Potențialul electric

Potențialul electric este o cantitate fizică scalară care caracterizează intensitatea câmpului. Parametrul exprimă, de asemenea, tensiunea electrică.

Sensul fizic al câmpului electric

Oamenii de știință au încurcat mult timp asupra substanțelor câmpurilor electrice și magnetice, dar până acum acest lucru este un mister pentru ei, ca și gravitatea.existența nu este contestată, însă esența nu este clară.Oamenii nu știau secretul energiei electrice cu mult înainte de epoca noastră, dar ei nu s-au străduit să exploreze.

Realizările majore în studiul energiei electrice ar fi avut loc cu cel puțin 20 de ani mai devreme decât în ​​realitate.Înainte de Oersted, Giovanni Domenico Romanozi în 1802 a notat influența unui fir cu un curent pe un ac magnetic. Acest lucru este confirmat de datele publicațiilor oficiale, iar evenimentul real sa întâmplat mai devreme. Meritul lui Oersted numai în centrul atenției publice asupra faptului observat.

Exemple similare de întuneric. Uneori oamenii de știință, indiferent unul de celălalt, au făcut descoperiri, invenții. Au existat cazuri în care soțul științei credea că invențiile sale nu erau noi. Apoi a fost surprins când sa dovedit că autorul aparține acum unui străin, deși descoperirea lui sa întâmplat mai devreme în timp. Tăcerea garantează tranziția cotei faimei la evenimentul descris. Acest lucru sa întâmplat în secolul al XIX-lea - oamenii de știință au colaborat în mod constant, au discutat ceva, uneori era greu să găsească scopuri. De exemplu, Faraday a acuzat plagiatul pentru proiectarea primului motor uman, iar Wikipedia ia atribuit autorul inductorului inventat de Laplace, despre care Michael nu a pretins. Cu toate acestea, când vine vorba de domeniul câmpurilor, oamenii de știință păstrează o tăcere unită.Singura excepție a fost Nikola Tesla, care a afirmat că totul din Univers constă în oscilații armonice.

Deci, oamenii de știință nu știu nimic despre domeniu, iar potențialul electric este o caracteristică a câmpului. Nimeni nu a văzut substanța, nu s-au putut înregistra prea mult și nu o reprezintă astăzi! Nu credeți - încercați să atrageți imaginația unui val electromagnetic:

1. Se știe că oscilația este o suprapunere a câmpurilor electrice și magnetice, schimbând în timp.
2. Vectorul intensității magnetice este perpendicular pe vectorul electric, conectat printr-o constantă medie( o anumită cantitate fizică).
3. În aparență, acestea sunt două valuri perpendiculare. .. opriți! Ce este un val?

Aceasta este ceea ce arată fizica modernă.Nimeni nu știe exact ce câmp, oscilația, valul arată, cum să-l desenezi. Este clar doar: imaginile din manual vorbesc despre ceea ce se întâmplă.Problema este agravată de incapacitatea unei persoane de a vedea și de a simți radiația electromagnetică.Oscilația nu arată sinusoidal, este considerată pentru un punct, o linie, o față, etc. Este mai degrabă o compactare și întindere a eterului, ceva asemănător cu o figură tridimensională de nedescris.

Introducerea lungă arată cât de neexplorat este ceea ce este folosit în viața de zi cu zi.Și uneori reprezintă un pericol real pentru oameni. De exemplu, se demonstrează că radiația cuptorului cu microunde trezește treptat produsele alimentare. O persoană care mănâncă în mod regulat de la cuptorul cu microunde riscă să obțină o listă extinsă de afecțiuni la dispoziția sa. Mai întâi de toate - bolile de sânge. Nesigure pentru oameni și frecvența rețelei de 50 Hz.

