Электроды «Монолит»: технические характеристики, отзывы: описание и характеристика, фото

Сварочные электроды «Монолит»: характеристика и отзывы

Время на чтение: 2 мин

Не смотря на все технические достоинства, положительные характеристики, а также доступность в приобретении электродов «Монолит», они крайне редко становятся предметом для обсуждения.

Сейчас мы предоставим вам анализ технических возможностей Монолит РЦ.

  • Общая информация
  • Достоинства и недостатки
  • Стоит ли тратить на это деньги?
  • Заключение

Технические характеристики

Главные технические характеристики — это полярность сварки и вид тока. Стержни «Монолит» использоваться могут как с током постоянным, так и с током переменным. Полярность при этом может быть прямой или обратной. При обратной полярности на деталь подается «-«, а на электрод — «+». Полюса минус и плюс указываются на сварочном инверторе, с деталью и стержнем они соединяются проводами.

Важно, что при сварке электродами варить можно в разных положениях. С использованием «Монолита» делается это без проблем. Но стержень Ø5 мм нельзя использовать сверху вниз. Опытный сварщик поймет, о чем идет речь. Важно ведь иметь возможность варить металлоконструкции и заготовки в различных положениях. Варить сверху вниз «Монолитом» лучше короткой дугой, то есть при минимальном расстоянии между сварочной ванной и концом стержня. Чтобы обеспечить максимальное качество вертикального шва, сварной стрежень необходимо держать под 40−70°. В нижнем положении угол должен составлять 20−40°.

Monolith Special ЦЛ-11

Электроды Special ЦЛ-11 обеспечивают сварку эксплуатируемых в агрессивных условиях ответственных изделий из хромоникелевых и коррозионно-стойких сталей (12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т). Условия сваривания отличаются стабильностью и высоким качеством шва. Допускается последующая механическая обработка сварных деталей.

Применяются при производстве оборудования для агрессивных сред и высоких температур в пищевой и химической промышленности. Сварной шов характеризуется стойкостью к коррозии и межкристаллическим трещинам. В качестве основы используются проволока Sandvik и обмазка с низким содержанием газов и вредных примесей.

Технические условия

Коэффициент наплавки у этой марки – 11 г/Ач. Потребуется 1,7 кг стержней, чтобы наплавить 1 кг металла. Параметр производительности – 1,5 кг/час. Для прокалки в течение часа после увлажнения нужна температура 200 °C. Для электродов Ø3 мм устанавливают ток 50–90 А, для Ø4 мм – 110–150 А.

Подготовка кромок перед сваркой предполагает тщательную очистку от всех видов загрязнений. Варить рекомендуется короткой дугой и узкими валиками, исключая поперечные колебания. Электроды ЦЛ-11 сечением до 4 мм работают с постоянным током обратной полярности. Сварные работы выполняются во всех положениях электрода, кроме вертикального.

Другие характеристики

  • Электроды имеют рутил-целлюлозное покрытие.
  • Коэффициент наплавляемости — 9,5 г/А.ч.
  • Расход расходника (Ø3 мм) на 1 кг наплавления — 1,75 кг.

Неопытные сварщики часто выставляют не ту силу тока на инверторе в соответствии с диаметром используемого электрода. Подобные огрехи всегда негативно отражаются на качестве сварного шва и самого соединения. Поэтому крайне важно соотнести показатели правильно.

Если стержень намочен или находился достаточно долго в сыром помещении, варить им запрещается! Перед сваркой обязательно прокаливают его в течение 30 мин. при температуре 120 ° C .

«Монолит РЦ» подходят для стыковых соединений. Временное сопротивление электродов равно 340 Н на мм², наименьший угол наклона — 35°. Важно отметить и то, что в этом случае используют рутиловое покрытие. Наибольший угол наклона — 70° .

Специалисты утверждают, что расход стержней описываемой марки незначительный. Диаметр изделия — 3 мм. Относительное удлинение на уровне 22%. Чувствительность к загрязнению невелика. Высокий коэффициент наплавки. Стержни данной марки могут использоваться для работы с трубопроводами.

Продаются «Монолит РЦ» в упаковках по 1 кг, а средняя цена равна 340 руб.

Отзывы и характеристики на сварочные электроды Monolith

Оригинальные электроды Монолит — отзывы сварщиков получают хорошие. Рассмотрим технические характеристики, стоимость и впечатления домашних мастеров об этих изделиях.

Назначение и область применения

Электроды Монолит РЦ применяются для ручной дуговой сварки в промышленности и быту. Стержень работает на переменном и постоянном токе, соединяет ответственные конструкции низкоуглеродистых сталей.

Положение швов при сварке (рисунок ниже), все кроме вертикального сверху-вниз для 5.0 мм изделий.

При монтажных работах, варят во всех пространственных положениях не меняя настройку сварочного тока.

Соединение сверху-вниз выполняется опиранием или короткой дугой. Избегая затекания шлака впереди дуги. Сварщики рекомендуют, держать электрод под углом 40-70° к вертикали. В нижних положениях, стержень наклонять на 20-40 градусов в направлении сварки.

Читайте также:  Солнечные батареи на балконе: как работают, устройство своими руками, видео

Характеристики химического состава наплавленного металла в %, таблица:

Таблица механических свойств:

  • покрытие — рутил-целлюлозное;
  • коэффициент наплавки — 8,5-9,5 г/А.ч;
  • расход стержней на 1 кг наплавленного металла — 1,75 кг.

Сварочные электроды Монолит можно применять без разделки кромок, по ржавчине и другим загрязнениям. Для нахлесточных, угловых и стыковых соединений.

Чем заменить, аналоги:

  • ОК 46.00;
  • AV-31 (Anyksciu Varis);
  • Overcord, Overcord Z (Oerlikon).

Режимы сварки и преимущества расходников

Соединение выполняется переменным током с напряжением холостого хода 50 В и постоянным любой полярности (предпочтительнее обратная).

Настройка по силе тока для разных диаметров стержней представлена в таблице:

В случае увлажнения расходников, требуется 30-ти минутная прокалка, при 120°С.

Плюсы изделий Монолит:

  1. легкий начальный и повторный поджиг;
  2. стабильная дуга;
  3. малое разбрызгивание металла;
  4. красивый шов;
  5. самоотделяемость шлака;
  6. сварка на низких токах от бытовых источников питания;
  7. возможность согнуть электрод для труднодоступных мест;
  8. работа по окрашенным, окисленным, масляным поверхностям.

