Garchi biz yangi tushunchalarni kiritgan bo'lsak ham elektr maydoni va zaryad, shu paytgacha biz o'zimizni zaryadlangan zarralar o'rtasida ta'sir qiluvchi kuchlarning sof Nyuton tabiatini postulatsiya qilish bilan cheklab qo'ydik. Elektrostatik kuch faqat ikkita zarracha orasidagi masofaga bog'liq bo'lganligi sababli, bu kuch bobda muhokama qilingan ma'noda konservativdir. 12. Bu bizga elektrning o'ta muhim tushunchasini kiritish imkonini beradi potentsial energiya.
Anjir. 283. b va a nuqtalari orasidagi potentsial energiyalar farqi zaryadni a dan a nuqtaga ko'chirish uchun minus belgisi bilan olingan ishga teng.
Eslatib o'tamiz, va a nuqtalardagi potentsial energiyalar farqi zarracha a nuqtadan nuqtaga o'tkazilganda bajarilgan ishga teng (283-rasm), minus belgisi bilan olinadi:
Konservativ kuchlar uchun zarrachani a dan ga o'tkazilganda bajarilgan ish yo'lga bog'liq emas (u boshqasiga mos keladi).
konservativ kuchlarning ta'rifi). Konservativ kuchlarga misol sifatida biz tortishish kuchlarini ko'rib chiqdik; Kulon kuchlari gravitatsion kuchlarga o'xshash bo'lgani uchun ular ham konservativdir. Shuning uchun biz boshqa zaryadlar tizimidan kelib chiqadigan kuchlar ta'siriga tobe bo'lgan zaryadning potentsial energiyasi tushunchasini kiritishimiz mumkin.
Sifatda oddiy misol bir xil va doimiy elektr maydonini ko'rib chiqing E. Agar biz uni zaryadga ko'paytirsak, biz bobda muhokama qilingan doimiy kuchni olamiz. 12. Zaryadlangan zarrani a nuqtadan nuqtaga ko'chirishda bajarilgan ishni 1-rasmda ko'rsatilgandek hisoblang. 284. Zarrachaning zaryadi musbat va kattaligi teng bo'lsa, unga kuch ta'sir qiladi
Keyin zarrachaning a dan (nuqtalar orasidagi masofa bilan belgilanadi) o'tish paytida bajarilgan ish ga teng.
(Zarra kuch yo'nalishi bo'yicha harakat qilayotgani uchun ish ijobiydir). Shunday qilib, potentsial energiyalar va nuqtalardagi farq, ta'rifga ko'ra,
Anjir. 284. Zarrani a dan b ga ko'chirishda bajargan ishi ga teng
Ko'pincha, "aytaylik," so'zlari o'rniga "b nuqtasini tuproqqa" aytamiz (ya'ni, uni o'tkazgich yordamida Yerga ulang, buning natijasida bu nuqtadagi potentsial energiya potentsialga teng bo'ladi. odatda ko'rib chiqiladigan Yerning energiyasi nol); yoqilgan elektr diagrammalar"tuproq" rasmda ko'rsatilgan belgi bilan belgilanadi. 285.
Murakkab holatlarda zaryadning potentsial energiyasini aniqlash har doim ham oson emas (tegishli hisob-kitoblar juda murakkab bo'lishi mumkin), lekin hisoblash printsipi har doim bir xil bo'ladi. Potensial energiyani topish uchun zaryadlarning berilgan taqsimotiga asoslanib, zaryad bir nuqtadan ikkinchi nuqtaga o'tkazilganda bajarilgan ishni hisoblash kerak.
Gravitatsion va kulon kuchlarining o'xshashligi tufayli boshqa zaryaddan keladigan kuch ta'sir qiladigan zaryadning elektr potentsial energiyasi boshqa massaga duchor bo'lgan massaning tortishish potentsial energiyasiga o'xshaydi. Eslatib o'tamiz, boshqa M nuqta massasidan uzoqda joylashgan nuqta massasining tortishish potentsial energiyasi (286-rasm)
Xuddi shunday, boshqa nuqtaviy zaryaddan uzoqda joylashgan manfiy nuqta zaryadining elektr potensial energiyasi (287-rasm).
(Qulaylik uchun sobit energiya mos yozuvlar nuqtasi cheksizlikda joylashgan deb taxmin qilinadi.)