Caracteristicile câmpului electric

Omul și-a dat seama rapid că există un câmp electric, deja în secolul al XVIII-lea - sau mai devreme - imaginea lui a fost vopsită cu rumeguș.Oamenii vedeau linii care ies din stâlpi. Prin analogie, a început să încerce să descrie câmpul electric. De exemplu, Charles Coulomb la sfârșitul secolului al XVIII-lea a descoperit legea atragerii și respingerii acuzațiilor. Scriind formula, mi-am dat seama că liniile equipotențiale ale forței de interacțiune se deosebesc concentric în jurul unui grup de puncte de electricitate, iar traiectoriile mișcării sunt drepte.

Așa a apărut prima imagine a câmpului electric. Aceasta reamintește o imagine a modului în care cercetătorii au reprezentat un model magnetic, dar cu o diferență uriașă: în natură au existat acuzații de ambele semne. Liniile de tensiune se îndreaptă către infinit( teoretic, bineînțeles că se vor sfârși).Și încărcăturile magnetice nu sunt găsite una câte una, liniile lor sunt întotdeauna închise în regiunea vizibilă a spațiului.

În rest, au existat multe lucruri comune, de exemplu, acuzațiile aceluiași semn se repetă reciproc și se atrage reciproc. Acest lucru este valabil pentru magneți și electricitate. Hilbert a remarcat că magnetismul este o substanță puternică care este dificil de ecranat sau distrus, iar electricitatea este ușor distrusă de umiditate și alte substanțe. El a adăugat Coulomb la baril, care, după Benjamin Franklin, a atribuit o încărcătură negativă electronilor. Deși era vorba despre cantitatea de lichid.Și electronii în exces ar trebui să fie numiți pozitivi.

Ca urmare, liniile de intensitate a câmpului sunt aranjate în direcția opusă celei corecte. Potențialul nu crește acolo. .. Principalele caracteristici ale câmpului electric sunt: ​​Tensiunea

1. - arată ce forță acționează asupra unei sarcini unitare pozitive la un anumit punct din câmp. Potențialul
2. - arată ce fel de muncă poate exersa un câmp pentru a deplasa o singură încărcare pozitivă la un punct infinit de îndepărtat. Tensiunea
3. - diferența de potențial dintre două puncte. Tensiunea este determinată numai la un anumit nivel.

Originea cea mai probabilă a termenilor din limba latină.Tensiunea a fost pusă în aplicare, probabil, de Alessandro Volta, iar potențialul este numit de numele tipului de câmp, care se caracterizează printr-o valoare specificată: lucrarea de deplasare a încărcăturii nu depinde de traiectoria este egală cu diferența dintre potențialele punctelor inițiale și finale.În consecință, pe o traiectorie închisă este zero.

Câmpul potențial și potențialul zero

Câmpul electric este considerat potențial, ceea ce înseamnă că lucrarea de deplasare a încărcăturii în el nu depinde de traiectorie și este determinată numai de potențial. Potențialul este un concept fizic universal, adesea folosit. De exemplu, pentru câmpul gravitațional al Pământului, a cărui origine este încă inexplicabilă.Se știe că masele sunt atrase de lege, amintind de cele derivate de la Charles Coulomb.

Într-un câmp electric, globul devine punctul de plecare. Nu există nicio diferență în ceea ce privește calcularea potențialului, dar oamenii și-au dat seama rapid că energia electrică în trepte bate, mușcăturile de sticlă cu electricitate și că solul nu dăunează.Prin urmare, în deplină conformitate cu logica adoptată pentru zero. Acesta este un plus: Pământul este uriaș în mărime, curenți uriași, statici și variabili, curg cu ușurință pe planetă.Se demonstrează că pe corp sarcina încearcă să se distribuie reciproc la distanța maximă.Ce corespunde suprafeței planetei.În acest scenariu, densitatea sarcinii se dovedește a fi nesemnificativă, mult mai mică decât la orice corp electrificat.

Pe Pământ se măsoară potențialul cu rare excepții în raport cu solul, valoarea se numește tensiune electrică.Din context, devine clar că tensiunea este pozitivă și negativă.Cu toate acestea, nu întotdeauna. Pe liniile electrice, uneori se consideră avantajos utilizarea circuitelor cu izolație neutră.Apoi, potențialul oricărui punct nu este considerat relativ la Pământ, nu este neutru. Acest lucru devine posibil în circuitele trifazate.