Перечисленные преимущества расходников, позволяют зеленым новичкам, познать азы сварного дела за короткие сроки.

Упаковка и стоимость

Упаковочные данные представлены в таблице:

Сколько стоят сварочные электроды Монолит? Цена на расходники вполне приемлемая. Например, 3 мм изделия приобретают за 100-140 рублей за кг.

Отзывы людей

Отзыв профессионала, стаж 12 лет:

Леонид, квалификации нет:

Видео:

P.S. Кто сталкивался с электродами Монолит, просьба, поделится в комментариях своими впечатлениями.

Достоинства

У «Монолита» есть ряд преимуществ перед электродами других марок, часто использующихся во время сварочного процесса в домашних условиях. Изделия по достоинству оценили и профессиональные сварщики, и любители.

Речь идет вот о чем:

  • Стержни поджигаются легко даже при повторной сварке.
  • Стабильная дуга без провалов и скачков.
  • В процессе сварки нет брызг металла.
  • Обеспечивается получение ровного шва, скругленного и равномерно заполненного.
  • Шлак, выделяющийся от обмазки стержня, легко отделим от зоны сварочной ванны.
  • Возможность использования расходников и с профессиональными сварочными аппаратами, и бытовыми маломощными инверторами.
  • Если при сварке попался участок с плохо доступной сварочной линией, стержень может быть без труда согнут, но и таким он отлично варит без изъянов.
  • Для конструкций неответственных стержень можно использовать без предварительной очистки свариваемых деталей. Сварные кромки не нужно зачищать от жира, масла, загрязнений и ржавчины.

Благодаря своим характеристикам, «Монолит» позволяют даже новичку в сварочном деле легко выполнить сварку. Стержень не залипает, легко варит, и при этом практически отсутствуют брызги металла, а шов получается качественным. Электроды «Монолит РЦ» являются универсальными. Могут использоваться в быту или в промышленном производстве, и подходят любому типу сварки.

Сварочные электроды Монолит Basic (Уони-13/55)

Электроды Монолит BASIC (УОНИ-13/55) нужны для соединения ответственных конструкций и труб в местах, где нужна повышенная стойкость к образованию горячих трещин в соединениях, а швы должны отвечать высоким параметрам пластичности и ударной вязкости. Они получили применение в судостроительном производстве, мостостроении и при изготовлении сосудов высокого давления.


Рисунок 3 — Сварочные электроды Монолит Basic (Уони-13/55)

Имеют основную обмазку с добавлением железного порошка, что увеличивает эффективность использования на 20 %. В применении характеризуются более высоким коэффициентом наплавки – 10,5–11,5 г/Ач и сниженным расходом – 1,58 кг. Готовый шов обладает высокой прочностью и металлургической чистотой, где примесь водорода минимальная. Перенос металла происходит мелкокапельным способом, что позволяет положить ровный шов, при этом шлак не попадает в сварочную ванну.

Электроды сварочные ТМ: Монолит, Арсенал, Континент, Стандарт

ВИД ПОКРЫТИЯ– рутил-целлюлозное.

Универсальный электрод для широкого применения в промышленности и быту с уменьшенной величиной выделения сварочного аэрозоля.

Электроды Монолит РЦ малочувствительны к качеству подготовки кромок, наличию ржавчины и других поверхностных загрязнений.

При монтажной сварке возможна работа во всех пространственных положениях без изменения сварочного тока. Сварка вертикальных швов способом «сверху-вниз» производится короткой дугой или опиранием.

Электроды Монолит РЦ отличаются от аналогичных товаров других производителей уменьшенной величиной выделений и интенсивностью образования сварочного аэрозоля и марганца при сварке металла.

Позволяют выполнять сварку на предельно-низких токах.

Сварка в труднодоступных местах. Возможность сгибать электрод без повреждения обмазки.

Возможно сваривание по окисленным, масляным и окрашенным поверхностям.

Читайте также:  Ударная дрель: рейтинг лучших инструментов. Как выбрать аккумуляторную дрель для дома и зачем она нужна?

Легкое обращение с электродами дает возможность выполнять сварку начинающим сварщикам.

Монолит УОНИ-13/55 Плазма

ВИД ПОКРЫТИЯ – основное с железным порошком.

Электроды УОНИ-13/55 ПЛАЗМА предназначены для сварки во всех пространственных положениях ответственных конструкций и трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности от 500 МПа до 640 МПа

Коэффициент наплавки – 10,5-11,5 г/А.ч. Расход электродов на 1 кг наплавленного металла — 1,58 кг. Номинальная производительность до 115%.

Электроды Монолит УОНИ-13/55 ПЛАЗМА отличаются высокой прочностью метала шва, а также обеспечивают получение металла шва с особой металлургической чистотой и низким содержанием водорода. Возможность сваривания на переменном токе исключает действие магнитного дутья.

Благодаря добавлению железного порошка в обмазку электрода на 20 % возросла эффективность использования УОНИ 13/55 ПЛАЗМА:

  • Снижен расход электродов 10-15%;
  • Увеличена производительность наплавки на 8–10 %.

ВИД ПОКРЫТИЯ – рутиловое толстое.

Электроды обладают способностью производить сварку в неблагоприятных для других марок электродов условиях.

Вокруг дуги возникает газовый пузырь, который оттесняет воду и обеспечивает приемлемые условия для процесса сварки, что дает возможность варить поврежденные водопроводы, находящиеся под давлением до 1 атм.

Для сварки листовых сталей и стальных конструкций, подверженных статическим и динамическим нагрузкам, сварки резервуаров и трубопроводов, где требуется обеспечение высоких механических свойств швов.

АНАЛОГИ: OK 43.32 (ESAB), Overcord S, Fincord (Oerlikon); МГМ-50 (Lincoln Electric — Межгосметиз-Мценск)

Арсенал МР-3 АРС

ВИД ПОКРЫТИЯ– рутиловое.

Электроды МР-3 АРС предназначены для ручной дуговой сварки конструкций из углеродистых марок сталей по ГОСТ 380-2005 (Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3) и ГОСТ 1050-88 (05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20)

Относительное удлинение металла шва ≥22 %

Электроды диаметром от 2,5 до 4 мм пригодны для сварки во всех пространственных положениях.

