Sähköpotentiaali

Sähköpotentiaali on kenttävoimakkuutta kuvaava skalaarinen fyysinen määrä.Parametri ilmaisee myös sähköjännitteen.

Sähkökentän fyysinen merkitys

Tiedemiehet ovat pitkään hämmentäneet sähkö- ja magneettikenttien aineita, mutta toistaiseksi tämä on niille mysteeri, kuten painovoima.olemassaoloa ei ole kiistetty, mutta olemus on epäselvä.Ihmiset eivät tienneet sähkön salaisuutta kauan ennen aikamme, eikä he pyrkineet tutkimaan.

Suurimmat saavutukset sähkön tutkimuksessa olisivat tapahtuneet ainakin 20 vuotta aikaisemmin kuin todellisuudessa. Ennen Oerstedia Giovanni Domenico Romanozi totesi vuonna 1802 virran vaikutuksen magneettiseen neulaan. Tämä vahvistetaan virallisissa julkaisutiedoissa, ja todellinen tapahtuma on saattanut tapahtua aikaisemmin. Oerstedin ansiot olivat vain yleisön huomion kohteena havaittua tosiasiaa kohtaan.

Samankaltaisia ​​esimerkkejä pimeydestä.Joskus tiedemiehet tekivät toisistaan ​​riippumatta löytöjä, keksintöjä.Oli tapauksia, joissa tiedemiehen mielestä hänen keksintönsä eivät olleet uusia. Sitten hän oli yllättynyt, kun osoittautui, että kirjoittaja kuuluu nyt muukalaiselle, vaikka hänen oma löytönsä tapahtui aikaisemmin. Hiljaisuus takasi mainonnan osuuden siirtymisen kuvattuun tapahtumaan. Tämä tapahtui XIX-luvulla - tutkijat tekivät jatkuvasti yhteistyötä, keskustelivat jotain, joskus oli vaikea löytää päät. Esimerkiksi Faraday syytti ensimmäisen ihmisen moottorin suunnittelun plagioinnista ja Wikipedia antoi hänelle Laplacein keksimän induktorin tekijän, jota Michael ei väittänyt. Kuitenkin, kun on kyse kentistä, tutkijat pitävät yhtenäistä hiljaisuutta. Ainoa poikkeus oli Nikola Tesla, joka väitti, että kaikki maailmankaikkeudessa koostuu harmonisista värähtelyistä.

Joten tiedemiehet eivät tiedä mitään kentästä, ja sähköpotentiaali on kentälle ominaista. Kukaan ei nähnyt ainetta, he eivät voineet rekisteröityä pitkään ja ovat tuskin läsnä tänään!Älä usko sitä - yritä piirtää sähkömagneettisen aallon mielikuvitusta:

1. Tiedetään, että värähtely on sähkö- ja magneettikenttien superpositio, joka muuttuu ajassa.
2. Magneettisen voimakkuuden vektori on kohtisuorassa sähkövektoriin, joka on kytketty keskitason vakiona( tietty fyysinen määrä).
3. Nämä ovat kaksi kohtisuoraa aaltoa. .. pysähtyvät! Mikä on aalto?

Näin nykyaikainen fysiikka näyttää.Kukaan ei tiedä tarkalleen, mitä kenttä, värähtely, aalto näyttää, miten piirtää.On vain selvää: oppikirjan kuvat kuvaavat huonosti, mitä tapahtuu. Asiaa pahentaa henkilön kyvyttömyys nähdä ja tuntea sähkömagneettista säteilyä.Värähtely ei näytä sinimuotoiselta, sitä pidetään yhtenä pisteenä, linjana, edestä jne. Se on pikemminkin eetterin tiivistyminen ja venyttäminen, mikä muistuttaa kolmiulotteista kuvaamatonta kuvaa.

Pitkä esittely osoittaa, kuinka selvää on mitä käytetään jokapäiväisessä elämässä.Ja joskus aiheuttaa todellista vaaraa ihmisille. Esimerkiksi on osoitettu, että mikroaaltouunin säteily "hälventää" vähitellen ruokaa. Henkilö, joka säännöllisesti syö mikroaaltouunista, on vaarassa saada laajan luettelon vaurioista. Ensinnäkin - veritaudit. Suojaamaton ihmisille ja 50 Hz: n taajuus.