Cheksizlikdan uzoqdagi nuqtaga o'tadigan manfiy zaryad musbat zaryad, boshqa massaning tortishish maydonida joylashgan nuqta massasi kabi jozibador kuchni boshdan kechiradi. Shuning uchun, elektr potentsial energiya, tortishish energiyasi kabi, salbiy. Cheksizlikdan bir nuqtaga o'tadigan musbat zaryad itaruvchi kuchni boshdan kechiradi, shuning uchun uning potentsial energiyasi manfiy zaryadning energiyasi bilan bir xil shaklga ega, ammo qarama-qarshi belgi bilan:
Shuning uchun yangi kontseptsiyani - elektr potentsialidan biroz farq qiladigan elektr potentsialini kiritish qulay.
energiya va birlik musbat zaryadni cheksizlikdan orqaga ko'chirish ishiga (minus) teng berilgan nuqta bo'sh joy. Shunday qilib, elektr potensiali kiritilgan zarrachaning zaryadiga bo'lingan potentsial energiyadir. Nuqtali musbat zaryad uchun u quyidagi ifodadan aniqlanadi:
Ba'zi jihatlarda u elektr maydoni kabi qulaydir: agar ma'lum bir nuqtadagi maydon va zaryadning kattaligining mahsuloti ushbu zaryadga ta'sir qiluvchi kuchni aniqlasa, u holda ma'lum bir nuqtadagi elektr potentsiali kattaligining mahsuloti. nuqta va zaryad shu nuqtadagi zaryadning potentsial energiyasini aniqlaydi.
Kundalik hayotda biz odatda elektr potentsialidagi farqlar bilan shug'ullanamiz. CGS tizimidagi elektr potentsialining birligi zaryad hisoblanadi:
ISS tizimida elektr potentsialining birligi joule/kulon bo'lib, u tanish "volt" nomini oladi:
Agar elektron 1 V potentsial farqi orqali o'tsa, unga qo'llaniladigan ish elektr kuchlari teng bo'lib, ta'rifiga ko'ra, energiyaning (ishning) bir elektron voltiga teng. Bunday birlikning kelib chiqishi, tezlatgichlarda ishlayotganda, elektr potentsiallaridagi farqni, ya'ni odatiy kuchlanishni voltlarda o'lchash odatiy holdir. Bu mashinalar tez-tez tezlashadimi?
zarralar elektronga o'xshaydi va zaryadlangan zarracha tezlatgichlari tezlatgich plitalari orasidagi kuchlanish va zarracha zaryadi mahsuloti bilan ta'minlaydigan energiyani tavsiflash qulay bo'lib chiqdi. Bu birlik, garchi u turli tizimlarning birliklari aralashmasidan iborat bo'lsa-da, juda qulay; Gap shundaki, uning amaliy birlik (volt) va elektron zaryadining birikmasi bo'lgan qiymati atomlarning energiyasini belgilash uchun juda mos keladi. Keyinchalik ko'rib chiqamizki, atom reaktsiyalarida yoki J tartibli energiyalar bilan shug'ullanadi. Masalan, J o'rniga 2 eV energiya haqida gapirish ancha oson.
zaryad bo'yicha bajarilgan ish (minus belgisi bilan).
POTENTSIAL ELEKTRIK
energetik bo'lgan f skalyar qiymati. har-coy elektrostatik. maydonlar (elektr, qattiq elektr zaryadlari maydonlari). P. e. yilda k.-l. maydonning nuqtasi qo'yish paytida maydon kuchlari tomonidan bajarilgan ishlarning nisbatiga teng. elektr potentsial 0 ga teng bo'lgan zaryadga bu nuqtadan boshqasiga zaryad. Odatda cheksiz uzoq nuqtada ph = 0 deb taxmin qilinadi (elektrotexnikada Yer potentsiali ko'pincha 0 ga teng qabul qilinadi). P. e. - koordinatalarning aniq, uzluksiz funktsiyasi. U bilan bog'langan elektr maydon kuchi E va uning koordinata o'qlaridagi proyeksiyalari: E = - gradf, E x= - df/dx, E y= - df/du, E z = - df/dz. Ish A, elektrostatik kuchlar tomonidan amalga oshiriladi. unda elektr energiyasini uzatish paytida maydon. zaryad O zaryadining mahsulotiga va P farqiga teng. e. traektoriyaning dastlabki (f 1) va oxirgi (f 2) nuqtalarida: A= Q(f 1 - f 2). Birlik P. e. (SIda) - volt(IN).
Katta ensiklopedik politexnika lug'ati. 2004 .
Boshqa lug'atlarda "ELEKTR POTENTIAL" nima ekanligini ko'ring:
ELEKTR potentsial, qarang: ELEKTR POTENTIAL ... Ilmiy-texnik entsiklopedik lug'at
salohiyat- berilgan nuqtaning elektr potentsiali Berilgan nuqta va boshqa o'ziga xos, o'zboshimchalik bilan tanlangan nuqtaning elektr potentsiallari o'rtasidagi farq. [GOST R 52002 2003] potentsial - bu qandaydir turdagi yakuniy imkoniyat yoki qobiliyatni anglatuvchi umumiy atama ... ...