Сварку электродами Арсенал МР-3 АРС необходимо выполнять постоянным током любой полярности или переменным током от трансформатора с напряжением холостого хода не менее 50 В.

Электроды МР3АРС обеспечивает легкое перекрытие зазоров.

Допускается сварка удлиненной дугой по окисленной поверхности.

ВИД ПОКРЫТИЯ– рутил-целлюлозное.

Электроды Стандарт РЦ предназначены для ручной дуговой сварки рядовых и ответственных конструкций из углеродистых марок сталей

  • хорошие сварочно-технологические свойства при сварке от малогабаритных (бытовых) трансформаторов:
  • легкое зажигание дуги;
  • мелкочешуйчатое формирование металла шва;
  • легкую или самопроизвольную отделимость шлаковой корки.

Возможно использование электродов для прихваток, коротких и корневых швов при низком напряжении в сети.

Сварка способом «сверху-вниз» производится короткой дугой или опиранием, при этом электрод должен находится в биссекторной плоскости под углом 40-70° к направлению сварки

Континент МР-3 ПЛАЗМА

ВИД ПОКРЫТИЯ– рутиловое.

Электроды МР-3 ПЛАЗМА предназначены для ручной дуговой сварки рядовых и ответственных конструкций из углеродистых марок сталей во всех пространственных положениях, кроме вертикального способом сверху-вниз

Относительное удлинение металла шва — не менее 18%

Коэффициент наплавки – 8,5-9,5г/А*ч

Сварку электродами Континент МР-3 ПЛАЗМА необходимо выполнять постоянным током обратной полярности («+» на электроде) или переменным током от трансформатора с напряжением холостого хода не менее 60 В

Допускается сварка удлиненной дугой по окисленной поверхности

Общая информация

Светлогорский Завод Сварочных Электродов — это белорусское предприятие по изготовлению сварочных комплектующих. Располагается, как ни странно, в городе Светлогорске. Предприятие занимается выпуском и продажей сварочных комплектующих уже более 10 лет. И за это время оно смогло доказать многим сварщикам, что их продукция достойна покупки.

У СЗСЭ есть несколько торговых марок, под которыми они выпускают свои электроды. Самые популярные — Монолит, Арсенал И континент. Завод уже давно выпускает сварочные электроды Континент марки МР3. Эта марка хорошо зарекомендовала себя при любительской и домашней сварке. У марки МР-3 рутиловое покрытие, благодаря которому дуга легко поджигается и горит стабильно. Для новичков это особенно важно, поскольку поджиг дуги — дело непростое, если у вас недостаточно опыта.

Помимо плавящихся и неплавящихся электродов, производитель предлагает сварочное оборудование, присадочную проволоку, флюсы, сварочную робу, защитные маски, сварочные горелки и многое другое. Как видите, завод может с нуля укомплектовать начинающего сварщика всем необходимым для начала обучения.

Электрическое поле: основные понятия

Электрические заряды не воздействуют непосредственно друг на друга. Согласно современным представлениям, заряженные тела взаимодействуют посредством силового поля, которое создают вокруг себя.

Читайте также:  Электрические котлы отопления: видео-инструкция по выбору своими руками, особенности комбинированных, газовых, электрогазовых отопительных изделий, цена, фото

Это силовое поле воздействует на заряженные тела с некоторой силой. Исследовать электрическое поле, которое окружает тело, несущее заряд, можно с помощью пробного заряда, величина которого незначительна. Особенностью электрического поля точечного заряда является тот факт, что оно не производит заметного перераспределения исследуемых зарядов.

Понятие напряженности электрического поля

Напряженность электрического поля – это силовая характеристика, которая используется для количественного определения электрического поля.

Второе значение термина – физическая величина, равная отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда.

Напряженность электрического поля можно задать формулой:

Напряжение электрического поля является векторной величиной. Направление вектора E → совпадает с направлением силы, которая воздействует на положительный пробный заряд в пространстве.

Напряженность электрического поля

Какое поле называют электростатическим?

Электростатическое поле – это электрическое поле, которое окружает неподвижные и не меняющиеся со временем заряды.

Очень часто в контексте темы электростатическое поле будет именоваться электрическим для краткости.

Электрическое поле может быть создано сразу несколькими заряженными телами. Такое поле также можно исследовать с помощью пробного заряда. В этом случае мы будем оценивать результирующую силу, которая будет равна геометрической сумме сил каждого из заряженных тем в отдельности.

Напряженность электрического поля, которая создается в определенной точке пространства системой зарядов, будет равна векторной сумме напряженностей электрических полей:

Электрическое поле подчиняется принципу суперпозиции.

Согласно формуле, напряженность электростатического поля, которое создается точечным зарядом Q на расстоянии r от него, в соответствии с законом Кулона, будет равна по модулю:

E = 1 4 πε 0 · Q r 2 .

Это поле называется кулоновским.

В кулоновском поле направление вектора E ⇀ зависит от знака заряда Q : если Q > 0 , то вектор E ⇀ направлен по радиусу от заряда, если Q 0 , то вектор E ⇀ направлен к заряду.

Обратимся к иллюстрации. На рисунке для большей наглядности мы используем силовые линии электрического поля. Они проходят таким образом, чтобы направление вектора E ⇀ в каждой из точек пространства совпадало с направлением касательной к силовой линии. Густота силовых линий соответствует модулю вектора напряженности поля.

Рисунок 1 . 2 . 1 . Силовые линии электрического поля.

Мы можем использовать как положительные, так и отрицательные точечные заряды. Оба эти случая мы изобразили на рисунке. Электростатическое поле, которое создается системой зарядов, мы можем представить как суперпозицию кулоновских полей точечных зарядов. В связи с этим мы можем рассматривать поля точечных зарядов как элементарные структурные единицы любого электрического поля.

Рисунок 1 . 2 . 2 . Силовые линии кулоновских полей.

Кулоновское поле точечного заряда Q удобно записать в векторной форме. Для этого нужно провести радиус-вектор r → от заряда Q к точке наблюдения. Тогда при Q > 0 вектор E → параллелен r → , а при Q 0 вектор E → антипараллелен r → .

Следовательно можно записать:

E → = 1 4 π ε 0 · Q r 3 r → ,

где r – модуль радиус-вектора r → .

