Напряжённость электрического поля. Напряжение букваНапряжённость электрического поляНапряжённость электрического поля Физическая величина, равная отношению силы, с которой электрическое поле действует на точечный электрический заряд, к значению этого заряда, называется напряженностью электрического поля. Обозначив напряженность буквой где q1— заряд, на который действует сила Используя закон Кулона и определение понятия напряженности поля, получим выражение для модуля напряженности Для нахождения модуля напряженности электрического поля в точке А разделим модуль силы Напряженность электрического поля точечного заряда прямо пропорциональна заряду q и обратно пропорциональна квадрату расстояния r от заряда до данной точки поля. Она не зависит от заряда qlt помещенного в данную точку поля, следовательно, является однозначной силовой характеристикой поля в данной точке. Напряженность электрического поля — векторная величина. За направление вектора Зная напряженность электрического поля Опыт показывает, что если на электрический заряд q действуют одновременно электрические поля нескольких зарядов, то результирующая сила оказывается равной геометрической сумме сил, действующих со стороны каждого поля в отдельности. Это свойство электрических полей означает, что поля подчиняются принципу суперпозиции: если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля с напряженностями sfiz.ru 1. Какая связь существует между напряжением, током и сопротивлением? | 2. Закон Ома | Часть1
1. Какая связь существует между напряжением, током и сопротивлением?Какая связь существует между напряжением, током и сопротивлением? Электрическая цепь считается сформированной тогда, когда создан такой проводящий путь, который позволяет свободным электронам непрерывно перемещаться. Это непрерывное движение свободных электронов по проводникам цепи называется током. Иногда его, по аналогии с потоком воды через трубу, называют "потоком". Сила побуждающая электроны "течь" по цепи называется напряжением. Напряжение - это определённая мера потенциальной энергии, которая всегда взаимосвязана с двумя точками цепи. Когда мы говорим что в схеме присутствует определенная величина напряжения, мы имеем в виду величину потенциальной энергии, необходимой для перемещения электронов из одной точки цепи в другую. Без привязки к двум конкретным точкам цепи термин "напряжение" не имеет смысла. При движении свободных электронов через проводники, определенное воздействие на них оказывает сила трения, которая препятствует движению. Это противодействие движению называется сопротивлением. Величина тока в цепи зависит от величины напряжения, заставляющего электроны двигаться, а так же от величины сопротивления, тормозящего поток электронов. Так же как и напряжение, сопротивление взаимосвязано с двумя точками цепи. Чтобы конкретизировать понятия величины тока, напряжения и сопротивления, мы должны присвоить им единицы измерения, точно также, как единицы измерения присвоены массе, температуре, объему, длине и другим видам физических величин. Например, для массы мы используем единицу измерения "килограмм" или "грамм", для температуры - градус Фаренгейта или градус Цельсия. Стандартные единицы измерения силы тока, напряжения и сопротивления приведены в таблице:
"Обозначение" каждой величины - это буква латинского алфавита, которая используется для представления величины в алгебраическом уравнении. Использование латинских букв в физических и технических дисциплинах признано на международном уровне. "Аббревиатура" представляет собой первую букву единицы измерения на русском и английском языках. Исключение составляет аббревиатура слова Ом, которую в английской версии представляет буква греческого алфавита. Каждая единица измерения названа в честь известного экспериментатора в области электроники: Ампер - в честь француза Ампера Андре Мари, Вольт - в честь итальянца Алессандро Вольта, Ом - в честь немца Ома Георга Симона. Обозначение каждой величины имеет определенный смысл. Буква "R" (resistance) для сопротивления говорит сама за себя. Напряжение в нашей стране обозначается буквой "U", а за границей оно обозначается буквой "V" (voltage), что тоже говори само за себя. Что касается буквы "I" для обозначения силы тока, и буквы "E" - для второго обозначения напряжения, то они немного не вписываются в это правило. "I", как многие полагают, означает "Intensity" (Интенсивность (потока электронов)), а "E" - "Electromotive force" (Электродвижущую силу). Обозначения "E" и "U" по большей части являются взаимозаменяемыми, однако, некоторые радиолюбители резервируют букву "E" для обозначения напряжения источника питания (батареи, генератора и др.), а буквой "U" обозначают напряжение чего-нибудь еще. Все эти обозначения используют заглавные буквы, кроме случаев, когда величина (особенно напряжения или тока) описывается в пределах короткого промежутка времени (так называемое "мгновенное" значение). Например, стабильное на протяжении длительного периода времени напряжение батареи обозначается заглавной буквой "E", а пиковое напряжение в момент удара молнии в линию электропередач скорее всего будет обозначено строчной буквой "e" (или "u"). Это же правило применяется и к силе тока, где строчная буква "i" обозначает силу тока в определенный момент времени. Большинство измерений постоянного тока (DC) обозначается заглавными буквами, потому что он стабилен с течением времени. Одной из основополагающих, но редко используемых единиц измерения в электронике является кулон. Кулон это мера электрического заряда, он пропорционален количеству свободных электронов. Один кулон равен 6,250,000,000,000,000,000 электронов. Величина электрического заряда обозначается буквой "Q", а аббревиатура кулона - буква "C" (coulomb). 1 Амер (единица измерения потока электронов) равен 1 Кулону электронов, проходящих через определенную точку цепи за 1 секунду времени. Иными словами, электрический ток - это скорость движения электрического заряда через проводник. Как было сказано выше, напряжение - это количество потенциальной энергии на единицу электрического заряда, необходимой для перемещения электронов из одной точки цепи в другую. Поэтому, прежде чем мы сможем точно определить что из себя представляет "Вольт", мы должны понять, как измерить величину называемую "потенциальной энергией". Общей единицей измерения для любой энергии является джоуль. Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы. Исходя из вышеприведенного определения напряжения, 1 Вольт равен 1 Джоулю электрической потенциальной энергии на (деленному на) 1 Кулон заряда. Таким образом, 9-вольтовая батарея затрачивает 9 джоулей энергии на перемещение каждого кулона электронов через цепь.
В этом алгебраическом выражении сила тока (I) прямопропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R). Используя формулу закона Ома и методы алгебры, можно вычислить напряжение и сопротивление:
Давайте посмотрим, как эти уравнения работают при анализе простых электрических схем:
В приведенной выше схеме есть только один источник напряжения (батарея слева) и одно сопротивление току (лампа справа). Это делает ее очень простой в применении закона Ома. Если нам известны значения любых двух из трех величин (силы тока, напряжения и сопротивления) в этой схеме, то используя закон Ома, мы можем вычислить третью. В первом примере мы вычислим силу тока (I) при заданных значениях напряжения (U) и сопротивления (R):
Чему равна сила тока (I) в этой схеме?  Во втором примере мы вычислим сопротивление (R) при заданных значениях напряжения (U) и силы тока (I):
Чему равно сопротивление (R) лампы?
В последнем примере мы вычислим величину поставляемого батареей напряжения (U) при заданных значениях силы тока (I) и сопротивления (R):
Закон Ома очень простой и полезный инструмент для анализа электрических цепей. Он так часто используется при обучении электронике, что намертво врезается в память серьезных студентов. Для тех-же, кто не дружит с алгеброй, существует небольшая уловка для запоминания этого закона. Единственное что нужно сделать, это заключить буквы U, I и R в треугольник следующим образом:
Если вам известны значения U и I, и нужно вычислить R, то просто зачеркните эту букву в треугольнике, и вы увидите что нужно сделать:
Аналогичным образом можно вычислить значения I и U:
Краткий обзор:
www.radiomexanik.spb.ru НАПРЯЖЕНИЕ (электрическое) - это... Что такое НАПРЯЖЕНИЕ (электрическое)?НАПРЯЖЕ́НИЕ электрическое (U12) между двумя точками электрической цепи или электрического поля, равно работе электрического поля и сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда из одной точки в другую. Понятие об электрическом напряжении введено Г. Омом (см. ОМ Георг Симон), в предложенной им модели электрического тока для объяснения открытого им эмпирического закона (см. Ома закон (см. ОМА ЗАКОН)). Термин электрическое напряжение применяется при описании процессов в цепях не только постоянного, но и переменного тока, в линиях передач и антеннах. Напряжение U12 на участке 1—2, на котором имеется разность потенциалов (j1 — j2) и источник сторонних сил, электродвижущая сила (см. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА) которого ?12, равно: U12 = j1 — j2 + ?12В потенциальном электрическом поле работа не зависит от пути, по которому перемещается заряд, и если участок цепи не содержит источника тока, напряжение на концах участка цепи равно разности потенциалов на этом участке: U12 = j1 — j2 + ?12. Напряжение — обобщенное понятие разности потенциалов. Если участок цепи содержит источник тока, то под напряжением на зажимах источника тока всегда понимают работу электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль пути, лежащего вне источника. Электрическое напряжение U на участке цепи, имеющем источник тока, определяется законом Ома (см. ОМА ЗАКОН). Единица электрического напряжения в Международной системе единиц — вольт (см. ВОЛЬТ). Измеряют электрическое напряжение обычно вольтметром (см. ВОЛЬТМЕТР). В случае переменного тока электрическое напряжение характеризуется действующим (эффективным) значением, которое представляет собой среднеквадратичное за период значение напряжения. Напряжение на зажимах источника переменного тока или катушки индуктивности измеряется работой электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль пути, лежащего вне источника или катушкиdic.academic.ru Электрическое напряжениеЗа единицу электрического напряжения, электродвижущей силы (ЭДС) принят вольт (в честь итальянского физика А. Вольта). В формулах напряжение обозначают латинской буквой U (читается «у»), а саму единицу напряжения - буквой В. Например, пишут: U = 4,5 В; U = 220 В. Единица вольт характеризует напряжение на концах проводника, участке электрической цепи или полюсах источника тока. Напряжение 1 В - это такая электрическая величина, которая в проводнике сопротивлением 1 Ом создает ток, равный 1 А.  Схема подключения вольтметра. Батарея 3336 Л, предназначенная для плоского карманного электрического фонаря, как вы уже знаете, состоит из трех элементов, соединенных последовательно. На этикетке батареи можно прочитать, что ее напряжение 4,5 В. Значит, напряжение каждого из элементов батареи 1,5 В. Напряжение батареи «Крона» 9 В, а напряжение электроосветительной сети может быть 127 или 220 В. Напряжение измеряют вольтметром, подключая прибор одноименными зажимами к полюсам источника тока или параллельно участку цепи, резистору или другой нагрузке, на которой необходимо измерить действующее на ней напряжение. На схемах вольтметр обозначают латинской буквой V. Вольтметр подключают параллельно нагрузке или источнику тока, питающего электрическую цепь. Для оценки напряжения применяют и более крупную единицу - киловольт (пишут кВ), соответствующую 1000 В, а также более мелкие единицы: милливольт (пишут мВ), равный 0,001 В, и микровольт (пишут мкВ), равный 0,001 мВ. Эти напряжения измеряют соответственно киловольтметрами, милливольтметрами и микровольтметрами. Такие приборы, как вольтметры, подключают параллельно источникам тока или участкам цепей, на которых надо измерить напряжение.  Схема напряженности электрического поля. Выясним теперь, в чем разница понятий «напряжение» и «электродвижущая сила». Электродвижущей силой называют напряжение, действующее между полюсами источника тока, пока к нему не подключена внешняя цепь-нагрузка, например лампочка накаливания или резистор. Как только будет подключена внешняя цепь и в ней возникнет ток, напряжение между полюсами источника тока станет меньше. Так, например, новый, не бывший еще в употреблении гальванический элемент имеет ЭДС не менее 1,5 В. При подключении к нему нагрузки напряжение на его полюсах становится равным примерно 1,3-1,4 в. По мере расходования энергии элемента на питание внешней цепи его напряжение постепенно уменьшается. Элемент считается разрядившимся и, следовательно, негодным для дальнейшего применения, когда напряжение снижается до 0,7 В. Хотя, если отключить внешнюю цепь, его ЭДС будет больше этого напряжения. http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=U9AJqQWxhtc А как оценивают переменное напряжение? Когда говорят о переменном напряжении, например о напряжении электроосветительной сети, то имеют в виду его действующее значение, составляющее примерно, как и действующее значение переменного тока, 0,7 амплитудного значения напряжения. Поделитесь полезной статьей: Topfazaa.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
, запишем 
электрического поля в некоторой точке А на расстоянии г от точечного заряда q. Если в точку А поместить точечный заряд q1, то на него будет действовать сила, по закону Кулона равная 
на модуль заряда q1: 
напряженности электрического поля принимается направление вектора кулоновской силы 
, действующей на точечный положительный электрический заряд, помещенный в данную точку поля. 
в данной точке поля, можно определить модуль и направление силы 
, 
и т. д., то вектор напряженности электрического поля равен сумме векторов напряженностей всех электрических полей (рис. 105): 