salohiyat- 1. Fizikada ma'lum nuqtada kuch maydonini tavsiflovchi qiymat elektr, magnit, tortishish va boshqalardir. Shunga ko'ra, potentsial elektr, magnit va boshqalar 2. Ma'lum bir sohadagi mavjud mablag'lar, imkoniyatlar yig'indisi. , ...... Buyuk Psixologik Entsiklopediya
POTENTIAL- POTENTIAL. Har qanday turdagi energiya miqdori ikki xil miqdorning mahsuloti sifatida ifodalanishi mumkin, ulardan biri "energiya darajasini" tavsiflaydi, uning o'tish yo'nalishini belgilaydi; masalan, shuning uchun og'ir tana ... Katta tibbiy ensiklopediya
Q, Q o'lchami T I ... Vikipediya
elektroradiografik qatlamning elektr potensiali qatlamning elektr potentsiali elektroradiografik qatlam yuzasida ma'lum bir nuqta va elektroradiografik tasvir tashuvchining elektr o'tkazuvchan substrat yoki elektr o'tkazuvchan pastki qatlami o'rtasidagi elektr potentsial farqi. [GOST 25541…… Texnik tarjimon uchun qo'llanma
Zaryad - ma'lum bir tanada mavjud bo'lgan elektr miqdori. Elektr toki. Agar siz ikkita o'xshash bo'lmagan metallarni, masalan, Zn va Cu, o'tkazuvchan suyuqlikka, masalan, sulfat kislota eritmasiga botirsangiz va bu metallarni bir-biriga metall ... ... Brokxaus va Efron entsiklopediyasi
HARAKAT POTENTSIALI, elektr maydoni, kimyoviy yoki boshqa qo'zg'atuvchilar tomonidan qo'zg'atilishiga javoban elektr qo'zg'aluvchan hujayralar membranasida yuzaga keladigan biopotentsialning bir turi (qarang: BIOELEKTRIK POTENTSIALLAR). Shu bilan birga, qo'zg'aluvchan hujayraning membranasi ... ... ensiklopedik lug'at
POTENTIAL- (1) jismoniy. ma'lum bir nuqtada kuch maydonini (elektromagnit, tortishish va boshqalar) tavsiflovchi qiymat; maydonning ikki nuqtasi orasidagi P. oʻrtasidagi farq sinov jismining (million zaryadli va massasi birlikka teng) harakat qilganda bajaradigan ishni aniqlaydi ... ...
ELEKTR POTENTSIAL- jismoniy. ega bo'lgan potentsial energiya E nisbatiga teng qiymat elektr zaryadi Q, elektr maydonining ma'lum bir nuqtasiga joylashtirilgan, bu zaryadning qiymatiga: ph = 1 . A. SIda elektr potensialining birligi (qarang) ... Katta politexnika entsiklopediyasi
Kitoblar
- Shisha elektrod, Jessi Rassell. Ushbu kitob buyurtmangizga muvofiq Print-on-Demand texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi. WIKIPEDIA maqolalarining yuqori sifatli tarkibi! Shisha elektrodlar analitik...
- Galvanizm sindromi va surunkali yallig'lanish jarayonlari, K. A. Lebedev, I. D. Ponyakina. Ushbu kitob galvanizm sindromi haqida. So'nggi paytgacha ushbu patologiyaning ko'p jihatlarini tushuntirish qiyin bo'lib qoldi va birinchi navbatda uning surunkali ... faollashuvi bilan bog'liqligi.
Olimlar uzoq vaqt davomida elektr va magnit maydonlarining moddalari haqida bosh qotirdilar, ammo hozirgacha bu ular uchun tortishish kuchi kabi sir bo'lib qolmoqda. Ya'ni, bu nima bo'lib tuyuladi, lekin nima sabab bo'lgan, qanday shakllangan, kim va nima uchun aytgan, odamlar bilmaydi. Faqat ma'lumki, elektr bizning eramizdan ancha oldin ma'lum bo'lgan. Uning o'qishi bilan biznesda qandaydir tarzda bormadi.
Elektr energiyasini o'rganishda katta yutuqlarga qaraganda kamida 20 yil oldin erishilgan bo'lishi mumkinligi unchalik ma'lum emas. Chunki Oerstedgacha tok o‘tkazuvchi simning magnit ignaga ta’sirini Jovanni Domeniko Romagnosi qayd etgan edi. 1802 yilda. Bular faqat rasmiy nashrlar tomonidan tasdiqlangan ma'lumotlar va voqeaning o'zi ilgari sodir bo'lishi mumkin edi. Erstedning xizmati shundan iboratki, u kuzatilgan faktga jamoatchilik e'tiborini qaratgan.
