Напряженность электростатического поля не изменяется с течением времени.



Раздел 1 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ВВЕДЕНИЕ

Электротехника –это область науки и техники, которая занимается изучением электрических и магнитных явлений и их использованием в практических целях.

Выделяют 3 основных направления электротехники:

1. Преобразование различных видов энергии в электрическую и обратно;

2.Превращение одних веществ природы в другие;

3.Обработка и передача информации.

Основой электротехники являются поля, их взвимодействие с веществом и между собой.

В отдельные категории выделяются:

1. Электрическое поле;

2. Магнитное поле;

3.Электромагнитное поле.

Электротехническое устройство с происходящими в нем и окружающем его пространстве физическими процессами заменяют некоторыми расчетными эквивалентами – электрической цепью.

Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом источников электрической энергии и нагрузок

Электромагнитные процессы в электрической цепи можно описать с помощью понятий ток, напряжение, ЭДС, сопротивление(проводимость), индуктивность, емкость,

Различают линейные и нелинейные электрические цепи. В основу подобного деления положен вид вольтамперной характеристики (ВАХ).

ВАХ - это зависимость тока, протекающего по сопротивлению, от напряжения на этом сопротивлении (по оси абсцисс – напряжение, по оси ординат – ток).

Линейными электрическим цепями называются цепи, содержащие только линейные сопротивления.

Линейными сопротивлениями назывются сопротивления ВАХ которых являются прямыми линиями (рисунок 1.1а).

Нелинейными электрическим цепями называются цепи, содержащие только нелинейные сопротивления.

Нелинейными сопротивлениями назывются сопротивления ВАХ которых не являются прямыми линиями (рисунок 1.1б).

 


Рисунок 1.1

ГЛАВА 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Физическую основу электротехники составляют электрические и магнитные явления. Содержание же электротехники как отрасли науки заключается в техническом использовании этих явлений.

Прежде чем приступить к изучению теоретической части электротехники, необходимо возвратиться к курсу физики, в котором изучаются электрические и магнитные явления, вспомнить уже известные и столь необходимые в данном случае понятия и определения.

Электропроводность - это свойство вещества проводить под действием не изменяющегося во времени электрического поля не изменяющийся во времени электрический ток.

В данное определение входят еще два понятия: электрическое поле и электрический ток, которые рассмотрены далее.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

В современной науке утвердилось представление о поле как о физической реальности, существующей наряду с веществом.

Электромагнитное поле как вид материи характеризуется тем, что оказывает силовое воздействие на заряженные частицы, степень которого зависит от скорости движения частиц и величины их электрического заряда.

В зависимости от условий наблюдения электромагнитное поле проявляется в целом или как одна из двух его сторон: электрическое поле или магнитное поле.

Элементарные частицы и их электромагнитное поле

В структуру атомов вещества входят элементарные частицы. Некоторые из них обладают электрическим зарядом.

Элементарные частицы, обладающие электрическим зарядом (например, электроны и протоны), окружены электромагнитным полем. Эти частицы не существуют отдельно от их электромагнитного поля, т. е. между заряженной частицей и ее электромагнитным полем точной границы нет.

Однако полагают, что электрический заряд сосредоточен в весьма малой области пространства, и тогда говорят о частице, обладающей электрическим зарядом. Вне этой области существует электромагнитное поле, а объемная плот-ность электрического заряда равна нулю.

Электрон и протон имеют равный по величине (1,6-10 Кл), но противоположный по знаку заряд, который считается элементарным (наименьшим известным).

Элементарный электрический заряд - это свойство электрона или протона, характеризующее их взаимосвязь с собственным электрическим полем и их взаимодействие с внешним электрическим полем.

Электромагнитное поле может существовать отдельно от электрически заряженных частиц. Подтверждением этому яв­ляются электромагнитные волны, которые распространяются в пространстве (радиоволны).

Электростатическое поле

Как электромагнитное поле, так и обе его стороны характеризуются силовым воздействием на заряженные частицы.

Электрическое поле характеризуются воздействием на электрически заряжен­ную частицу с силой, пропорциональной заряду частицы и не зависящей от ее скорости.

Обычным состоянием окружающих нас тел является со­стояние электрически нейтральное, хотя они и состоят из частиц, имеющих электрический заряд. Это объясняется равен­ством общего положительного заряда ядер атомов общему отрицательному заряду электронов.

Тело может получить электрический заряд в результате какого-либо процесса, который приведет к неравенству в объеме тела или части его положительного и отрицательного зарядов. В обоих случаях заряженные частицы не пропадают, а передаются от одного тела другому или перемещаются в данном теле, т. е. происходит пространственное разделение положительно и отрицательно заряженных частиц.

Поэтому электрический заряд тела (системы тел) всегда равен алгебраической сумме элементарных электрических зарядов.

Электризация тел может быть осуществлена трением, эле­ктростатической индукцией или в результате других физических и химических процессов.

Неподвижное тело, обладающее электрическим зарядом, так же как и неподвижная элементарная заряженная частица, окружено электрическим полем.

Электростатическимназывается электрическое поле неподвижных заряженных тел в отсутствие в них электрических токов.

Напряженность - это силовая характеристика электрического поля является, с помощью которой можно оценивать интенсивность электрического поля и определять силу, действующую со стороны поля на заряженную частицу.

Напряженность электростатического поля не изменяется с течением времени.

 

 


Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1240; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!