Elektriskais potenciāls

Elektriskais potenciāls ir skalāra fiziskais daudzums, kas raksturo lauka intensitāti.Šis parametrs arī izsaka elektrisko spriegumu.

Elektriskā lauka fiziskā nozīme

Zinātnieki jau sen ir pārsteiguši par elektrisko un magnētisko lauku vielām, bet līdz šim tas ir noslēpums tiem, piemēram, smagumam.pastāvēšana nav apstrīdēta, bet būtība ir neskaidra. Cilvēki nezināja elektroenerģijas noslēpumu ilgi pirms mūsu ēras, un viņi nemēģināja izpētīt.

Lielākie sasniegumi elektrības izpētē būtu notikuši vismaz 20 gadus agrāk nekā faktiski. Pirms Oersted, Giovanni Domenico Romanozi 1802. gadā atzīmēja stieples ietekmi uz magnētisko adatu. To apstiprina oficiālie publikāciju dati, un faktiskais notikums varēja notikt agrāk. Oersted nopelns tikai sabiedrības uzmanības centrā uz novēroto faktu.

Līdzīgi tumsas piemēri. Dažreiz zinātnieki neatkarīgi no viena otras ir atraduši atklājumus, izgudrojumus. Bija gadījumi, kad zinātnes vīrs uzskatīja, ka viņa izgudrojumi nav jauni. Tad viņš bija pārsteigts, kad izrādījās, ka autorība tagad pieder svešiniekam, lai gan viņa atklājums notika agrāk. Klusums garantēja slavas daļas pāreju uz aprakstīto notikumu. Tas notika XIX gadsimtā - zinātnieki pastāvīgi sadarbojās, kaut ko apsprieda, dažreiz bija grūti atrast galus. Piemēram, Faradejs vainoja par pirmā cilvēka motora dizainu un Wikipedia piešķīra viņam Laploka izgudrojuma autora autoritāti, kurai Michael nepieprasīja. Tomēr, runājot par laukiem, zinātnieki saglabā vienotu klusumu. Vienīgais izņēmums bija Nikola Tesla, kas apgalvoja, ka viss Visumā sastāv no harmoniskām svārstībām.

Tātad zinātnieki neko nezina par lauku, un elektriskais potenciāls ir lauka raksturojums. Neviens neredzēja šo vielu, viņi nevarēja reģistrēties jau ilgu laiku un gandrīz nav klāt šodien! Nedomāju, ka - mēģiniet izdarīt elektromagnētiskā viļņa iztēli:

1. Ir zināms, ka svārstības ir elektrisko un magnētisko lauku superpozīcija, kas mainās laikā.
2. Magnētiskās intensitātes vektoris ir perpendikulārs elektriskajam vektoram, kas savienots ar vidēju konstantu( noteiktu fizisko daudzumu).
3. Tie ir divi perpendikulāri viļņi. .. apstājas! Kas ir vilnis?

Šāda ir mūsdienu fizika. Neviens nezina, kāds ir lauks, svārstības, viļņi, kā to izdarīt. Tikai skaidrs: burtnīcas attēli slikti apraksta, kas notiek. Lietu saasina personas nespēja redzēt un sajust elektromagnētisko starojumu. Svārstības neizskatās sinusoidālas, tiek uzskatītas par vienu punktu, līniju, priekšējo utt. Tas ir drīzāk ētera saspiešana un stiepšanās, kas līdzinās trīsdimensiju neaprakstāmam skaitlim.

Ilgs ievads parāda, cik neizpētīts ir tas, ko izmanto ikdienas dzīvē.Un dažreiz rada reālu apdraudējumu cilvēkiem. Piemēram, ir pierādīts, ka mikroviļņu krāsns starojums pakāpeniski "sabojā" pārtiku. Persona, kas regulāri ēd no mikroviļņu krāsns, riskē iegūt plašu slimību sarakstu. Pirmkārt - asins slimības. Nedrošs cilvēkiem un tīkla frekvence 50 Hz.

Elektriskā lauka raksturojums

Cilvēks ātri saprata, ka elektriskais lauks bija jau 18. gadsimtā - vai agrāk - viņa attēls tika krāsots ar zāģskaidas. Cilvēki redzēja līnijas, kas nāk no stabiem. Pēc analoģijas sāka mēģināt attēlot elektrisko lauku. Piemēram, Čārlzs Kulons astoņpadsmitā gadsimta beigās atklāja likumu par piespiešanu un atgrūšanu. Rakstot formulu, es sapratu, ka mijiedarbības spēka vienlīdzīgās līnijas koncentrēti atšķiras ap elektrības punktu kopu, un kustības trajektorijas ir taisnas.