По заданному распределению зарядов можно определить электрическое поле E → . Такие задачи часто встречаются в таком разделе физики как электростатика. Рассмотрим пример такой задачи.

Предположим, что нам нужно найти электрическое поле длинной однородно заряженной нити на расстоянии R от нее. Для большей наглядности мы привели схему на рисунке ниже.

Рисунок 1 . 2 . 3 . Электрическое поле заряженной нити.

Поле в точке наблюдения P может быть представлено в виде суперпозиции кулоновских полей, создаваемых малыми элементами Δ x нити, с зарядом τ Δ x , где τ – заряд нити на единицу длины. Задача сводится к суммированию (интегрированию) элементарных полей ∆ E → . Результирующее поле оказывается равным

Вектор E → везде направлен по радиусу R → . Это следует из симметрии задачи.

Даже в таком простом примере вычисления могут быть достаточно громоздкими. Упростить математические расчеты позволяет теорема Гаусса, которая выражает фундаментальное свойство электрического поля.

Рисунок 1 . 2 . 4 . Модель электрического поля точечных зарядов.

Рисунок 1 . 2 . 5 . Модель движения заряда в электрическом поле.

Понятие о диполях

Электрический диполь – это система из двух одинаковых по модулю зарядов, которые отличаются знаками и расположены на некотором расстоянии друг от друга.

Эта система может послужить нам хорошим примером применения принципа суперпозиции полей, а также электрической моделью многих молекул.

Рисунок 1 . 2 . 6 . Силовые линии поля электрического диполя E → = E 1 → + E 2 → .

Дипольный момент p → является одной из наиболее важных характеристик электрического диполя:

Читайте также:  Устройство биметаллического радиатора отопления: как работает, чертежи

где l → – вектор, направленный от отрицательного заряда к положительному, модуль l → = l .

Электрическим дипольным моментом обладает, например, нейтральная молекула воды ( H 2 O ) , так как центры двух атомов водорода располагаются не на одной прямой с центром атома кислорода, а под углом 105 ° . Дипольный момент молекулы воды p = 6 , 2 · 10 – 30 К л · м .

Рисунок 1 . 2 . 7 . Дипольный момент молекулы воды.

Что такое электрическое поле, его классификация и характеристики

Нас окружает материальный мир. Материю мы воспринимаем с помощью зрения и других органов чувств. Отдельным видом материи является электрическое поле, которое можно выявить только через его влияние на заряженные тела или с помощью приборов. Оно порождает магнитные поля и взаимодействует с ними. Эти взаимодействия нашли широкое практическое применение.

Определение

Электрическое поле неразрывно связано с магнитным полем, и возникает в результате его изменения. Эти два вида материи являются компонентами электромагнитных полей, заполняющих пространство вокруг заряженных частиц или заряженных тел.

Таким образом, данный термин означает особый вид материи, обладающий собственной энергией, являющийся составным компонентом векторного электромагнитного поля. У электрического поля нет границ, однако его силовое воздействие стремится к нулю, при удалении от источника – заряженного тела или точечных зарядов [1].

Важным свойством полевой формы материи является способность электрического поля поддерживать упорядоченное перемещение носителей зарядов.

Рис. 1. Определение понятия «электрическое поле»

Энергия электрического поля подчиняется действию закона сохранения. Её можно преобразовать в другие виды или направить на выполнение работы.

Силовой характеристикой полей выступает их напряжённость – векторная величина, численное значение которой определяется как отношение силы, действующей на пробный положительный заряд, к величине этого заряда.

Характерные физические свойства:

  • реагирует на присутствие заряженных частиц;
  • взаимодействует с магнитными полями;
  • является движущей силой по перемещению зарядов – как положительных ионов, таки отрицательных зарядов в металлических проводниках;
  • поддаётся определению только по результатам наблюдения за проявлением действия.

Оно всегда окружает неподвижные статичные (не меняющиеся со временем) заряды, поэтому получило название – электростатическое. Опыты подтверждают, что в электростатическом поле действуют такие же силы, как и в электрическом.

Электростатическое взаимодействие поля на заряженные тела можно наблюдать при поднесении наэлектризованной эбонитовой палочки к мелким предметам. В зависимости от полярности наэлектризованных частиц, они будут либо притягиваться, либо отталкиваться от палочки.

Сильные электростатические поля образуются вблизи мощных электрических разрядов. На поверхности проводника, оказавшегося в зоне действия разряда, происходит перераспределение зарядов.

Вследствие распределения зарядов проводник становится заряженным, что является признаком влияния электрического поля.

Классификация

Электрические поля бывают двух видов: однородные и неоднородные.

Однородное электрическое поле

Состояние поля определяется пространственным расположением линий напряжённости. Если векторы напряжённости идентичны по модулю и они при этом сонаправлены во всех точках пространства, то электрическое поле – однородно. В нём линии напряжённости расположены параллельно.

В качестве примера является электрическое поле, образованное разноимёнными зарядами на участке плоских металлических пластин (см. рис. 2).

Рис. 2. Пример однородности

Неоднородное электрическое поле

Чаще встречаются поля, напряжённости которых в разных точках отличаются. Линии напряжённости у них имеют сложную конфигурацию. Простейшим примером неоднородности является электрический диполь, то есть система из двух разноимённых зарядов, влияющих друг на друга (см. рис. 3). Несмотря на то, что векторы напряжённости электрического диполя образуют красивые линии, но поскольку они не равны, то такое поле неоднородно. Более сложную конфигурацию имеют вихревые поля (рис 4). Их неоднородность очевидна.

Рис. 3. Электрический диполь Рис. 4. Вихревые поля

Характеристики

Основными характеристиками являются:

  • потенциал;
  • напряжённость;
  • напряжение.

Потенциал

Термин означает отношение потенциальной энергии W, которой обладает пробный заряд q′ в данной точке к его величине. Выражение φ =W/q′. называется потенциалом электрического поля в этой точке.

Другими словами: количество накопленной энергии, которая потенциально может быть потрачена на выполнение работы, направленной на перемещение единичного заряда в бесконечность, или в другую точку с условно нулевой энергией, называется потенциалом рассматриваемого электрического поля в данной точке.

Энергия поля учитывается по отношению к данной точке. Её ещё называют потенциалом в данной точке. Общий потенциал системы равен сумме потенциалов отдельных зарядов. Это одна из важнейших характеристик поля. Потенциал можно сравнить с энергией сжатой пружины, которая при высвобождении способна выполнить определённую работу.