Va bunday misollar juda ko'p. Ko'pgina olimlar bir-biridan mustaqil ravishda ma'lum kashfiyotlar, ixtirolar qildilar, hatto u yoki bu fan odami uning ixtirolari hech qanday yangilikni anglatmaydi, deb o'ylagan holatlar mavjud. Va keyin unga bugun uni boshqa birov kashf qilganini aytishganda hayron bo'ldi - qanday qilib, lekin men buni oldin qilganman ?! Ammo u hech kimga aytmadi va shuning uchun shon-sharaf ulushini olmadi. 19-asrda ham shunday bo'ldi - olimlar doimo hamkorlik qilishdi, nimanidir muhokama qilishdi va ba'zida uning oxirini topish qiyin. Masalan, Faraday birinchi inson dvigatelining dizaynini plagiat qilgani uchun tanbeh qilindi va Vikipediya unga Laplas tomonidan ixtiro qilingan induktorning muallifligi bilan bog'liq bo'lib, Mayklning o'zi hech qanday tarzda da'vo qilmagan. Ammo dalalar masalasiga kelganda, olimlar do'stona sukut saqlaydilar. Yagona istisno Nikola Tesla edi, u koinotdagi hamma narsa garmonik tebranishlardan iborat deb da'vo qildi.
Xo'sh, olimlar bu soha haqida nima bilishadi? - va elektr salohiyati, bu maydonning o'ziga xos xususiyati - mutlaqo hech narsa! Hech kim bu moddani ko'rmagan, uzoq vaqt davomida ro'yxatdan o'tkaza olmadi va hozirgacha uni tasavvur qila olmaydi! Ishonmaysizmi? Keyin tasavvuringizda elektromagnit to'lqinni chizishga harakat qiling:
- Ma'lumki, tebranish vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan elektr va magnit maydonlarning superpozitsiyasidir.
- Magnit intensivlik vektori elektr vektoriga perpendikulyar bo'lib, ular o'rta doimiy (ba'zi fizik miqdor) orqali bog'lanadi.
- U bir-biriga perpendikulyar bo'lgan ikkita to'lqin kabi ko'rinishi kerak ... shuning uchun to'xtang! to'lqin nima?
Zamonaviy fizika shunday ko'rinadi. Hech kim maydon, tebranish, to'lqin qanday ko'rinishini va uni qanday chizish kerakligini aniq bilmaydi. Faqat bitta narsa aniq: darslikdagi rasmlar nima bo'layotganini juda yomon aniqlaydi. Vaziyat odamning elektromagnit nurlanishni ko'ra olmasligi va his qila olmasligi bilan og'irlashadi. Tebranish sinusoidal bo'lishi mumkin emas, chunki u bir nuqta, chiziq, old va boshqalar uchun ko'rib chiqiladi. Bu efirning zichlashishi va cho'zilishi, uch o'lchamli figuraga o'xshash narsa, uni hech kim tasvirlab bera olmaydi.
Bularning barchasi kundalik hayotda ishlatiladigan narsalarning o'rganilmaganligini tushunishi uchun aytilgan. Va ba'zida bu odam uchun haqiqiy xavf tug'dirishi mumkin. Misol uchun, mikroto'lqinli nurlanish vaqt o'tishi bilan oziq-ovqatni "buzishi" isbotlangan. Mikroto'lqinli pechdan muntazam ravishda ovqatlanadigan odam kasalliklarning keng ro'yxatini olish xavfini tug'diradi. Avvalo, bu qon kasalliklari. 50 Gts tarmoq chastotasi ham biz uchun xavfli.
Elektr maydonining xususiyatlari
Erkak tezda elektr maydoni borligini tushundi va 18-asrda - va ba'zi manbalarga ko'ra, undan oldinroq - uning rasmi talaş bilan chizilgan. Odamlar bu qutblardan chiqadigan ba'zi chiziqlar ekanligini ko'rdilar. Va analogiya bo'yicha ular elektr maydonini tasvirlashga harakat qila boshladilar. Masalan, Charlz Kulon XVIII asr oxirida o'zining zaryadlarni tortish va qaytarish qonunini kashf etdi. Formulani yozib, u, albatta, o'zaro ta'sir kuchining ekvipotensial chiziqlari elektr to'planishi nuqtasi atrofida konsentrik ravishda ajralib turishini va bu holda harakat traektoriyasi to'g'ri chiziqli ekanligini tushundi.
Ushbu ma'lumotlarga asoslanib, elektr maydonining birinchi rasmi chizilgan. Bu tadqiqotchilar magnitni qanday tasavvur qilganini juda eslatadi, ammo bitta ulkan farq bilan: tabiatda ikkala belgining zaryadlari topilgan. Shuning uchun, keskinlik chiziqlari cheksizlikka borishi mumkin (garchi ular bir joyda tugaydi). Hech bo'lmaganda nazariy jihatdan. Magnit zaryadlar alohida topilmagan bo'lsa-da, shuning uchun ularning chiziqlari har doim kosmosning ko'rinadigan hududida yaqinlashadi.
