af, hvordan forskerne repræsenterede en magnetisk, men med en kæmpe forskel: i naturen var der afgifter på begge tegn. Spændingslinjerne går til uendelig( i teorien vil de selvfølgelig ende).Og de magnetiske ladninger findes ikke en efter en, deres linjer lukkes altid i det synlige område af rummet.

For resten var der meget til fælles, for eksempel afgifter af samme tegn afviser hinanden og tiltrækker hinanden. Dette gælder for magneter og elektricitet. Hilbert bemærkede, at magnetisme er et stærkt stof, der er svært at skærm eller ødelægge, og elektricitet er let ødelagt af fugt og andre stoffer. Han tilføjede Coulomb til tønde, som efter Benjamin Franklin tildelte en negativ ladning til elektronerne. Selv om det handlede om mængden af ​​væske. Og overskydende elektroner skal kaldes positive.

Som følge heraf er feltstyrelinierne arrangeret i den modsatte retning til den rigtige. Potentialet vokser ikke der. .. Det elektriske felts hovedkarakteristika er:

1. Spænding - viser, hvilken kraft der virker på en positiv enhedsladning på et givet punkt fra feltet.
2. Potential - viser hvilken type arbejde et felt kan bruge til at flytte en enkelt test positiv ladning til et uendeligt fjernt punkt.
3. Spænding - den potentielle forskel mellem to punkter. Spændingen bestemmes udelukkende på et eller andet niveau.

Den mest sandsynlige oprindelse af udtryk fra det latinske sprog. Spændingen blev brugt, sandsynligvis af Alessandro Volta, og potentialet hedder navnet på feltet, som er karakteriseret ved en bestemt værdi: arbejdet med at flytte ladningen er ikke afhængig af banen er lig med forskellen i potentialerne for de indledende og endelige punkter. På en lukket bane er der således nul.

Nulpotentiale og potentielt felt

Det elektriske felt betragtes som potentiale, hvilket betyder at arbejdet med at flytte ladningen i det ikke afhænger af banen og udelukkende bestemmes af potentialet. Potential er et universelt fysisk koncept, der ofte anvendes. For eksempel for Jordens tyngdefelt, hvis oprindelse endnu ikke er forklarlig. Det vides at masserne er tiltrukket af loven og minder om det, der er afledt af Charles Coulomb.

I et elektrisk felt bliver kloden startpunktet. Der er ingen forskel på, hvad der skal beregnes potentialet, men folk forstod hurtigt, at pitch elektricitet slår, glas biter med elektricitet, og jorden forårsager ikke skade. Derfor i fuld overensstemmelse med logikken vedtaget for nul. Dette er et plus: Jorden er enorm i størrelse, gigantiske strømme, statiske og variable, flyder let på planeten. Det er bevist, at ladningen forsøger at distribuere indbyrdes på den maksimale afstand på kroppen. Hvad svarer til overfladen af ​​planeten. I dette scenario viser ladningstætheden sig at være ubetydelig, meget mindre end på ethvert elektrificeret legeme.

På jorden måles potentialet med sjældne undtagelser i forhold til jorden, værdien kaldes elektrisk spænding. Fra sammenhængen bliver det klart, at spændingen er positiv og negativ. Men ikke altid. På kraftledninger anses det nogle gange for fordelagtigt at anvende kredsløb med isoleret neutral. Derefter anses potentialet for ethvert punkt ikke i forhold til Jorden, der er ingen neutral. Dette bliver muligt i trefasede kredsløb.

En isolationstransformator installeres på det lokale underlag, hvis sekundære neutrale er jordet for at give forbrugerne en fasespænding på 220 V og ikke en lineær. Nogle gange tror folk naivt, at planeten er en, derfor er en neutral ikke nødvendig, strømmen vil stadig strømme. Men det vil strømme gennem jorden, der forårsager betydelig økonomisk skade og udgør en fare for mennesker ved at skabe trinvis spænding. Kobberledernul - kaldet retur i første halvdel af XIX århundrede - har ringe modstand og er garanteret ikke at forårsage skade.

I kredsløb med isoleret neutral er potentialet ikke målt i forhold til jordniveauet, og spændingen måles mellem to punkter. Det er værd at nævne, at ifølge Ohms lov skaber strømmen gennem en leder en potentiel forskel. Derfor er det umuligt at håndtere en jordsløjfe ved en ulykke. Lav modstand kan være årsagen til dannelsen af ​​en betydelig potentiel forskel her. Og en person skal huske på faren for spænding ved berøring.

Men kredsløb med isolerede neutrale bruges også til sikkerhedsformål. Hvis spændingen skabes mellem to punkter i isolationstransformatorens sekundære vikling, vil strømmen til jorden gennem den uforsigtige person, der tager op med den ledige ledning, ikke gå - den potentielle forskel i forhold til jorden er mindre. Derfor bliver isolationstransformatoren et mål for beskyttelse og bruges ofte i praksis.

Potentielt fald i et eksternt elektrisk kredsløb

Et eksternt elektrisk kredsløb er et område uden for kilden. I praksis produceres EMF på sekundære viklinger af en trefasetransformator af en transformator, der betragtes som en kilde. Fra og med stiften er der et eksternt kredsløb.

På det taber potentialet fra fase til neutral spænding. Vi taler om almindelige forbrugere. Når der kommer strøm til huset, er det altid et trefasestrømssystem. Neutralt er døvet jordet for at sikre det ønskede niveau af sikkerhed. Boligbygning garanterer ikke ensartet belastning af alle faser, strøm strømmer gennem neutralen. Hvis kredsløbet bruges til beskyttelse, er der ingen fuldstændig sikkerhed for sikkerheden: den aktuelle vej kan strømme gennem en person, der pludselig tager jordingslederen op.

Derfor er det nødvendigt at levere to neutrale ledere: arbejdende og beskyttende. Gennem den første bliver objektets metaldele nulstillet, gennem den anden jordforbindelse. Og i udlandet er det almindeligt at opdele to grene i to forskellige linjer, og i Den Russiske Føderation kombineres de i jorden. Den første er lavet til pålidelig beskyttelse, den anden - for evnen til at arbejde i opbygningen af ​​trefaset udstyr( kommer pludselig til nytte!).Hvis den industrielle installation kun efterlader jordens jordforbindelse, vil den ende op med en taber, der er ramt af det elektriske potentiale.

Det vestlige system er derfor godt for enkeltfaset udstyr. Men på grund af foreningen af ​​systemet i Den Russiske Føderation vanskeligere. Importeret udstyr passer ikke godt sammen med russiske forhold: Effektfiltre er konstrueret således, at beskyttelses- og arbejdsstykkerne ikke overlapper hinanden.Årsagen til det elektriske potentiale:

1. På den beskyttende leder er altid jordens potentiale - nul.
2. Under arbejdet er en anden værdi tilladt på grund af spændingsfaldet på ledningerne på strømforsyningsledningen.

For at udligne forskellen kombineres linjerne ved indgangen til bygningen og fører til lynkretsen. Det for importeret udstyr bliver ikke en ideel løsning, virksomhederne-elleverandørerne taber tab. Dette er det velkendte system TN-C-S, der anvendes i Den Russiske Føderation. Huse, der er bygget tilbage i Sovjetunionen, bliver efterhånden genudrustet.