Tādējādi parādījās pirmais elektriskā lauka attēls. Tas atgādina priekšstatu par to, kā pētnieki pārstāvēja magnētisku, bet ar milzīgu atšķirību: dabā bija jāmaksā abas zīmes. Spriedzes līnijas iet uz bezgalību( teorētiski tās beigsies).Un magnētiskie lādiņi nav atrodami pa vienam, to līnijas vienmēr ir aizvērtas redzamajā kosmosa reģionā.

attēls

Attiecībā uz pārējo, bija daudz kopīga, piemēram, vienas un tās pašas zīmes apsūdzības viena otru atvairīja un savstarpēji piesaista. Tas attiecas uz magnētiem un elektrību. Hilbert piebilda, ka magnētisms ir spēcīga viela, kuru ir grūti ekrāna vai iznīcināt, un elektrību viegli iznīcina mitrums un citas vielas. Viņš pievienoja Coulomb pie mucas, kas pēc Benjamin Franklin piešķīra elektroniem negatīvu lādiņu. Lai gan tas bija par šķidruma daudzumu. Un elektronu pārpalikumi ir jāuztver pozitīvi.

Rezultātā lauka intensitātes līnijas ir izvietotas pretējā virzienā pret pareizo. Potenciāls nepalielinās. .. Elektriskā lauka galvenie raksturlielumi ir:

1. spriegums - parāda, kāds spēks iedarbojas uz pozitīvu vienības uzlādi noteiktā punktā no lauka.
2. potenciāls - parāda, kāda veida darbs var iztērēt, lai pārvietotu vienu testa pozitīvo lādiņu uz bezgalīgi tālu punktu.
3. spriegums - iespējamā atšķirība starp diviem punktiem. Spriegums tiek noteikts tikai noteiktā līmenī.

Visticamākais terminu izcelsme no latīņu valodas. Spriegumu, iespējams, izmantoja Alessandro Volta, un potenciālu sauc par lauka tipa nosaukumu, ko raksturo noteikta vērtība: darbs, kas saistīts ar maksas pārvietošanu, nav atkarīgs no trajektorijas, kas ir vienāds ar sākotnējo un gala punktu potenciāla atšķirību. Tādēļ slēgtā trajektorijā ir nulle.

Nulles potenciāls un potenciālais lauks

Elektriskais lauks tiek uzskatīts par potenciālu, kas nozīmē, ka maksa par lādiņa pārvietošanu tajā nav atkarīga no trajektorijas, un to nosaka tikai potenciāls. Potenciāls ir universāls fizisks jēdziens, ko bieži izmanto. Piemēram, attiecībā uz Zemes gravitācijas lauku, kura izcelsme joprojām ir neizskaidrojama. Ir zināms, ka masu piesaista likums, kas atgādina Charles Coulomb.

Elektriskā laukā globuss kļūst par sākumpunktu. Nav atšķirības attiecībā uz to, ko aprēķināt, bet cilvēki ātri saprata, ka elektrības sitieni, stikla kodumi ar elektrību, un zeme nerada kaitējumu. Tāpēc, pilnībā ievērojot loģiku, kas pieņemta par nulli. Tas ir plus: Zeme ir milzīga, milzīgas straumes, statiskas un mainīgas, viegli plūst uz planētas. Ir pierādīts, ka uz ķermeņa maksa cenšas savstarpēji izplatīt maksimālajā attālumā.Kas atbilst planētas virsmai.Šajā scenārijā lādiņa blīvums izrādās nenozīmīgs, daudz mazāk nekā jebkuram elektrificētam ķermenim.

uz Zemes potenciāls ar retiem izņēmumiem tiek mērīts attiecībā pret zemi, vērtību sauc par elektrisko spriegumu. No konteksta kļūst skaidrs, ka spriegums ir pozitīvs un negatīvs. Tomēr ne vienmēr. Elektrības līnijās dažkārt tiek uzskatīts par izdevīgu izmantot shēmas ar izolētu neitrālu. Tad jebkura punkta potenciāls netiek uzskatīts par attiecīgu uz Zemi, neitrāls. Tas kļūst iespējams trīsfāžu ķēdēs.