Un transformator de izolare este instalat la stația locală, al cărui neutru secundar este legat la pământ pentru a furniza consumatorilor o tensiune de fază de 220 V și nu una liniară.Uneori oamenii cred că naiv că planeta este una, prin urmare, nu este nevoie de un neutru, curentul va continua să curgă.Dar va curge prin pământ, provocând pagube economice considerabile și ar pune un pericol pentru oameni prin crearea unei tensiuni treptate. Conductorul de cupru zero - numit returnabil în prima jumătate a secolului al XIX-lea - are o rezistență redusă și este garantat să nu dăuneze.

În circuitele cu neutru izolat, potențialul nu este măsurat față de nivelul solului, iar tensiunea este măsurată între două puncte. Merită menționat faptul că, potrivit legii lui Ohm, curentul care trece printr-un conductor creează o diferență de potențial. Prin urmare, nu este posibilă efectuarea unei bucle de împământare la un accident. Rezistența scăzută poate fi cauza formării unei diferențe semnificative de potențial aici.Și o persoană trebuie să-și amintească de pericolul tensiunii de atingere.

Cu toate acestea, circuitele cu neutru izolat sunt de asemenea utilizate în scopuri de securitate. Dacă tensiunea este creată între două puncte ale înfășurării secundare a transformatorului de izolație, curentul către sol prin persoana care nu ocupă firul gol nu va trece - diferența de potențial față de sol este mai mică.În consecință, transformatorul de izolare devine o măsură de protecție și este adesea folosit în practică.

Cădere potențială a unui circuit electric extern

Un circuit electric extern este o zonă în afara sursei.În practică, EMF este produs pe înfășurările secundare ale unui transformator trifazat al unei stații, fiind considerată o sursă.Începând cu pinul, există un circuit extern.

Pe aceasta, picăturile potențiale de la fază la tensiunea neutră.Vorbim despre consumatorii obișnuiți. Atunci când electricitatea intră în casă, este invariabil un sistem de curent trifazat. Neutrul este întemeiat pe surse pentru a asigura nivelul dorit de securitate. Cladirea rezidentiala nu garanteaza incarcarea uniforma a tuturor fazelor, curentul va curge prin neutru. Dacă circuitul este utilizat pentru protecție, nu există nicio garanție completă a securității: traseul curent poate curge printr-o persoană care prelua brusc conductorul de împământare.

Prin urmare, este necesar să se asigure două conductoare neutre: de lucru și de protecție. Prin prima, piesele metalice ale obiectului sunt scoase la zero, prin a doua - împământare.Și în străinătate, este comună împărțirea a două ramuri pe două linii diferite, iar în Federația Rusă ele sunt combinate în zona bucla de la sol. Prima este făcută pentru o protecție fiabilă, a doua - pentru capacitatea de a lucra în construirea de echipamente trifazate( brusc veniți la îndemână!).Dacă la instalarea industrială este lăsată numai împământarea industrială a cazului, se va termina prost pentru un ratat care a căzut sub potențialul electric.

În consecință, sistemul vestic este bun pentru echipamentul monofazat. Dar din cauza unificării sistemului Federației Ruse mai dificilă.Echipamentul importat nu se potrivește bine cu condițiile rusești: filtrele de putere sunt proiectate astfel încât conductorii neutri de protecție și de lucru să nu se suprapună.Motivul potențialului electric:

1. Pe conductorul de protecție există întotdeauna potențialul solului - zero.
2. La lucru, este permisă o valoare diferită datorită căderii de tensiune pe firele liniei de alimentare. Sistemul

TN-C-S Pentru a egaliza diferența, liniile de la intrarea în clădire sunt combinate și conduc la circuitul de trăsnet. Că echipamentele importate nu devin o soluție ideală, companiile furnizoare de energie electrică suferă pierderi. Acesta este faimosul sistem TN-C-S utilizat în Federația Rusă.Casele construite înapoi în URSS sunt treptat refăcute.