Elektrisch potentieel

Het elektrische potentieel is een scalaire fysieke grootheid die de veldsterkte karakteriseert. De parameter geeft ook de elektrische spanning weer.

Fysieke betekenis van het elektrische veld

Wetenschappers hebben lang gekeken naar de stoffen van de elektrische en magnetische velden, maar tot nu toe is dit voor hen een mysterie, net als de zwaartekracht.het bestaan ​​wordt niet betwist, maar de essentie is onduidelijk. Mensen wisten niet het geheim van elektriciteit lang voor onze jaartelling, en ze probeerden het niet te onderzoeken.

Grote resultaten in de studie van elektriciteit zouden minstens 20 jaar eerder zijn gebeurd dan in werkelijkheid. Vóór Oersted merkte Giovanni Domenico Romanozi in 1802 de invloed op van een draad met een stroom op een magnetische naald. Dit wordt bevestigd door officiële publicatiegegevens en de daadwerkelijke gebeurtenis kan eerder zijn gebeurd. De verdienste van Oersted alleen in de focus van de publieke aandacht op het waargenomen feit.

Vergelijkbare voorbeelden van duisternis. Soms maakten wetenschappers, onafhankelijk van elkaar, ontdekkingen, uitvindingen. Er waren gevallen waarin de man van de wetenschap dacht dat zijn uitvindingen niet nieuw waren. Toen was hij verrast toen bleek dat auteurschap nu bij een vreemdeling hoort, hoewel zijn eigen ontdekking eerder in de tijd gebeurde. Stilte garandeerde de overgang van het aandeel roem naar de beschreven gebeurtenis. Dit gebeurde in de negentiende eeuw - wetenschappers werkten constant samen, bespraken iets, soms was het moeilijk om een ​​doel te vinden. Faraday gaf bijvoorbeeld de schuld voor het plagiaat van het ontwerp van de eerste menselijke motor en Wikipedia schreef hem het auteurschap toe van de inductor, uitgevonden door Laplace, waarnaar Michael niet beweerde. Echter, als het gaat om de kwestie van de velden, houden wetenschappers een verenigde stilte. De enige uitzondering was Nikola Tesla, die beweerde dat alles in het universum bestaat uit harmonische oscillaties.

Wetenschappers weten dus niets van het vakgebied en het elektrische potentieel is een kenmerk van het veld. Niemand zag de inhoud, ze konden zich niet lang inschrijven en zijn vandaag amper aanwezig! Geloof het niet - probeer in de verbeelding van een elektromagnetische golf te tekenen:

1. Het is bekend dat de oscillatie een superpositie is van elektrische en magnetische velden, die in de tijd veranderen.
2. De vector van magnetische intensiteit staat loodrecht op de elektrische vector, verbonden via een mediumconstante( een bepaalde fysieke grootheid).
3. Uiterlijk zijn dit twee loodrechte golven. .. stop! Wat is een golf?

Dit is hoe moderne fysica eruit ziet. Niemand weet precies hoe het veld, de oscillatie, de golf eruit ziet, hoe het te tekenen. Het is alleen duidelijk: foto's uit het tekstboek beschrijven slecht wat er aan de hand is. De zaak wordt verergerd door het onvermogen van een persoon om elektromagnetische straling te zien en te voelen. Oscillatie ziet er niet sinusvormig uit, wordt beschouwd als één punt, lijn, voorkant, enz. Het is eerder een verdichting en rek van de ether, iets dat lijkt op een driedimensionale onbeschrijfelijke figuur.

De lange introductie laat zien hoe onontgonnen is wat in het dagelijks leven wordt gebruikt. En soms vormt het een reëel gevaar voor de mens. Het is bijvoorbeeld bewezen dat de straling van de magnetronoven het voedsel geleidelijk "bederft".Iemand die regelmatig uit de magnetron eet, loopt het risico een uitgebreide lijst met kwalen tot zijn beschikking te hebben. Allereerst - bloedziekten. Onveilig voor mensen en de netwerkfrequentie van 50 Hz.

Kenmerken van het elektrische veld

De man realiseerde zich al snel dat er een elektrisch veld was, al in de 18e eeuw - of eerder - was zijn foto geschilderd met zaagsel. Mensen zagen lijnen uit de polen tevoorschijn komen. Naar analogie begon het elektrische veld te portretteren. Charles Coulomb bijvoorbeeld aan het einde van de achttiende eeuw ontdekte de wet van aantrekking en afstoting van beschuldigingen. Toen ik de formule schreef, realiseerde ik me dat de equipotentiaallijnen van de interactiekracht concentrisch divergeren rond een puntcluster van elektriciteit, en de bewegingsbanen recht zijn.