Qolganlarida ko'p umumiylik bor edi, xususan, bir xil belgidagi zaryadlar bir-birini qaytaradi va har xil belgili zaryadlar o'ziga tortadi. Bu magnitlar va elektr uchun amal qiladi. Ammo hatto Gilbert ham magnitlanish juda kuchli modda ekanligini payqadi, uni himoya qilish yoki yo'q qilish qiyin, elektr esa namlik va ko'plab moddalar tomonidan osonlikcha yo'q qilinadi. Malhamdagi chivin Kulon tomonidan qo'shilgan, u Benjamin Franklinga ergashib, elektronlarga manfiy zaryad bergan. Garchi bu suyuqlik miqdori haqida bo'lsa-da. Va nazariy jihatdan, elektronlarning ortiqcha miqdorini ijobiy deb atash kerak edi.
Natijada, barcha maydon kuchi chiziqlari chizilgan bo'lishi kerak bo'lgan tomonga qarama-qarshi yo'nalishda joylashgan. Va potentsial noto'g'ri yo'nalishda o'sadi ... Elektr maydonining asosiy xususiyatlari quyidagilardir:
- Kuchlanish - maydon tomondan ma'lum bir nuqtada musbat birlik zaryadiga qanday kuch ta'sir qilishini ko'rsatadi.
- Potensial - sinov birligining musbat zaryadini cheksiz uzoq nuqtaga o'tkazish uchun maydon qancha ish sarflashi mumkinligini ko'rsatadi.
- Voltaj - bu ikki nuqta orasidagi potentsial farq. Shunday qilib, kuchlanish faqat ma'lum bir darajaga nisbatan mavjud.
Bu atamalarning eng ehtimol kelib chiqishi lotin. Kuchlanish, ehtimol, Alessandro Volta tomonidan foydalanishga kiritilgan va potentsial ushbu qiymat bilan tavsiflangan maydon turi nomi bilan ataladi, ya'ni: zaryadni harakatlantirish ishi traektoriyaga bog'liq emas, lekin boshlang'ich va oxirgi nuqtalarning potentsiallari farqiga teng. Shuning uchun, on yopiq traektoriya u nolga teng.
Nol potentsial va potentsial maydon
Elektr maydoni potentsialdir, ya'ni undagi zaryadni ko'chirish bo'yicha ish traektoriyaga bog'liq emas va faqat potentsial bilan belgilanadi. Ya'ni, potentsial ko'p hollarda qo'llanilishi mumkin bo'lgan universal jismoniy tushunchadir. Masalan, Yerning tortishish maydoni uchun, uning kelib chiqishini hali hech kim tushuntira olmaydi. Ammo ma'lumki, omma bir-biriga Charlz Kulon tomonidan chiqarilgan qonunni eslatuvchi qonunga ko'ra jalb qilinadi.
IN elektr maydoni Globus ham boshlang'ich nuqtadir. Qat'iy aytganda, potentsialni hisoblash uchun nima bilan bog'liq hech qanday farq yo'q, lekin odamlar tezda qatronli elektr toki urishini va shisha oqim bilan tishlashini va yer bu borada hech kimga zarar bermasligini tezda angladilar. Shuning uchun, mantiqqa to'liq mos ravishda, u nol sifatida qabul qilindi. Buning yana bir ortiqcha tomoni bor: Yer juda katta hajmga ega, shuning uchun statik va o'zgaruvchan ulkan oqimlar unga hech qanday muammosiz oqadi. Tanadagi zaryad maksimal masofada o'zaro taqsimlanishiga harakat qilishi isbotlangan. Qaysi sayyora yuzasiga mos keladi. Ushbu stsenariyda zaryad zichligi juda ahamiyatsiz bo'lib chiqadi, bu har qanday elektrlashtirilgan jismga qaraganda ancha past.
Shuning uchun Yerda potentsial, kamdan-kam istisnolardan tashqari, erga nisbatan o'lchanadi va bu qiymat deyiladi elektr kuchlanish. Kontekstdan kuchlanish ham ijobiy, ham salbiy bo'lishi mumkinligi aniq bo'ladi. Lekin har doim emas. Elektr uzatish liniyalarida ba'zan sxemalardan foydalanish foydali bo'ladi izolyatsiya qilingan neytral. Bunda har qanday nuqtaning salohiyati Yerga nisbatan hisobga olinmaydi. Boshqacha aytganda, neytral yo'q. Bu uch fazali zanjirlarda mumkin bo'ladi.
Va mahalliy podstansiyada izolyatsiya transformatori o'rnatilgan, uning ikkilamchi o'rashining neytrali bu erda erga ulangan. Bu iste'molchilarni chiziqli emas, balki 220 V fazali kuchlanish bilan ta'minlash uchun kerak. Ba'zi odamlar bizning bitta sayyoramiz bor deb sodda o'ylashadi, shuning uchun bizga neytral nima uchun kerak? Oqim baribir oqadi... U yerdan oqib o'tadi, katta iqtisodiy zarar keltiradi va yaratib odamlarga xavf tug'diradi. Mis neytral o'tkazgich - 19-asrning birinchi yarmida deyilganidek, qaytariladigan - past qarshilikka ega va hech kimga zarar bermaslik kafolatlanadi.
