Svojstva i osnovna svojstva električnih polja

Svojstva i karakteristike električnog polja proučavaju gotovo svi tehnički stručnjaci. No, sveučilišni tečaj često je napisan na kompliciranom i nerazumljivom jeziku. Stoga će u članku biti dostupne osobine električnih polja tako da ih svaka osoba može razumjeti. Osim toga, posebnu pozornost posvetit ćemo međusobno povezanim konceptima (superpoziciji) i mogućnostima razvoja tog područja fizike.

Opće informacije

Prema modernim idejama, električne naplate oni međusobno ne komuniciraju izravno. Iz toga slijedi zanimljiva značajka. Dakle, svako napunjeno tijelo ima svoje električno polje u okolnom prostoru. To utječe na druge predmete. Značajke električnih polja su od interesa za nas, da pokazuju učinak polja na električne napune i silu kojom se provodi. Odakle se može zaključiti? Punjena tijela nemaju međusobnih izravnih učinaka. Za ovo se koriste električna polja. Kako se mogu istražiti? Da biste to učinili, možete koristiti testnu naplatu - malu točkasto zračenje čestica koje neće imati zamjetan učinak na postojeću strukturu. Pa što su karakteristike električnog polja? Postoje samo tri: napetost, napetost i potencijal. Svaki od njih ima svoje osobine i sfere utjecaja na čestice.

Električno polje: što je to?

No prije nego što prijeđete na glavni predmet članka, potrebno je imati određenu količinu znanja. Ako jesu, tada se taj dio može preskočiti. U početku, razmotrimo uzrok postojanja električnog polja. Da bi to bilo, trebate naplatiti. Štoviše, svojstva prostora u kojem se nalazi nabijeno tijelo moraju biti različiti od onih u kojima ne postoji. Ovdje postoji takva značajka: ako stavite naplatu u određeni koordinatni sustav, promjene će se dogoditi ne trenutačno, već samo pri određenoj brzini. Oni će, poput valova, širiti u svemir. To će biti praćeno pojavom mehaničkih sila koje djeluju na druge nositelje u ovom koordinatnom sustavu. A ovdje dolazimo do glavne stvari! Sile u nastajanju rezultat su neposrednog utjecaja, ali interakcije kroz okoliš, koje se kvalitativno promijenilo. Prostor u kojem se te promjene javlja naziva se električnim poljem.

Značajke

Napunjenost smještena u električnom polju se pomiče u smjeru sile koja djeluje na njemu. Je li moguće postići stanje odmora? Da, sasvim je stvarno. Ali za to, snaga električnog polja mora uravnotežiti neki drugi utjecaj. Čim dođe do neravnoteže, naplata počinje ponovno kretati. Smjer u ovom slučaju ovisit će o većoj snazi. Iako, ako ih ima, konačni rezultat bit će nešto uravnoteženo i univerzalno. Da bismo bolje predstavljali što treba učiniti, prikazane su linije sile. Njihovi smjerovi odgovaraju djelujućim silama. Valja napomenuti da linije sile imaju i početak i kraj. Drugim riječima, oni nisu zaključani u sebi. Oni počinju na pozitivno nabijenim tijelima i završavaju negativnim. To nije sve, detaljnije ćemo govoriti o silama, njihovim teorijskim podlogama i praktičnoj primjeni, malo dalje u tekstu i razmatrati ih zajedno s Coulombovim zakonom.

Snaga električnog polja

Ova se osobina koristi za kvantificiranje električnog polja. To je vrlo teško razumjeti. Ova karakteristika električnog polja (napetost) je fizička veličina koja je jednaka omjeru sile djelovanja na pozitivan testni naboj koji se nalazi na određenoj točki u prostoru, do njegove veličine. Postoji jedan poseban aspekt. ovo fizička veličina je vektor. Njegov smjer se podudara s smjerom sile koja djeluje na pozitivan testni naboj. Treba također odgovoriti na jedno vrlo uobičajeno pitanje i napomenuti da je napetost snaga karakteristika električnog polja. A što se događa s nepomičnim i nepromjenjivim subjektima? Njihovo električno polje smatra se elektrostatikom. Zainteresiranost za naplatu točke i istragu napetosti osiguravaju linije sile i Coulombov zakon. Koje značajke postoje?