Dit is hoe de eerste foto van het elektrische veld verscheen. Het herinnert een beeld van hoe de onderzoekers een magnetische vertegenwoordiging vertegenwoordigden, maar met een enorm verschil: in de natuur waren er beschuldigingen van beide tekens. De spanningslijnen gaan naar het oneindige( in theorie zullen ze natuurlijk eindigen).En de magnetische ladingen worden niet één voor één gevonden, hun lijnen zijn altijd gesloten in het zichtbare gebied van de ruimte.

Voor de rest was er veel gemeen, bijvoorbeeld dat ladingen van hetzelfde teken elkaar afstoten en elkaar aantrekken. Dit geldt voor magneten en elektriciteit. Hilbert merkte op dat magnetisme een sterke substantie is die moeilijk te screenen of te vernietigen is en elektriciteit gemakkelijk wordt vernietigd door vocht en andere stoffen. Hij voegde Coulomb toe aan het vat, dat, na Benjamin Franklin, een negatieve lading aan de elektronen toekende. Hoewel het ging om de hoeveelheid vloeistof. En de overtollige elektronen moeten positief worden genoemd.

Als gevolg hiervan zijn de veldsterktelijnen in de tegenovergestelde richting van de juiste geplaatst. Het potentieel groeit niet daar. .. De belangrijkste kenmerken van het elektrische veld zijn:

1. spanning - laat zien welke kracht werkt op een positieve eenheid lading op een bepaald punt van het veld.
2. Potentieel - laat zien welk soort werk een veld kan gebruiken om een ​​enkele test positieve lading naar een oneindig ver punt te verplaatsen.
3. Voltage - het potentiaalverschil tussen twee punten. Spanning wordt alleen bepaald op een bepaald niveau.

De meest waarschijnlijke oorsprong van termen uit het Latijn. De spanning werd vermoedelijk gebruikt door Alessandro Volta en de potentiaal wordt aangeduid met de naam van het veldtype, die wordt gekenmerkt door een gespecificeerde waarde: het werk om de lading te verplaatsen hangt niet af van het traject is gelijk aan het verschil van de potentialen van de begin- en eindpunten. Bijgevolg is op een gesloten traject nul.

Nulpotentiaal en potentiaalveld

Het elektrische veld wordt als potentieel beschouwd, wat betekent dat het werk van het verplaatsen van de lading daarin niet afhankelijk is van het traject en uitsluitend wordt bepaald door het potentieel. Potentieel is een universeel fysiek concept dat vaak wordt gebruikt. Bijvoorbeeld voor het zwaartekrachtsveld van de aarde, waarvan de oorsprong nog steeds onverklaarbaar is. Het is bekend dat de massa's worden aangetrokken door de wet, die doet denken aan die afgeleid door Charles Coulomb.

In een elektrisch veld wordt de globe het startpunt. Er is geen verschil in wat het potentieel moet worden berekend, maar mensen realiseerden zich snel dat elektriciteit in de toonhoogte slaat, glas bijt met elektriciteit en de grond geen schade aanricht. Daarom, volledig in overeenstemming met de logica aangenomen voor nul. Dit is een pluspunt: de aarde is enorm groot, enorme stromingen, statisch en variabel, stromen gemakkelijk de planeet in. Het is bewezen dat op het lichaam de lading probeert te verdelen over de maximale afstand. Wat overeenkomt met het oppervlak van de planeet. In dit scenario blijkt de ladingsdichtheid onbeduidend, veel minder dan op een geëlektrificeerd lichaam.

Op aarde wordt potentieel met zeldzame uitzonderingen gemeten ten opzichte van de aarde, de waarde wordt elektrische spanning genoemd. Uit de context wordt duidelijk dat de spanning positief en negatief is. Maar niet altijd. Op hoogspanningslijnen wordt het soms als voordelig beschouwd om circuits met geïsoleerde neutraal te gebruiken. Dan wordt het potentieel van elk punt niet beschouwd als relatief ten opzichte van de aarde, er is geen neutraal. Dit wordt mogelijk in driefasige circuits.