Читайте также:  Фартуки для кухни из стекла с фотопечатью (52 фото): кухонный стеклянный фартук из закаленного стекла

Единица измерения потенциала – 1 вольт. При бесконечном удалении точки от наэлектризованного тела, потенциал в этой точке уменьшается до 0: φ=0.

Напряжённость поля

Достоверно известно, что электрическое поле отдельно взятого заряда q действует с определённой силой F на точечный пробный заряд, независимо от того, на каком расстоянии он находится. Сила, действующая на изолированный положительный пробный заряд, называется напряжённостью и обозначается символом E.

Напряжённость – векторная величина. Значение модуля вектора напряжённости: E=F/q′.

Линиями напряжённости электрического поля (известные как силовые линии), называются касательные, которые в точках касания совпадают с ориентацией векторов напряжённости. Плотность силовых линий определяет величину напряжённости.

Рис. 5. Электрическое поле положительного и отрицательного вектора напряжённости

Напряженность вокруг точечного заряда Q на расстоянии r от него, определяется по закону Кулона: E = 14πε⋅Qr2. Такие поля называют кулоновскими.

Векторы напряженности положительного точечного заряда направлены от него, а отрицательного – до центра (к заряду). Направления векторов кулоновского поля видно на рис. 6.

Рис. 6. Направление линий напряжённости положительных и отрицательных зарядов

Для кулоновских полей справедлив принцип суперпозиции. Суть принципа в следующем:вектор напряжённости нескольких зарядов может быть представлен в виде геометрической суммы напряжённостей, создаваемых каждым отдельно взятым зарядом, входящих в эту систему.

Для общего случая распределения зарядов имеем:

Линии напряжённости схематически изображены на рисунке 7. На картинке видно линии, характерные для полей:

  • электростатического;
  • дипольного;
  • системы и одноимённых зарядов;
  • однородного поля.

Рис. 7. Линии напряжённости различных полей

Напряжение

Поскольку силы электрического поля способны выполнять работу по перемещению носителей элементарных зарядов, то наличие поля является условием для существования электрического тока. Электроны и другие элементарные заряды всегда двигаются от точки, обладающей более высоким потенциалом, к точке с низшим потенциалом. При этом часть энергии расходуется на выполнение работы по перемещению.

Для поддержания постоянного тока (упорядоченного движения носителей элементарных зарядов) необходимо на концах проводника поддерживать разницу потенциалов, которую ещё называют напряжением. Чем больше эта разница, тем активнее выполняется работа, тем мощнее ток на этом участке. Функции по поддержанию разницы потенциалов возложены на источники тока.

Методы обнаружения

Органы чувств человека не воспринимают электрических полей. Поэтому мы не можем их увидеть, попробовать на вкус или определить по запаху. Единственное, что может ощутить человек – это выпрямление волос вдоль линий напряжённости. Наличие слабых воздействий мы просто не замечаем.

Обнаружить их можно через воздействие на мелкие кусочки бумаги, бузиновые шарики и т.п. Электрическое поле воздействует на электроскоп – его лепестки реагируют на такие воздействия.

Очень простой и эффективный метод обнаружения с помощью стрелки компаса. Она всегда располагается вдоль линий напряжённости.

Существуют очень чувствительные электронные приборы, с лёгкостью определяющие наличие электростатических полей.

Методы расчета электрического поля

Для расчётов параметров используются различные аналитические или численные методы:

  • метод сеток или конечных разностей;
  • метод эквивалентных зарядов;
  • вариационные методы;
  • расчёты с использованием интегральных уравнений и другие.

Выбор конкретного метода зависит от сложности задачи, но в основном используются численные методы, приведённые в списке.

Использование

Изучение свойств электрического поля открыло перед человечеством огромные возможности. Способность поля перемещать электроны в проводнике позволила создавать источники тока.

На свойствах электрических полей создано различное оборудование, применяемое в медицине, химической промышленности, в электротехнике. Разрабатываются приборы, применяемые в сфере беспроводной передачи энергии к потребителю. Примером могут послужить устройства беспроводной зарядки гаджетов. Это пока только первые шаги на пути к передачи электричества на большие расстояния.

Сегодня, благодаря знаниям о свойствах полевой формы материи, разработаны уникальные фильтры для очистки воды. Этот способ оказался дешевле, чем использование традиционных сменных картриджей.

К сожалению, иногда приходится нейтрализовать силы полей. Обладая способностью электризации предметов, оказавшихся в зоне действия, электрические поля создают серьёзные препятствия для нормальной работы радиоэлектронной аппаратуры. Накопленное статическое электричество часто является причиной выхода из строя интегральных микросхем и полевых транзисторов.

Характеристики электрического поля

В статье описаны основные характеристики электрического поля: потенциал, напряжение и напряженность.

Что такое электрическое поле

Читайте также:  Штукатурка San Marco (25 фото): особенности декоративной смеси из Италии

Для того, чтобы создать электрическое поле, необходимо создать электрический заряд. Свойства пространства вокруг зарядов (заряженных тел) отличаются от свойств пространства, в котором нет зарядов. При этом свойства пространства при внесении в него электрического заряда изменяются не мгновенно: изменение начинается у заряда и с определенной скоростью распространяется от одной точки пространства к другой.

В пространстве, содержащем заряд, проявляются механические силы, действующие на другие заряды, внесенные в это пространство. Эти силы есть результат не непосредственного действия одного заряда на другой, а действия через качественно изменившуюся среду.

Пространство, окружающее электрические заряды, в котором проявляются силы, действующие на внесенные в него электрические заряды, называется электрическим полем .

Заряд, находящийся в электрическом поле, движется в направлении силы, действующей на него со стороны поля. Состояние покоя такого заряда возможно лишь тогда, когда к заряду приложена какая-либо внешняя (сторонняя) сила, уравновешивающая силу электрического поля.

Как только нарушается равновесие между сторонней силой и силой поля, заряд снова приходит в движение. Направление его движения всегда совпадает с направлением большей силы.

Для наглядности электрическое поле принято изображать так называемыми силовыми линиями электрического поля. Эти линии совпадают с направлением сил, действующих в электрическом поле. При этом условились проводить столько линий, чтобы их число на каждый 1 см2 площадки, установленной перпендикулярно к линиям, было пропорционально силе поля в соответствующей точке.