Izolyatsiya qilingan neytralli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bo'lsak, ularda potentsial zamin darajasiga nisbatan o'lchanmaydi, lekin kuchlanish ikki nuqta o'rtasida o'lchanadi. Bu erda Ohm qonuniga ko'ra, o'tkazgichdan o'tadigan oqim potentsial farqni keltirib chiqarishini eslatib o'tish o'rinlidir. Shuning uchun baxtsiz hodisa sodir bo'lgan taqdirda, zamin halqasini olish mumkin emas. Uning kichik qarshiligi hali ham bu erda sezilarli potentsial farqning shakllanishiga sabab bo'lishi mumkin. Biror kishi bu holatda xavf haqida bilishi kerak.
Shu bilan birga, xavfsiz holatga keltirish uchun izolyatsiyalangan neytral sxemalar ham qo'llaniladi. Agar ikkilamchi o'rashning ikkita nuqtasi o'rtasida kuchlanish hosil bo'lsa, u holda yalang'och simni tasodifan ushlab olgan odam orqali erga oqim o'tmaydi. Chunki erga nisbatan potentsial farq kamroq. Shuning uchun, izolyatsiyalovchi transformator himoya chorasi bo'lib, ko'pincha amalda qo'llaniladi.
Tashqi elektr pallasida potentsial pasayish
Tashqi elektr zanjiri manbadan tashqaridagi butun maydon deyiladi. Amalda EMF hosil bo'ladi ikkilamchi o'rashlar uch fazali podstansiya transformatori. Bu manba. Chiqishdan boshlab, tashqi sxema mavjud.
Unda potentsial pasayadi fazali kuchlanish va neytralga. Biz oddiy iste'molchilar haqida gapiramiz. Va elektr energiyasi uyga kelganda, u har doim uch fazali oqim tizimidir. Neytral odatda kerakli darajadagi xavfsizlikni ta'minlash uchun mustahkam asoslanadi. Gap shundaki, turar-joy binosi barcha fazalarning bir xil yuklanishini kafolatlay olmaydi, shuning uchun oqim neytraldan o'tadi. Agar xuddi shu sxema himoya qilish uchun ishlatilsa, u holda xavfsizlikning to'liq kafolati bo'lishi mumkin emas, chunki oqim yo'li kutilmaganda tuproq elektrodini ushlab turadigan odamdan o'tishi mumkin.
Shuning uchun ikkita neytral o'tkazgichni ta'minlash kerak: ishchi va himoya. Birinchisi orqali ob'ektning metall qismlari tuproqli, ikkinchisi orqali esa topraklama. Bundan tashqari, chet elda bu ikki novdani ikki xil chiziqqa bo'lish odatiy holdir va Rossiya Federatsiyasida ular tuproqli pastadir hududida birlashtirilgan. Birinchisi, yanada ishonchli himoya qilish uchun qilingan, ikkinchisi esa uch fazali uskunalari bo'lgan binoda ishlash imkoniyati uchun (to'satdan, bu foydali bo'ladi!). Va agar sanoat o'rnatishda faqat korpusning topraklanması qolsa, bu elektr potentsialiga tushib qolgan yutqazgan uchun yomon yakunlanishi mumkin.
Shuning uchun, g'arbiy tizim bir fazali uskunalar uchun yaxshi. Ammo unifikatsiya tufayli RF tizimi murakkabroq. Bundan tashqari, import qilingan uskunalar ichki sharoitlarga yaxshi mos kelmaydi, chunki quvvat filtrlari himoya va ishlaydigan neytral o'tkazgichlar kesishmasligi uchun mo'ljallangan. Va hamma narsa elektr potentsiali haqida:
- Tuproq potentsiali doimo himoya o'tkazgichda, ya'ni nolga teng.
- Ishlayotganida, elektr ta'minoti liniyasining simlarida kuchlanish pasayishi tufayli boshqa qiymat bo'lishi mumkin.
Farqni qandaydir tarzda tenglashtirish uchun binoning kirish qismidagi chiziqlar birlashtirilib, chaqmoq chizig'iga olib keladi. Shunga qaramay, import qilinadigan uskunalar uchun ideal echim bo'lmagan elektr ta'minoti kompaniyalari ba'zi yo'qotishlarga duchor bo'lmoqda. Bu hammaga ma'lum TN-C-S tizimi Rossiya Federatsiyasida qo'llaniladi. Va SSSRda qurilgan uylar asta-sekin ta'mirlanmoqda.