Er is een scheidingstransformator geïnstalleerd op het lokale onderstation waarvan de secundaire nulleider geaard is om de consumenten een fasespanning van 220 V te geven en geen lineaire spanning. Soms denken mensen naïef dat de planeet één is, daarom is een neutrale niet nodig, de stroom zal nog steeds stromen. Maar het zal door de grond stromen, veroorzaakt aanzienlijke economische schade en vormt een gevaar voor mensen door het creëren van een trapsgewijze spanning. Koperen geleider nul - in de eerste helft van de negentiende eeuw retourneerbaar genoemd - heeft weinig weerstand en is gegarandeerd geen schade aan te richten.

In circuits met geïsoleerde neutraal, wordt de potentiaal niet gemeten ten opzichte van het grondniveau en wordt de spanning gemeten tussen twee punten. Het is vermeldenswaard dat, volgens de wet van Ohm, de stroom die door een geleider vloeit een mogelijk verschil creëert. Daarom is het niet mogelijk om een ​​aardlus te maken bij een ongeval. Lage weerstand kan hier de oorzaak zijn van de vorming van een aanzienlijk potentiaalverschil. En een persoon moet onthouden over het gevaar van de aanraking.

Circuits met geïsoleerde nulleider worden echter ook voor veiligheidsdoeleinden gebruikt. Als de spanning wordt gecreëerd tussen twee punten van de secundaire wikkeling van de scheidingstransformator, zal de stroom naar de grond door de slordige persoon die de blootliggende draad opneemt niet doorgaan - het potentiële verschil ten opzichte van de grond is minder. Bijgevolg wordt de isolatietransformator een mate van bescherming en wordt deze vaak in de praktijk gebruikt.

Potentiële daling in een extern elektrisch circuit

Een extern elektrisch circuit is een gebied buiten de bron. In de praktijk wordt het EMF geproduceerd op de secundaire wikkelingen van een driefasige transformator van een onderstation, dat als een bron wordt beschouwd. Beginnend met de pin, is er een extern circuit.

Hierop daalt het potentiaal van fase naar neutraal voltage. We hebben het over gewone consumenten. Wanneer elektriciteit naar het huis komt, is het steevast een driefasig stroomsysteem. De neutrale is doof genoeg geaard om het gewenste beveiligingsniveau te waarborgen. Woningbouw garandeert geen uniforme belading van alle fasen, stroom vloeit door de nulleider. Als het circuit wordt gebruikt voor beveiliging, is er geen volledige veiligheidsgarantie: het huidige pad kan door een persoon lopen die plotseling de aardgeleider opneemt.

Daarom is het noodzakelijk om twee neutrale geleiders te voorzien: werkend en beschermend. Door de eerste worden de metalen delen van het object op nul gezet, via de tweede - aarding. En in het buitenland is het gebruikelijk om twee takken in twee verschillende lijnen te verdelen, en in de Russische Federatie worden ze gecombineerd in het gebied van de grondlus. De eerste is gemaakt voor betrouwbare bescherming, de tweede - voor de mogelijkheid om te werken in de bouw van driefasenapparatuur( opeens van pas komen!).Als de industriële installatie alleen de aarding van de behuizing overlaat, zal deze slecht eindigen voor een verliezer die onder het elektrische potentieel is gevallen.

Het westerse systeem is daarom goed voor enkelfasige apparatuur. Maar als gevolg van de eenmaking van het systeem van de Russische Federatie moeilijker. Geïmporteerde apparatuur past niet goed bij de Russische omstandigheden: de voedingsfilters zijn zo ontworpen dat de beschermende en werkende neutrale geleiders elkaar niet overlappen. De reden voor de elektrische potentiaal:

1. Op de beschermingsgeleider is altijd het potentiaal van de grond - nul.
2. Bij de werking is een andere waarde toegestaan ​​vanwege de spanningsval op de draden van de voedingslijn.

Om het verschil gelijk te maken, worden de lijnen bij de ingang van het gebouw gecombineerd en naar het bliksemsysteem geleid. Dat voor geïmporteerde apparatuur geen ideale oplossing wordt, de bedrijven-leveranciers van elektriciteit lijden verliezen. Dit is het bekende systeem TN-C-S, gebruikt in de Russische Federatie. Huizen die in de USSR zijn gebouwd, worden geleidelijk opnieuw ingericht.