За направление поля условно принято направление силы поля, действующей на положительный заряд, помещенный в данное поле. Положительный заряд отталкивается от положительных зарядов и притягивается к отрицательным. Следовательно, поле направлено от положительных зарядов к отрицательным.

Направление силовых линий обозначается на чертежах стрелками. Наукой доказано, что силовые линии электрического поля имеют начало и конец, т. е. они не замкнуты сами на себя. Исходя из принятого направления поля, устанавливаем, что силовые линии начинаются на положительных зарядах (положительно заряженных телах) и заканчиваются на отрицательных.

Рис. 1. Примеры изображения электрического поля при помощи силовых линий: а — электрическое поле одиночного положительного заряда, б — электрическое поле одиночного отрицательного заряда, в — электрическое поле двух разноименных зарядов, г — электрическое поле двух одноименных зарядов

На рис. 1 показаны примеры электрического поля, изображенного при помощи силовых линий. Нужно помнить, что силовые линии электрического поля — это лишь способ графического изображения поля. Большего содержания в понятие силовой линии здесь не вкладывается.

Сила взаимодействия двух зарядов зависит от величины и взаимного расположения зарядов, а также от физических свойств окружающей их среды.

Для двух наэлектризованных физических тел, размеры которых пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между телами, хила взаимодействия математически определяется следующим образом:

где F – сила взаимодействия зарядов в ньютонах (Н), k – расстояние между зарядами в метрах ( м), Q1 и Q2 – величины электрических зарядов в кулонах (к) , k — коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от свойств среды, окружающей заряды.

Приведенная формула читается так: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (закон Кулона).

Для определения коэффициента пропорциональности k служит выражение k = 1/ (4 πεε о) .

Потенциал электрического поля

Электрическое поле всегда сообщает движение заряду, если силы поля, действующие на заряд, не уравновешиваются какими-либо сторонними силами. Это говорит о том, что электрическое поле обладает потенциальной энергией, т. е. способностью совершать работу.

Перемещая заряд из одной точки пространства в другую, электрическое поле совершает работу, в результате чего запас потенциальной энергии поля уменьшается. Если заряд перемещается в электрическом поле под действием какой-либо сторонней силы, действующей навстречу силам поля, то работа совершается не силами электрического поля, а сторонними силами. В этом случае потенциальная энергия поля не только не уменьшается, а, наоборот, увеличивается.

Работа, которую совершает сторонняя сила, перемещая в электрическом поле заряд, пропорциональна величине сил поля, противодействующих этому перемещению. Совершаемая при этом сторонними силами работа полностью расходуется на увеличение потенциальной энергии поля. Для характеристики поля со стороны его потенциальной энергии принята величина, называемая потенциалом электрического поля .

Сущность этой величины состоит в следующем. Предположим, что положительный заряд находится за пределами рассматриваемого электрического поля. Это значит, что поле практически не действует на данный заряд. Пусть сторонняя сила вносит этот заряд в электрическое поле и, преодолевая сопротивление движению, оказываемое силами поля, переместит заряд в данную точку поля. Работа, совершаемая силой, а значит, и величина, на которую увеличилась потенциальная энергия поля, зависит всецело от свойств поля. Следовательно, эта работа может характеризовать энергию данного электрического поля.

Читайте также:  Характерные черты современного стиля

Энергия электрического поля, отнесенная к единице положительного заряда, помещенного в данную точку поля, и называется потенциалом поля в данной его точке.

Если потенциал обозначить буквой φ , заряд – буквой q и затраченную на перемещение заряда работу — W, то потенциал поля в данной точке выразится формулой φ = W/q.

Из сказанного следует, что потенциал электрического поля в данной его точке численно равен работе, совершаемой сторонней силой при перемещении единицы положительного заряда из-за пределов поля в данную точку. Потенциал поля измеряется в вольтах (В). Если при переносе одного кулона электричества из-за пределов поля в данную точку сторонние силы совершили работу, равную одному джоулю, то потенциал в данной точке поля равен одному вольту: 1 вольт = 1 джоуль / 1 кулон

Напряжение электрического поля

В любом электрическом поле положительные заряды перемещаются от точек с более высоким потенциалом к точкам с потенциалом более низким. Отрицательные заряды перемещаются, наоборот, от точек с меньшим потенциалом к точкам с большим потенциалом. B обоих случаях работа совершается за счет потенциальной энергии электрического поля .

Если нам известна эта работа, т. е. величина, на которую уменьшилась потенциальная энергия поля при перемещении положительного заряда q из точки 1 поля в точку 2, то легко найти напряжение между этими точками поля U1,2:

где А — работа сил поля при переносе заряда q из точки 1 в точку 2. Напряжение между двумя точками электрического поля численно равно работе, которую совершает ноле для переноса единицы положительного заряда из одной точки поля в другую .

Как видно, напряжение между двумя точками поля и разность потенциалов между этими же точками представляют собой одну и ту же физическую сущность . Поэтому термины напряжение и разность потенциалов суть одно и то же. Напряжение измеряется в вольтах (В).

Напряжение между двумя точками равно одному вольту, если при переносе одного кулона электричества из одной точки поля в другую силы поля совершают работу, равную одному джоулю: 1 вольт = 1 джоуль / 1 кулон

Напряженность электрического поля

Из закона Кулона следует, что величина силы электрического поля данного заряда, действующей на помещенный в этом поле другой заряд, не во всех точках поля одинакова. Характеризовать электрическое поле в каждой его точке можно величиной силы, с которой оно действует на единичный положительный заряд, помещенный в данной точке.

Зная эту величину, можно определить силу F, действующую на любой заряд Q. Можно написать, что F = Q х Е, где F — сила, действующая со стороны электрического поля на заряд Q, помещенный в данную точку поля, Е — сила, действующая на единичный положительный заряд, помещенный в эту же точку поля. Величина Е, численно равная силе, которую испытывает единичный положительный заряд в данной точке поля, называется напряженностью электрического поля .

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Электрическое поле

Исследование взаимодействия заряженных легких алюминиевых гильз и электрических султанов.

Каким образом осуществляется взаимодействие зарядов?

Идея электрического поля была введена М. Фарадеем и теоретически обоснована Дж. Максвеллом.