Coulombov zakon i sila sile

Snaga električnog polja u ovom slučaju radi samo za punjenje točke, koja je na udaljenosti određenog polumjera od nje. A ako uzmemo ovu vrijednost modulo, imat ćemo Coulomb polje. U njemu, smjer vektora izravno ovisi o znaku naboja. Dakle, ako je to plus, onda će se polje "pomicati" duž radijusa. U suprotnom slučaju, vektor će biti usmjeren izravno na sam naboj. Za vizualno razumijevanje onoga što i kako se to događa, možete pronaći i upoznati se s crtežima koji prikazuju linije sile. Glavne karakteristike električnog polja u udžbenicima, iako je teško objasniti, ali crteži, treba im dati kredit, oni su kvalitetni. Istina treba zabilježiti takvo obilježje knjiga: kod izrade crteža sila sile, njihova gustoća je proporcionalna modulu vektora napetosti. Ovo je mali trag koji može biti od velike pomoći u kontroli znanja ili ispita.

potencijal

Naplata se uvijek kreće kad nema ravnoteže sila. Ovo nam govori da u ovom slučaju električno polje ima potencijalnu energiju. Drugim riječima, može raditi nešto. Pogledajmo mali primjer. Električno polje je pomaklo naboj od točke A do B. Kao rezultat toga, potencijalna energija polja se smanjuje. To je zbog činjenice da je posao obavljen. Ova sila karakteristična za električno polje neće se mijenjati ako je kretanje izvedeno pod nuspojavom. U ovom slučaju potencijalne energije neće se smanjivati, već povećati. I ova fizička karakteristika električnog polja će se mijenjati u izravnoj mjeri prema primijenjenoj vanjskoj sili koja je potisnula punjenje u električnom polju. Treba napomenuti da će u ovom slučaju sve obavljeno raditi potrošiti na povećanje potencijalne energije. Da bismo razumjeli temu, pogledajmo sljedeći primjer. Dakle, imamo pozitivan naboj. Nalazi se izvan električnog polja, koje se smatra. Zbog toga je utjecaj toliko mali da ga se može zanemariti. Postoji vanjska sila koja dovodi naboj u električno polje. To čini posao koji je potrebno za pomicanje. Istodobno, snage terena su prevladane. Tako nastaje potencijal za djelovanje, već već u samom električnom polju. Treba napomenuti da to može biti neujednačen pokazatelj. Dakle, energija, koja se odnosi na svaku pojedinu jedinicu pozitivnog naboja, naziva se poljski potencijal u ovom trenutku. To je brojčano jednako radu koji je izvršio sila treće strane kako bi se subjekt premjestio na određeno mjesto. Potencijal polja mjeri se u volti.

napon

U bilo kojem električnom području može se promatrati kako se pozitivni naboji "migriraju" iz točaka s visokim potencijalom onima koji imaju niske parametre ovog parametra. Negativci slijede ovaj put u suprotnom smjeru. No, u oba slučaja to se događa samo zbog prisutnosti potencijalne energije. Iz nje se izračunava napon. Da biste to učinili, potrebno je znati vrijednost kojoj je potencijalna energija polja postala manja. Napon je brojčano jednak radu koji je učinjen za prijenos pozitivnog naboja između dvije specifične točke. Iz ovog se može primijetiti zanimljiva korespondencija. Dakle, napon i potencijalna razlika u ovom slučaju su ista fizička jedinica.

Superpozicija električnih polja

Dakle, smatramo glavnim karakteristikama električnog polja. No, kako bismo bolje razumjeli temu, predlažemo da dodatno razmotrimo niz drugih parametara koji bi mogli biti važni. I mi ćemo početi s superpozicijom električnih polja. Prethodno smo razmotrili situacije u kojima je, prema stanju, bilo samo jedno naplaćivanje. Ali ima ih puno u polju! Stoga, s obzirom na situaciju koja se približava stvarnosti, zamislimo da imamo nekoliko optužbi. Tada se ispostavlja da će pokusni subjekt djelovati na snage koje su podložne pravilu dodavanje vektora. također načelo superpozicije kaže da složeni pokret može biti podijeljen na dva ili više jednostavnih. Nemoguće je razviti realan model gibanja bez uzimanja u obzir superpozicija. Drugim riječima, čestice koje se razmatraju u postojećim uvjetima pod utjecajem su raznih optužbi, od kojih svaka ima svoje električno polje.