Biz kuchning kattaligini yoki kuchning jismga bergan tezlashishi yoki u tufayli vujudga kelgan tananing deformatsiyasining kattaligi yoki, nihoyat, kuchning harakatlanayotganda bajaradigan ishining kattaligi bilan baholaymiz. qo'llash nuqtasi. Ushbu oxirgi usulni matematik jihatdan to'g'ri va amaliy hisob-kitoblarga oson qo'llanilishi uchun massa birligiga (yoki elektr, magnitlanish miqdori va boshqalarga) ish hajmiga ega bo'lgan maxsus miqdor tushunchasi kiritiladi. Ya'ni, kuchlar harakat qiladigan fazoning har bir nuqtasi potentsialning ma'lum bir qiymati bilan tavsiflanadi (I jild, 136-bet). Muayyan nuqtadagi elektr maydonining potentsiali - bu ma'lum bir nuqtadan cheksiz musbat elektr birligiga o'tishda maydon kuchlari tomonidan bajariladigan ish.
Agar musbat elektr birligini ma'lum bir nuqtadan maydon bo'lmagan bo'shliqqa o'tkazganda, maydon kuchlari haqiqatda ishlasa, bu nuqtadagi potentsial ijobiy bo'ladi va u qanchalik katta bo'lsa, shuncha katta bo'ladi. ish ko'rsatilgan. Shunday qilib, musbat zaryad atrofida hamma joyda, agar yaqin atrofda manfiy zaryadlar bo'lmasa, elektr maydonining potentsiali ijobiydir.
Maydon kuchlari ijobiy elektr birligining ko'rib chiqilayotgan nuqtadan cheksizgacha harakatlanishiga to'sqinlik qilganda, bu ular bajaradigan ish manfiy va shuning uchun bu nuqtadagi potentsial manfiy ekanligini anglatadi; mutlaq qiymatda hammasi kattaroqdir ajoyib ish aytilgan harakat paytida maydon kuchlariga qarshi sarflanishi kerak. Shunday qilib, manfiy zaryaddan hosil bo'lgan elektr maydonining potentsiali manfiy; universal tortishish maydonining salohiyati har doim salbiy.
Agar 132-134-betlardagi I jildida keltirilgan mulohazalarni takrorlab, musbat elektr birligi birlik zaryaddan uzoqda joylashgan nuqtadan cheksizlikka harakat qilganda maydon kuchlari hosil qiladigan ishni hisoblab chiqsak, unda Buni ishlang, ya'ni ko'rsatilgan nuqtadagi potentsial:
(bu erda zaryad joylashgan muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi
Formulani (15) integratsiya qoidalarini qo'llash orqali olish oson. Zaryaddan uzoqda joylashgan sharning istalgan nuqtasida (15-rasm) maydon kuchi musbat elektr birligini zaryaddan radius yo'nalishi bo'yicha masofaga ko'chirishda ish bajariladi.Umumiy ish dan olingan bu qiymatning integraliga teng
Guruch. 15. Nuqtaviy zaryadning potensiali formulasini chiqarishga
Guruch. 16. Dipol potensial formulasini tushuntirishga
Agar maydon bir nechta (o'zboshimchalik bilan joylashgan) zaryadlardan hosil bo'lsa va ma'lum bir nuqtaning ushbu zaryadlardan masofalari mos ravishda teng bo'lsa, bu nuqtadagi potentsial alohida zaryadlar hosil qilgan maydonlar potentsiallarining algebraik yig'indisiga teng bo'ladi, shuning uchun. bu (da)
Hisoblash shuni ko'rsatadiki, dipoldan hosil bo'lgan maydonning istalgan nuqtasida, dipol markazidan masofada (agar dipolning zaryadlari orasidagi masofaga nisbatan etarlicha katta bo'lsa) potentsial quyidagicha ifodalanadi:
bu erda dipol momenti va 6 - dipol o'qi yo'nalishi va dipol markazidan maydonning ko'rib chiqilayotgan nuqtasiga chizilgan radius vektorining yo'nalishi orasidagi burchak (16-rasm).
Zaryadni elektrostatik maydonda harakatlantirish ishi, shuningdek, tortishish maydonidagi massani harakatlantirish ishi harakat yo'liga bog'liq emas, balki bog'liq bo'lishi juda muhimdir.
faqat o'tkazilgan zaryad yoki massaning dastlabki va oxirgi pozitsiyalaridan (I jild, 132-bet). Ko'chirilgan zaryadning boshlang'ich va oxirgi pozitsiyalari nuqtalari o'rtasida chizilishi mumkin bo'lgan son-sanoqsiz traektoriyalar to'plami uchun harakat ishi bir xil va bu nuqtalarning potentsial farqining harakatlanuvchi zaryadga ko'paytirilishiga teng:
Aytilganlar bilan bog'liq holda, o'tkazilgan zaryad o'zining dastlabki holatiga qaytganda, ya'ni zaryad yopiq zanjir bo'ylab harakat qilganda, ish nolga teng ekanligi aniq.
