Раздел 1 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Тема 1.1 Характеристики и параметры электрического поля
Представление об электрическом поле (ЭП) в истории современного человечества сложилось в результате изучения электрических явлений, например, таких как притяжение и отталкивание наэлектризованных тел.
Наэлектризованные тела могут быть образованы в результате трения.
Большие заслуги в области электричества принадлежат родоначальнику русской науки - Михаилу Васильевичу Ломоносову, который вместе с Георгом Вильгельмом Рихманом проводил количественные исследования атмосферного электричества.
Во время одного из наблюдений за грозой 26 июля 1753 года академик Рихман погиб.
Электрическое поле существует вокруг заряженных частиц и тел.
Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим.
Основной характеристикой электрического поля является его силовое действие на электрически заряженную частицу. При этом одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.
Сила взаимодействия двух электрических зарядов, выраженная в ньютонах (Н), определяется по закону Кулона (1785 г.).
,
где 
и 
- электрические заряды, Кл;
- расстояние между центрами зарядов, м;
- абсолютная диэлектрическая проницаемость среды, Ф/м;
- абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума;
- относительная диэлектрическая проницаемость других сред.
К основным параметрам электростатического поля относят напряженность, электрический потенциал и электрическое напряжение.
Напряженность электрического поля– силовая характеристика поля, оценивающая интенсивность поля в данной точке пространства.
|
|
Пробным зарядом называется положительный заряд, который вносится в данное электрическое поле для измерения его характеристик.
Напряженность электрического поля численно равна силе, с которой поле действует на пробный заряд.
, 
С увеличением расстояния напряженность электрического поля уединенного заряда уменьшается по квадратичной зависимости.
Электрическую напряженность графически удобно изображать линиями напряженности или силовыми линиями.
Линии напряженности электрического поля положительного заряда.
Линии напряженности электрического поля отрицательного заряда.
Линии напряженности электрического поля разноименных зарядов.
Линии напряженности электрического поля одноименных зарядов.
В каждой точке силовой линии направление вектора напряженности электрического поля совпадает с направлением касательной к силовой линии.
Потенциал электрического поля– энергетическая характеристика поля.
Потенциалэлектрического поля численно равен работе поля по перемещению пробного заряда из данной точки поля в бесконечность.
, 
; 
; 
С увеличением расстояния потенциал электрического поля уединенного заряда уменьшается по линейной зависимости.
В электротехнике отсчет потенциала производится относительно Земли (
).
Графическим изображением электростатического поля кроме линий напряженности служат эквипотенциальные поверхности – поверхности, во всех точках которых потенциал электрического поля имеет одинаковые значения.
|
|
Разность потенциалов между любыми двумя точками такой поверхности равна нулю.
Электрическое напряжение – это разность потенциалов.
.
Домашнее задание
Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника, стр. 8-13.
Самостоятельная работа № 1. Тестирование на тему «Электрическое поле».