Sähkökentän ominaisuudet

Mies huomasi nopeasti, että sähkökenttä oli jo 1800-luvulla - tai aikaisemmin - hänen kuvansa oli maalattu sahanpurulla. Ihmiset näkivät linjoista, jotka nousivat pylväistä.Analogisesti alkoi yrittää kuvata sähkökenttää.Esimerkiksi Charles Coulomb löysi kahdeksastoista-luvun lopulla maksujen vetovoiman ja karkottamisen lain. Kun kaava kirjoitettiin, ymmärsin, että vuorovaikutusvoiman potentiaaliset linjat poikkeavat keskitetysti sähkön pisteklusterin ympärillä, ja liikkeen reitit ovat suorat.

Näin sähkökentän ensimmäinen kuva ilmestyi. Se muistuttaa kuvaa siitä, miten tutkijat edustivat magneettista, mutta jättiläisellä erolla: luonnossa oli molempien merkkien maksuja. Jännityslinjat menevät äärettömään( teoriassa tietenkin ne päättyvät).Ja magneettisia maksuja ei löydy yksitellen, niiden linjat ovat aina suljettuina näkyvällä avaruusalueella.

Loppujen lopuksi oli paljon yhteistä, esimerkiksi saman merkin maksut torjuivat toisiaan ja houkuttelevat toisiaan. Tämä koskee magneetteja ja sähköä.Hilbert huomautti, että magnetismi on vahva aine, jota on vaikea seuloa tai tuhota, ja kosteus ja muut aineet tuhoavat helposti sähköä.Hän lisäsi Coulombin tynnyriin, joka Benjamin Franklinin jälkeen osoitti elektronille negatiivisen varauksen. Vaikka se oli noin nestemäärä.Ja ylimääräiset elektronit pitäisi kutsua positiivisiksi.

Tämän seurauksena kenttävoimakkuuden linjat on järjestetty vastakkaiseen suuntaan oikeaan suuntaan. Potentiaali kasvaa ei siellä. .. Sähkökentän pääominaisuudet ovat:

1. Tension - osoittaa, mikä voima vaikuttaa positiiviseen yksikköhintaan tietyllä pisteellä kentältä.
2. -potentiaali - näyttää, millaista työtä kenttä voi kuluttaa yhden testin positiivisen varauksen siirtämiseksi äärettömälle etäisyydelle.
3. Jännite - kahden pisteen välinen mahdollinen ero. Jännite määritetään yksinomaan jollakin tasolla.

Latinalaisen kielen termien todennäköisin alkuperä.Alessandro Volta otti oletettavasti käyttöön jännityksen, ja potentiaalia kutsutaan kenttätyypin nimellä, jolle on tunnusomaista määrätty arvo: latauksen siirtäminen ei riipu trajektoinnista, joka vastaa alkuperäisen ja lopullisen pisteen potentiaalien eroa. Näin ollen suljetussa reitissä on nolla.

Nollapotentiaali ja potentiaalikenttä

Sähkökenttää pidetään potentiaalisena, mikä tarkoittaa sitä, että latauksen siirtäminen siihen ei riipu reitistä ja määräytyy yksinomaan potentiaalin perusteella. Mahdollinen on yleinen fyysinen käsite, jota usein käytetään. Esimerkiksi maan gravitaatiokentällä, jonka alkuperä on vielä selittämätön. Tiedetään, että laki houkuttelee massoja, jotka muistuttavat Charles Coulombin tuottamaa.

Sähkökentässä maapallosta tulee lähtökohta. Ei ole mitään eroa siitä, mitä potentiaalia lasketaan, mutta ihmiset tajusivat nopeasti, että sähkön lyönnit, lasihaudot sähköllä ja maa ei aiheuta haittaa. Siksi täysin nollan hyväksymän logiikan mukaisesti. Tämä on plus: maa on valtavan kokoinen, jättiläiset virrat, staattiset ja muuttuvat, virtaavat helposti planeetalle. On osoitettu, että latauksessa oleva keho yrittää jakaa keskenään enimmäisetäisyydellä.Mikä vastaa planeetan pintaa. Tässä skenaariossa lataustiheys osoittautuu merkityksettömäksi, paljon vähemmän kuin mihin tahansa sähköistettyyn kehoon.

Maapallolla potentiaali, jolla on harvinaisia ​​poikkeuksia, mitataan suhteessa maahan, arvoa kutsutaan sähköjännitteeksi. Kontekstistä käy ilmi, että jännite on positiivinen ja negatiivinen. Ei kuitenkaan aina. Voimajohtimilla on joskus edullista käyttää piirejä, joissa on eristetty neutraali. Sitten minkä tahansa pisteen potentiaalia ei pidetä suhteessa maahan, ei ole neutraalia. Tämä on mahdollista kolmivaiheisissa piireissä.

Paikalliseen sähköasemaan on asennettu erotusmuuntaja, jonka toissijainen neutraali on maadoitettu siten, että se toimittaa kuluttajille 220 V: n vaihejännitteen eikä lineaarista. Joskus ihmiset naiivisti ajattelevat, että planeetta on yksi, joten neutraalia ei tarvita, virta virtaa edelleen. Mutta se virtaa maan läpi, mikä aiheuttaa merkittäviä taloudellisia vahinkoja ja aiheuttaa vaaraa ihmisille vaiheittaisen jännityksen luomisella. Kuparijohtimella nolla - jota kutsutaan palautettavaksi XIX-luvun ensimmäisellä puoliskolla - on vain vähän vastarintaa ja että se ei takaa vahinkoa.

Piireissä, joissa on eristetty neutraali, potentiaalia ei mitata suhteessa maanpintaan, ja jännite mitataan kahden pisteen välillä.On syytä mainita, että Ohmin lain mukaan johtimen läpi kulkeva virta luo mahdollisen eron. Siksi maasilmukkaa ei voida toteuttaa onnettomuudessa. Alhainen vastus voi olla syynä siihen, että täällä syntyy huomattava mahdollinen ero. Ja henkilön täytyy muistaa kosketuksen jännitteen vaara.

Kuitenkin eristettyjä neutraaleja piirejä käytetään myös turvallisuussyistä.Jos jännite syntyy eristysmuuntajan toissijaisen käämityksen kahden pisteen välillä, maadoitusvirta huolimattoman henkilön kautta, joka ottaa paljaan lankaan, ei mene - mahdollinen ero suhteessa maahan on pienempi. Näin ollen eristysmuuntajasta tulee suojan mittari ja sitä käytetään usein käytännössä.

Potentiaalinen pudotus ulkoisessa sähköpiirissä

Ulkoinen sähköpiiri on alueen ulkopuolella. Käytännössä EMF valmistetaan ala-aseman kolmivaiheisen muuntajan sekundäärikäämityksiksi, joita pidetään lähteenä.Nastasta alkaen on ulkoinen piiri.

Siinä potentiaali putoaa vaiheesta neutraalijännitteeseen. Puhumme tavallisista kuluttajista. Kun sähkö tulee taloon, se on aina kolmivaiheinen nykyinen järjestelmä.Neutraali on maadoitettu, jotta varmistetaan haluttu turvallisuustaso. Asuinrakennus ei takaa kaikkien vaiheiden tasaista kuormitusta, virta virtaa neutraalin läpi. Jos piiriä käytetään suojaukseen, ei ole olemassa täydellistä turvallisuuden takuuta: nykyinen polku voi virrata henkilön läpi, joka yhtäkkiä ottaa maadoitusjohtimen.

Siksi on tarpeen tarjota kaksi neutraalia johtinta: työ ja suoja. Ensimmäisen läpi objektin metalliosat nollataan pois toisesta maadoituksesta. Ja ulkomailla on yleistä jakaa kaksi haaraa kahteen eri linjaan, ja Venäjän federaatiossa ne yhdistetään maasilmukan alueella. Ensimmäinen on luotettava suojaus, toinen - kyky työskennellä kolmivaiheisten laitteiden rakentamisessa( yhtäkkiä on kätevä!).Jos teollisuuslaitokseen jää vain kotelon teollinen maadoitus, se lopettaa huonosti häviäjän, joka on pudonnut sähköpotentiaalin alle.

Näin ollen läntinen järjestelmä sopii yksivaiheisiin laitteisiin. Mutta koska Venäjän federaation järjestelmä on yhdistetty vaikeammaksi. Tuontilaitteet eivät sovi hyvin venäläisiin olosuhteisiin: tehonsuodattimet on suunniteltu siten, että suojaavat ja toimivat neutraalit johtimet eivät pääse päällekkäin. Sähköpotentiaalin syy:

1. Suojajohdossa on aina maaperän potentiaali - nolla.
2. Työskentelyssä eri arvo on sallittu johtuen jännitelähteestä virtalähteen johtimissa.

Erotuksen tasaamiseksi rakennuksen sisäänkäynnin linjat yhdistyvät ja johtavat salamalaitteeseen. Tuo, että tuontilaitteista ei tule ihanteellinen ratkaisu, sähkön toimittajat kärsivät tappioita. Tämä on tunnettu järjestelmä TN-C-S, jota käytetään Venäjän federaatiossa. Neuvostoliitossa rakennetut talot on vähitellen uusittu.