Potensialning maydon kuchlari tomonidan ishlab chiqarilgan ish sifatida ta'rifidan kelib chiqadiki, kuch chizig'i bo'ylab uning ijobiy yo'nalishi bo'ylab potentsial pasayadi. Maydon musbat elektrni potentsial tushish yo'nalishiga, manfiy elektrni esa potentsialni oshirish yo'nalishiga siljitishga intiladi.
Zaryadlar kuch chiziqlariga perpendikulyar yo'nalishda ish sarflamasdan harakatlanishi mumkinligi sababli (o'zgartirish kuchining proyeksiyasi nolga teng), demak, sirt barcha nuqtalarida unga kirish yo'nalishiga perpendikulyar bo'ladi. kuch chiziqlari, bir xil potentsialga ega joylarni birlashtiruvchi sirtdir. Shuning uchun hamma joyda kuch chiziqlari yo’nalishiga perpendikulyar bo’lgan sirt ekvipotensial sirt y yoki boshqacha aytganda, teng darajadagi sirt deb ataladi (17-rasm).
E'tibor bering, "potentsial pasayish" va "teng darajadagi sirt" iboralari elektr hodisalarining suyuqliklar oqimida kuzatilishi mumkin bo'lgan hodisalar bilan o'xshashligidan kelib chiqqan. Majoziy nutq uchun biz ko'pincha elektrni suyuqlikka o'xshatamiz, biz aytamiz: "elektr oqimi", " elektr toki". Potensialni suyuqlik yoki gidrostatik bosim darajasiga o'xshatish mumkin. Haqiqatan ham, suyuqlik yuqori darajadan pastroqqa oqib o'tganidek, ijobiy elektr quvvati yuqori potentsialdan pastroqqa o'tadi.
Suyuqlikning ma'lum miqdorini, masalan, og'irlik bo'yicha, ma'lum darajadan boshqa darajaga ko'tarish uchun ish sarflash kerak; bu ishning kattaligi biz harakatlanayotgan yo'lga umuman bog'liq emas. suyuqlik. Xuddi shunday, elektr maydonida elektrni bir potentsialdan ikkinchisiga o'tkazishda bajariladigan ish harakat yo'liga bog'liq emas va shunga o'xshash formula bilan ifodalanadi.
(skanerni ko'rish uchun bosing)
Yuqorida aytib o'tilganidek, ekvipotensial sirt hamma joyda maydon kuchi vektorining yo'nalishiga (kuch chiziqlari yo'nalishiga) perpendikulyardir. Barcha ekvipotensial sirtlarning joylashishini bilish (ya'ni maydonning barcha nuqtalarida potentsialning qiymatini bilish) istalgan nuqtada maydon kuchini hisoblash oson. Haqiqatan ham, ekvipotentsial sirt maydonda bizni qiziqtiradigan nuqta orqali chizilganligini tasavvur qiling (18-rasm). Potensial cheksiz kattaroq bo'lgan ikkinchi ekvipotensial sirt yoniga chizamiz. Bu ikkinchi ekvipotensial sirt maydonning ko‘rib chiqilayotgan nuqtasidan (normal sirt bo‘ylab birinchi sirt bo‘ylab) uzoq masofaga olib tashlansin.Maydonning kuchi – ta’sir etuvchi kuchdir. nuqta zaryadi, maydonning ko'rib chiqilgan nuqtasida joylashtirilgan elektr miqdori birligiga teng va potentsialning pasayishi bu zaryad harakat qilganda maydon tomonidan bajarilgan ishdir; anavi,
Guruch. 18. Potensial gradient sifatida maydon kuchini aniqlovchi formulaning kelib chiqishiga:
Potensialning siljish uzunligi bo'yicha hosilasi (normaldan tekislik yuzasiga yo'nalishi bo'yicha) potentsial gradient deb ataladi. Potensial gradient potentsialning eng katta o'sishiga yo'naltirilgan vektor sifatida qabul qilinadi. Biz kuchlanish vektorini ko'ramiz elektrostatik maydon kattaligi teng va elektr potentsialining gradientiga qarama-qarshi yo'nalishda.
Uning birligining qiymati potentsialning aniq ta'rifidan kelib chiqadi. Potensialning mutlaq elektrostatik birligi shunday potentsiallar farqi bo'lib, uning o'tishi paytida elektr miqdorining bitta mutlaq elektrostatik birligi bir erg ga teng ishlaydi.
Agar normal bo'ylab tekis sirtga harakatlanayotganda, potentsial o'zgarish bir xilda sodir bo'lsa, maydon kuchi 1 sm uchun potentsial yo'qotishga teng bo'ladi.
Maydonning turli nuqtalaridagi intensivlikni, potentsial birlik potentsialiga qarab farq qiladigan darajadagi sirtlarning bir-biriga qanchalik yaqin ekanligi bilan baholanishi mumkin. Darhaqiqat, formulani qo'yish biz buni ko'ramiz