Электрическое поле это вид материи посредством которого осуществляется взаимодействие электрических зарядов.

Электрическое поле неподвижных зарядов не меняется со временем и называется электростатическим полем .

Свойства электрического поля:

  1. Порождается электрическим зарядом.
  2. Обнаруживается по действию на заряд.
  3. Действует на заряд с некоторой силой.
  4. Распространяется в пространстве с конечной скоростью с=3·10 8 м/с.

Силовой характеристикой электрического поля является напряженность.

Напряженность электрического поля – векторная физическая величина, равная отношению силы , действующей на пробный точечный заряд q, к этому заряду:

Направление вектора напряженности совпадает с направлением вектора кулоновской силы.

Читайте также:  Современная технология обновления фасада – теплое фасадное остекление

Напряженность поля не зависит от значения пробного заряда q; определяется зарядами – источниками поля, является силовой характеристикой этого поля.

Единица в СИ – Н/Кл или В/м.

Поле, напряженность которого в любой точке одинакова (E = const), называют однородным.

Напряженность точечного электрического заряда в данной точке зависит от модуля заряда Q и от расстояния до этого заряда R.

Каждый электрический заряд создает в пространстве электрическое поле независимо от наличия других электрических зарядов. В этом заключается принцип суперпозиции электрических полей .

Электрические поля изображаются графически с помощью линий напряженности .

Неоднородное электрическое поле

Силовая линия (линия напряженности) электрического поля – линия, в каждой точке которой напряженность поля направлена по касательной. Силовые линии поля в электростатике начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных. Густота силовых линий пропорциональна модулю вектора напряженности.

Однородное электрическое поле

На электрический заряд помещенный в однородное электрическое поле действует кулоновская сила способная совершать работу по перемещению электрического заряда.

Работа электрического поля не зависит от формы траектории и на замкнутой траектории равна нулю. Такие поля называются потенциальными. Для этих поле характерна незамкнутость линий напряженности.

Энергетической характеристикой электрического поля является потенциал (разность потенциалов), скалярная физическая величина, выражаемая в вольтах (В); 1В = 1 Дж / 1 Кл.

Потенциал поля в данной точке, находящейся на расстоянии R от заряда Q:

Потенциал поля может быть как положительным, так и отрицательным. Следуя принципу суперпозиции полей, можно утверждать, что если в данной точке пространства известен потенциал поля, созданного отдельно каждым из N зарядов (тел), то потенциал суммарного поля равен алгебраической сумме потенциалов каждого из полей

На практике используют разность потенциалов :

В электрическом поле разность потенциалов между двумя любыми точками равна напряжению между этими точками.

Эквипотенциальная поверхность – поверхность, во всех точках которой потенциал имеет одно и то же значение.

На рисунке показаны эквипотенциальные поверхности точечных положительного и отрицательного зарядов и системы двух положительных зарядов.

Связь между напряженностью электрического поля и напряжением:

Электрическое поле и его характеристики.

Электрическое поле и его характеристики.

Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел иличастиц, обладающих электрическим зарядом, а также при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах). Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.

Напряжённость электрического поля-это отношение силы, действующей на заряд, к величине этого заряда. В электротехнике с помощью напряжённости электрического поля характеризуют его интенсивность. Напряжённость можно назвать основной характеристикой электрического поля, его «силу и мощность.

электрический потенциал – это характеристика электрического поля, которая выражает его напряжённость. Она определяет «потенциал», запас энергии, работу, которую можно будет совершить.

Электрическое напряжение – один из наиболее важных показателей электрической цепи, оно измеряется в Вольтах (В), по нему определяют работу и мощность.

Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона.

Законы взаимодействия атомов и молекул удается понять и объяснить на основе знаний о строении атома, используя планетарную модель его строения. В центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются по определенным орбитам отрицательно заряженные частицы. Взаимодействие между заряженными частицами называется электромагнитным.

Законы взаимодействия неподвижных электрических зарядов изучает электростатика.

Основной закон электростатики был экспериментально установлен французским физиком Шарлем Кулоном и читается так: модуль силы взаимодействия двух точечных неподвижных электрических зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению величин этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними:

где и — модули зарядов, — расстояние между ними, — коэффициент пропорциональности, который зависит от выбора системы единиц, в СИ.

Кулоновская сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряженные тела. Она является силоЙ притяжения при разных знаках зарядов и силой отталкивания при одинаковых знаках зарядов.

Конденсаторы и их применение.

Конденсатор представляет собой устройство, способное накапливать электрические заряды. Простейшим конденсатором являются две металлические пластины (электроды), разделенные каким-либо диэлектриком. Конденсатор 2 можно зарядить, если соединить его электроды с источником 1 электрической энергии постоянного тока.

Емкость конденсатора. Свойство конденсатора накапливать и удерживать электрические заряды характеризуется его емкостью. Чем больше емкость конденсатора, тем больше накопленный им заряд, так же как с увеличением вместимости сосуда или газового баллона увеличивается объем жидкости или газа в нем.

Читайте также:  Электромагнитная защелка на дверь - принцип работы и установка.

1.В радиотехнической и телевизионной аппаратуре – для создания колебательных контуров, их настройки, блокировки, разделения цепей с различной частотой, в фильтрах выпрямителей и т.д.

2.В радиолакационной технике – для получения импульсов большей мощности, формирования импульсов и т.д.

3. В телефонии и телеграфии – для разделения цепей переменного и постоянного токов, разделения токов различной частоты, искрогашения в контактах, симметрирования кабельных линий и т.д.

4. В автоматике и телемеханике – для создания датчиков на емкостном принципе, разделения цепей постоянного и пульсирующего токов, искрогашения в контактах, в схемах тиратронных генераторов импульсов и т.д.

5. В технике счетно-решающих устройств – в специальных запоминающих устройствах и т.д.

6. В электроизмерительной технике – для создания образцов емкости, получения переменной емкости (магазины емкости и лабораторные переменные конденсаторы), создания измерительных приборов на емкостном принципе и т. д.

7. В лазерной технике – для получения мощных импульсов.

Электроизоляционные материалы и их применение.

Электроизоляционные материалы, обладая большим удельным сопротивлением, высоким пробивным напряжением и малой диэлектрической проницаемостью, защищают от электрического тока и разделяют токопроводящие части, находящиеся под разными потенциалами.