korištenje

Valja napomenuti da se sada mogućnosti električnog polja ne koriste za svoj puni potencijal. Još točnije, gotovo ne primjenjujemo njegov potencijal. Kao praktična realizacija mogućnosti električnog polja, može se donijeti Chizhevskyov luster. Ranije, sredinom prošlog stoljeća, čovječanstvo je počelo istraživati ​​prostor. Ali prije znanstvenika bilo je mnogo neriješenih problema. Jedan od njih je zrak i njegove štetne komponente. Za rješavanje ovog problema, sovjetski znanstvenik Chizhevsky, koji je istodobno bio zainteresiran za energetsku karakteristiku električnog polja, preuzeo je problem. I treba napomenuti da je imao jako dobar razvoj. Uređaj se temelji na tehnici stvaranja aeroionskih struja zraka uslijed malih ispuštanja. No, u okviru članka, zainteresirani smo ne toliko u samom uređaju kao u principu njegove operacije. Stvar je u tome što je Chizhevskyjev luster bio korišten ne za stacionarni izvor energije, već za električno polje! Za koncentraciju energije korišteni su posebni kondenzatori. Značajno, uspjeh uređaja utjecao je na energetske karakteristike električnog polja okolnog okoliša. To jest, ovaj uređaj je dizajniran posebno za svemirske letjelice, koje su doslovno napunjene elektronikom. Također je hranio performanse drugih uređaja povezanih s trajnim izvorima napajanja. Valja napomenuti da smjer nije bio napušten, a sada se istražuje mogućnost uzimanja energije iz električnog polja. Istina, valja napomenuti da još nije postignut značajan napredak. Također je potrebno napomenuti relativno malu razinu provedenih istraživanja, kao i činjenicu da ih većina izvodi izumitelji - volonteri.

Koje su karakteristike električnih polja?

Zašto ih moramo proučavati? Kao što je već spomenuto, karakteristike električnog polja su napetost, napon i potencijal. U životu običnih običnih ljudi, ovi parametri ne mogu imati značajan utjecaj. Ali kad postoje pitanja o tome što treba učiniti nešto veliko i složeno, onda ih nemojte uzeti u obzir - nedopustivo luksuz. Činjenica je da prekomjeran broj elektroničkih polja (ili njihove pretjerane sile) dovodi do činjenice da postoji smetnja u prijenosu signala tehnologijom. To dovodi do izobličenja prenesenih informacija. Valja napomenuti da ovo nije jedini problem ove vrste. Osim bijele buke tehnologije, pretjerano jaka elektronička polja mogu negativno utjecati na rad ljudskog tijela. Treba napomenuti da je mali ionizacija prostor i dalje smatra da je dobro, jer doprinosi rješavanju prašine na površini ljudske prisutnosti. Ali, ako pogledate, koliko svih vrsta aparata (hladnjaka, televizora, bojleri, telefoni, elektroenergetskih sustava, i tako dalje) je u našim domovima, možemo zaključiti da je, nažalost, to nije dobro za naše zdravlje. Valja napomenuti da niske karakteristike električnih polja gotovo ne štetno za nas, budući da je čovječanstvo već naviklo na kozmičko zračenje. Ali, tako je teško reći o elektronici. Naravno, nećemo biti u mogućnosti odustati od svega toga, ali možemo uspješno smanjiti negativan utjecaj električnih polja na ljudsko tijelo. Zbog toga, usput, dovoljno je primijeniti načela energetski učinkovite uporabe tehnologije koja uključuje minimaliziranje radnog vremena mehanizama.

zaključak

Ispitali smo koja fizikalna veličina je karakteristika električnog polja, gdje se koristi, što je potencijal za njihov razvoj i primjenu u svakodnevnom životu. Ali još uvijek želite dodati nekoliko konačnih riječi o temi. Treba napomenuti da su zainteresirani za prilično velik broj ljudi. Jedan od najznačajnijih tragova povijesti bio je slavni srpski izumitelj Nikolaj Tesla. U tom smislu uspio je ostvariti značajan uspjeh s obzirom na provedbu plana, ali, nažalost, ne u pogledu energetske učinkovitosti. Stoga, ako postoji želja za rad u tom smjeru - postoje mnoge neotkrivene mogućnosti.