Vietējā apakšstacijā ir uzstādīts izolācijas transformators, kura sekundārais neitrāls ir iezemēts, lai patērētājiem nodrošinātu 220 V fāzes spriegumu, nevis lineāru. Dažreiz cilvēki naivi domā, ka planēta ir viena, tāpēc neitrāla nav nepieciešama, strāva turpinās plūst. Bet tas plūst caur zemi, radot ievērojamus ekonomiskus zaudējumus un radot draudus cilvēkiem, radot pakāpenisku spriedzi. Vara diriģentam nulle - ko sauc par atgriežamu XIX gadsimta pirmajā pusē - ir maza pretestība un tiek garantēta, ka tā nerada kaitējumu.

Ķēdēs ar izolētu neitrālu potenciālu neizmēra attiecībā pret zemes līmeni, un spriegumu mēra starp diviem punktiem. Ir vērts pieminēt, ka saskaņā ar Oma likumu strāva, kas plūst caur vadītāju, rada potenciālu atšķirību. Līdz ar to nav iespējams veikt avārijas avāriju. Zema pretestība var būt iemesls ievērojamas potenciālās atšķirības veidošanai. Un cilvēkam ir jāatceras par sprieguma risku.

Tomēr drošības nolūkos izmanto arī ķēdes ar izolētu neitrālu. Ja spriegums tiek izveidots starp diviem izolācijas transformatora sekundārā tinuma punktiem, strāva zemē caur bezrūpīgo personu, kas aizņem tukšo vadu, netiks - potenciālā atšķirība attiecībā pret zemi ir mazāka. Līdz ar to izolācijas transformators kļūst par aizsardzības līdzekli, un to bieži izmanto praksē.

Iespējamais ārējā elektriskās ķēdes

kritums

Ārējā elektriskā ķēde ir zona ārpus avota. Praksē EMF ražo apakšstacijas trīsfāžu transformatora sekundārajā tinumā, ko uzskata par avotu. Sākot ar tapu, ir ārēja ķēde.

Iespēja samazināties no fāzes uz neitrālu spriegumu. Mēs runājam par parastiem patērētājiem. Kad elektrība nonāk mājā, tā vienmēr ir trīsfāžu strāvas sistēma. Neitrāls ir pamatots, lai nodrošinātu vēlamo drošības līmeni. Dzīvojamā ēka negarantē vienotu visu fāžu iekraušanu, strāva caur neitrālu. Ja ķēde tiek izmantota aizsardzībai, nav pilnīgas drošības garantijas: pašreizējais ceļš var plūst caur personu, kas pēkšņi aizņem zemējuma vadu.

Tāpēc ir nepieciešams nodrošināt divus neitrālus vadītājus: darba un aizsardzības. Izmantojot pirmo, objekta metāla daļas nulles, izmantojot otro - zemējumu. Un ārzemēs ir parasta sadalīt divas filiāles divās dažādās līnijās, un Krievijas Federācijā tās ir apvienotas zemes cilpas rajonā.Pirmais ir paredzēts drošai aizsardzībai, otrais - spējai strādāt trīsfāžu aprīkojuma būvniecībā( pēkšņi noderēs!).Ja rūpnieciskā iekārta atstāj tikai lietas pamatojumu, tā slikti beigsies zaudētājam, kurš nokrita zem elektriskā potenciāla.

Līdz ar to rietumu sistēma ir piemērota vienfāzes iekārtām. Taču, tā kā Krievijas Federācijas sistēma ir kļuvusi sarežģītāka. Importētās iekārtas neatbilst Krievijas apstākļiem: jaudas filtri ir konstruēti tā, lai aizsargājošie un strādājošie neitrālie vadītāji nepārklājas. Elektriskā potenciāla iemesls:

1. Uz aizsargvada vienmēr ir augsnes potenciāls - nulle.
2. Darba laikā pieļaujama atšķirīga vērtība, jo sprieguma kritums ir barošanas līnijas vadiem.

Lai izlīdzinātu atšķirību, līnijas pie ēkas ieejas ir apvienotas un noved pie zibens ķēdes. Tas, ka importētajām iekārtām nekļūst par ideālu risinājumu, zaudē elektroenerģijas piegādātājus. Tā ir labi pazīstama sistēma TN-C-S, ko izmanto Krievijas Federācijā.Pakāpeniski tiek atjaunotas PSRS celtas mājas.