Важное свойство всех электроизоляционных материалов – теплопроводность и влагонепроницаемость, для повышения которой необходимо пропитывать материалы синтетическими жидкостями, маслами и компаундами. К абсолютно влагостойким специалисты относят лишь глазурованный фарфор и стекло.

— диэлектрики, которые служат целям электрической изоляции. Фактически электроизоляционные материалы предназначены препятствовать протеканию — безразлично, постоянного и переменного тока.

Применяются электроизоляционные материалы в электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах.

Активная, реактивная и полная мощности в трехфазной цепи. Коэффициент мощности.

Активная мощность

Среднее за период T значение мгновенной мощности называется активной мощностью: В цепях однофазного синусоидального тока гдеU и I — среднеквадратичные значения напряжения и тока, φ — угол сдвига фаз между ними. Для цепей несинусоидального тока электрическая мощность равна сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную). Активная мощность может быть также выражена через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи r или её проводимость gпо формуле В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи, для трёхфазных цепей электрическая мощность определяется как сумма мощностей отдельных фаз. С полной мощностью S активная связана соотношением

В теории длинных линий (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая мощность, которая определяется как разность между падающей мощностью и отраженной мощностью.

[править]Реактивная мощность

Единица измерения — вольт-ампер реактивный (var, вар)

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению среднеквадратичных значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: (если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает — отрицательным). Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью Рсоотношением: .

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

Необходимо отметить, что величина sin φ для значений φ от 0 до плюс 90° является положительной величиной. Величина sin φ для значений φ от 0 до −90° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой Q = UI sin φ, реактивная мощность может быть как положительной величиной (если нагрузка имеет активно-индуктивный характер), так и отрицательной (если нагрузка имеет активно-ёмкостный характер). Данное обстоятельство подчёркивает тот факт, что реактивная мощность не участвует в работе электрического тока. Когда устройство имеет положительную реактивную мощность, то принято говорить, что оно её потребляет, а когда отрицательную — то производит, но это чистая условность, связанная с тем, что большинство электропотребляющих устройств (например, асинхронные двигатели), а также чисто активная нагрузка, подключаемая через трансформатор, являются активно-индуктивными.

Читайте также:  Туи колоновидные (26 фото): описание популярных сортов, особенности посадки и ухода за западными и карликовыми туями

Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения.

Измерительные преобразователи реактивной мощности, использующие формулу Q = UI sin φ, более просты и значительно дешевле измерительных преобразователей на микропроцессорной технике. [источник не указан 124 дня]

[Полная мощность

Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (V·A, В·А)

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах: S = U·I; связана с активной и реактивной мощностями соотношением: где Р — активная мощность, Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q > 0, а при ёмкостной Q

Электрическое поле и его характеристики

теория по физике электростатика

Вокруг заряженных тел существует особая среда — электрическое поле. Именно это поле является посредником в передаче электрического взаимодействия.

Свойства электрического поля

  1. Электрическое поле материально, т.е. оно существует независимо от нашего сознания.
  2. Электрическое поле возникает вокруг зарядов и обнаруживается по действию на пробный заряд.
  3. Электрическое поле непрерывно распределяется в пространстве и ослабевает по мере удаления от заряда.
  4. Скорость распространения электрического поля в вакууме равна скорости света c = 3∙10 8 м/с.

Характеристики электрического поля

Напряженность — силовая характеристика электрического поля. Это векторная величина, которая обозначатся как − E . Единица измерения — Ньютон на Кулон (Н/Кл) или Вольт на метр (В/м).

Напряженность численно равна электрической силе, действующей на единичный положительный заряд:

q 0 — пробный заряд.

Пример №1. Сила, действующая в поле на заряд в 20 мкКл, равна 4Н. Вычислить напряженность поля в этой точке.

20 мкКл = 20∙10 –6 Кл

E = F K q 0 . . = 4 20 · 10 − 6 . . = 0 , 2· 10 6 ( Н К л . . )

Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы Кулона, если пробный заряд положительный: q 0 > 0 , − E ↑ ⏐ ⏐ ↑ ⏐ ⏐ − F K . Направление вектора напряженности противоположно направлению силы Кулона, если пробный заряд отрицательный: q 0 0 , − E ↑ ⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ↓ − F K .

Силовые линии — линии, касательные к которым совпадают с вектором напряженности.

  • Направление силовой линии совпадает с направлением вектора напряженности.
  • Чем гуще силовые линии, тем сильнее электрическое поле.
  • Линии напряженности начинаются на положительных зарядах, а заканчиваются на отрицательных или на бесконечности.
  • Если силовые линии поля параллельны, то поле называют однородным.

Потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов W (Дж) в вакууме:

W p = k q 1 q 2 r . .

Потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов W (Дж) в среде:

W p = k q 1 q 2 ε r . .

Знак потенциальной энергии зависит от знаков заряженных тел:

  • W 12 0 — энергия притяжения разноименно заряженных тел;
  • W 12 0 — энергия отталкивания одноименно заряженных тел.

Потенциал — энергетическая характеристика электрического поля. Обозначается как ϕ. Единица измерения — Вольт (В).

Численно потенциал равен отношению потенциальной энергии взаимодействия двух зарядов к единичному положительному заряду:

q 0 — пробный заряд.

Потенциал — скалярная физическая величина. Знак потенциала зависит от знака заряда, создающего поле. Отрицательный заряд создает отрицательный потенциал, и наоборот.

Значение потенциала зависит от выбора нулевого уровня для отсчета потенциальной энергии, а разность потенциалов — от выбора нулевого уровня не зависит.

Напряжение — разность потенциалов. Обозначается как U. Единица измерения — Вольт (В). Численно напряжение равно отношению работы электрических сил по перемещению заряда из точки 1 в точку 2:

U = φ 1 − φ 2 = A 12 q 0 .

Эквипотенциальные поверхности — поверхности, имеющие одинаковый потенциал. Они равноудалены от заряженных тел и обычно повторяют их форму. Эквипотенциальные поверхности перпендикулярны силовым линиям.

Пылинка, имеющая массу 10 −6 кг, влетела в однородное электрическое поле в направлении против его силовых линий с начальной скоростью 0,3 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Каков заряд пылинки, если её скорость уменьшилась при этом на 0,2 м/с, а напряжённость поля 105 В/м?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: