Что такое электрически изолированная система
Перейти к содержимому

Что такое электрически изолированная система

  • автор:

Что такое изолированная нейтраль и где она используется

Сети с изолированной нейтралью используются для повышения надёжности высоковольтных линий и в опасных электроустановках. Что такое изолированная нейтраль, читайте в статье.

В настоящее время изолированную нейтраль сложно встретить в быту, вы никогда с ней не столкнетесь, если делаете проводку в квартирах. В то время как высоковольтных линиях она активно используется, а также в некоторых случаях и в сетях 380В. Подробнее о том, что такое сеть с изолированной нейтралью и какие у нее особенности, мы расскажем простыми словами в этой статье.

Что это такое

Определение понятия «изолированная нейтраль» приведено в главе 1.7. ПУЭ, в пункте 1.7.6. и ГОСТ Р 12.1.009-2009. Где сказано, что изолированной называется нейтраль у трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству вообще, или, когда она присоединена через приборы защиты, измерения, сигнализации.

Нейтралью называется точка, в которой соединены обмотки у трансформаторов или генераторов при включении по схеме «звезда».

Среди электриков есть заблуждение о том, что сокращенное название изолированной нейтрали – это система IT, по классификации п. 1.7.3. Что не совсем верно. В этом же пункте сказано, что обозначения TN-C/C-S/S, TT и IT приняты для сетей и электроустановок напряжением до 1 кВ.

В той же главе 1.7 ПУЭ есть пункт 1.7.2. где сказано, что в отношении мер электробезопасности электроустановки делятся на 4 типа — изолированную или глухо заземленную до 1 кВ и выше 1 кВ.

Таким образом есть некоторые отличия в безопасности и применении такой сети в разных классах напряжения и называть линию 10 кВ с изолированной нейтралью «система IT» по меньше мере неправильно. Хотя схематически – почти тоже самое.

В сетях до 1 кВ

В сетях выше 1000 В

В настоящее время изолированная нейтраль чаще всего используется в сетях со средним классом напряжения (1-35 кВ). Для сети 110 кВ и выше – глухозаземленная. В связи с тем, что при КЗ на землю напряжение, как было сказано, возрастает до линейного, так в ЛЭП 110 кВ фазное напряжение (между землёй и фазным проводом) – 63,5 кВ. При КЗ на землю это особенно важно, и позволяет снизить расходы на изоляционные материалы.

Кстати в КТП с высшим напряжением до 35 кВ первичные обмотки трансформаторов соединяются в треугольник, где нейтрали нет как таковой.

Низкие токи КЗ и возможность работать при однофазных КЗ на ВЛ – в распределительных сетях особенно важны и позволяют организовать бесперебойное электроснабжение. При этом угол сдвига между оставшимися в работе фазами остаётся неизменным — в 120˚.

При напряжениях в тысячи вольт емкостной проводимостью фаз пренебречь нельзя. Поэтому касание проводов ВЛЭП опасно для жизни человека. В нормальном режиме токи в фазах источника определяются суммой нагрузок и емкостных токов относительно земли, при этом сумма емкостных токов равна нулю и ток в земле не проходит.

Если опустить некоторые подробности, чтобы изложить языком, понятным для начинающих, то при КЗ на землю напряжение относительно земли поврежденной фазы приближается к нулю. Так как напряжения двух других фаз увеличиваются до линейных значений их емкостные токи увеличиваются в √3 (1,73) раз. В результате емкостный ток однофазного КЗ оказывается в 3 раза большим нормального. Например, для ВЛЭП 10 кВ длиной 10 км емкостный ток равен примерно 0,3 А. При замыкании фазы на землю через дугу в результате различных явлений возникают опасные перенапряжения до 2-4Uф, что приводит к пробою изоляции и междуфазному КЗ.

Для исключения возможности возникновения дуг и устранения возможных последствий нейтраль соединяют с землёй через дугогасящих реактор. Его индуктивность при этом подбирают согласно ёмкости в месте КЗ на землю, а также чтобы он обеспечивал работу релейной защиты.

Таким образом благодаря реактору:

  1. Намного уменьшается Iкз.
  2. Дуга становится неустойчивой и быстро гаснет.
  3. Замедляется нарастание напряжения после гашения дуги, в результате уменьшается вероятность повторного возникновение дуги и коммутационного тока.
  4. Токи обратной последовательности малы, следовательно, их действие на вращающейся ротор генератора не оказывает существенного влияния.

Перечислим плюсы и минусы высоковольтных сетей с изолированной нейтралью.

  1. Какое-то время может работать в аварийном режиме (при КЗ на землю)
  2. В местах неисправности появляется незначительный ток, при условии малой емкости тока.

  1. Усложнено обнаружение неисправностей.
  2. Необходимость изоляции установок на линейное напряжение.
  3. Если замыкание продолжается длительное время, то возможно поражение человека электрическим током, если он попадёт под шаговое напряжение.
  4. При 1-фазных КЗ не обеспечивается нормальное функционирование релейной защиты. Величина тока замыкания напрямую зависит от разветвленности цепи.
  5. Из-за накапливания дефектов изоляции от воздействия на нее дуговых перенапряжений снижается срок её службы.
  6. Повреждения могут возникнуть в нескольких местах из-за пробоя изоляции, как в кабелях, так и в электродвигателях и других частях электроустановки.

На этом обзор принципа действия и особенностей сетей с изолированной нейтралью заканчивается. Если вы хотите дополнить статью или поделится опытом – пишите в комментариях, мы обязательно опубликуем!

Основные определения

Сила электростатического взаимодействия двух неподвижных точечных электрических зарядов, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению этих зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами и направлена вдоль соединяющей их прямой

Электрическая постоянная

Коэффициент, определяемый из экспериментальных данных

Пробный электрический заряд

Положительный точечный заряд настолько малой величины, что его внесение в поле не вызывает изменения значений и перераспределения в пространстве зарядов, создающих исследуемое поле

Напряженность электрического поля

Отношение силы, действующей со стороны электрического поля на неподвижный пробный электрический заряд, помещенный в рассматриваемую точку поля, к этому заряду

Однородное электрическое поле

Такое поле, во всех точках которого векторы напряженности одинаковы, т.е. совпадают по модулю и направлению

Линейная плотность электрических зарядов

– заряд малого участка заряженной линии (пример: стержень, нить) длиной

Поверхностная плотность электрических зарядов

– заряд малого участка заряженной поверхности (пример: заряженная плоскость) площадью

Объемная плотность электрических зарядов

– заряд малого элемента заряженного тела объемом

Силовая линия

Воображаемая линия в пространстве, касательная к которой в каждой точке совпадает по направлению с вектором напряженности поля в этой точке

Принцип суперпозиции электрических полей (принцип независимости действия электрических полей)

Напряженность электрического поля, созданного системой зарядов в любой точке пространства, равна векторной сумме напряженности полей, созданных каждым зарядом в отдельности в этой точке

Электрический дипольный момент

– плечо диполя

Разность потенциалов между двумя точками электростатического поля

Отношение работы сил поля по перемещению пробного электрического заряда из одной точки в другую к величине этого заряда

Потенциал электростатического поля

1). Отношение потенциальной энергии пробного электрического заряда, помещенного в данную точку поля, к величине заряда.

2). Работа, совершаемая силами поля при перемещении единичного положительного заряда из данной точки в ту, где потенциал поля условно принят равным нулю.

Принцип суперпозиции потенциала электростатического поля

Потенциал поля системы точечных зарядов равен алгебраической сумме потенциалов полей, созданных каждым зарядом в отдельности

Интегральная связь напряженности и потенциала электростатического поля

Дифференциальная связь напряженности и потенциала электростатического поля

Эквипотенциальная поверхность

Воображаемая поверхность, проходящая через точки с одинаковыми значениями потенциала

Эквипотенциальная линия (эквипотенциаль)

Сечение эквипотенциальной поверхности плоскостью рисунка

Элементарный поток напряженности электростатического поля

Поток вектора напряженности через поверхность пропорционален числу силовых линий, пересекающих эту поверхность

Телесный угол

Часть пространства, ограниченная прямыми, проведенными из одной точки (вершины угла) ко всем точкам замкнутой кривой

1 стерадиан

Телесный угол, опирающийся на сферу радиусом 1 м и вырезающий на ней элемент площадью 1 м 2

Теорема Остроградского–Гаусса для электростатического поля

1). Поток вектора напряженности электростати-ческого поля через произвольную замкнутую поверхность пропорционален алгебраической сумме зарядов, охваченных этой поверхностью.

2). Поток вектора электрического смещения через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме свободных зарядов, охваченных этой поверхностью

Диэлектрики

Вещества, которые при обычных условиях практически не проводят электрический ток

Свободные носители зарядов (свободные заряды)

Заряженные частицы, которые под действием сколь угодно слабого электрического поля могут прийти в упорядоченное движение и образовать электрический ток проводимости.

Связанные заряды

Электрические заряды, входящие в состав атомов и молекул, а также заряды ионов в кристаллических диэлектриках с ионной решеткой

Электрический дипольный момент

Поляризация диэлектрика

Такое состояние вещества, при котором в любом макроскопически малом его объеме возникает отличный от нуля суммарный дипольный электрический момент молекул

Электронная поляризация

Тип поляризации, обусловленный упругим смещением и деформацией электронных оболочек

Поляризуемость молекулы

Коэффициент пропорциональности в выражении

Дипольная (ориентационная) поляризация

Тип поляризации, обусловленный преимущест-венной ориентацией электрических дипольных моментов в одном направлении

Поляризованность

Отношение электрического дипольного момента малого объема диэлектрика к этому объему (электрический дипольный момент единицы объема вещества)

Диэлектрическая восприимчивость

Электрическая индукция (электрическое смещение)

Относительная диэлектрическая проницаемость вещества

Поверхностные поляризационные заряды

Нескомпенсированные связанные заряды, возникающие при поляризации диэлектрика в тонких слоях у его поверхностей

Условия преломления силовых линий электростатического поля на границе диэлектриков

1). Составляющая напряженности поля, касательная к поверхности раздела двух сред, не изменяется при переходе через эту поверхность.

2). При переходе через границу раздела двух сред, на которой нет поверхностных свободных зарядов, нормальная составляющая электрического смещения не изменяется

Проводники

Вещества, содержащие свободные носители заряда

Электростатическая индукция

Явление перераспределения свободных зарядов в проводнике под действием внешнего электрического поля

Электроемкость уединенного проводника

Физическая величина, равная отношению заряда проводника к его потенциалу в поле этого заряда

Конденсатор

Система проводников, расположенных и заряженных таким образом, что электрическое поле существует только в пространстве между ними

Электроемкость конденсатора

Физическая величина, равная отношению заряда конденсатора к разности потенциалов, создаваемой полем этого заряда между его обкладками:

Энергия электрического поля

Объемная плотность энергии поля

Отношение энергии поля, заключенного в малом объеме пространства, к этому объему

Теорема Остроградского–Гаусса в дифференциальной форме

Электрический ток проводимости

Упорядоченное движение свободных носителей зарядов в веществе или вакууме

Постоянный электрический ток

Электрический ток, не изменяющийся со временем ни по силе, ни по направлению

Сила тока

Скалярная величина, равная заряду, переносимому носителями в единицу времени через поперечное сечение проводника

Плотность тока

Векторная величина, направление которой совпадает с направлением скорости упорядоченного движения положительных носителей заряда, а модуль равен отношению заряда, переносимого за единицу времени через поверхность, перпендикулярную к направлению движения носителей, к площади этой поверхности

Линии тока

Линии, вдоль которых движутся носители зарядов в проводниках

Закон Ома

Сила тока, существующего в однородном металлическом проводнике, пропорциональна разности потенциалов на концах проводника

Однородный проводник

Проводник, в котором на носители заряда действуют только силы электростатического происхождения

Электродвижущая сила

Численно равна удельной работе сторонних сил по перемещению заряда

Напряжение (падение напряжения) на участке цепи 12

Физическая величина, численно равная удельной работе, совершаемой суммарным полем кулоновских и сторонних сил при перемещении заряда из точки 1 в точку 2

Обобщенный закон Ома для участка цепи

Произведение сопротивления участка цепи на силу тока в нем равно сумме разности потенциалов на этом участке и ЭДС всех источников, включенных на участке

Магнитное поле

Форма существования материи, посредством которой осуществляется действие на движущиеся электрические заряды и постоянные магниты со стороны других движущихся зарядов и постоянных магнитов

Магнитная индукция

Силовая характеристика магнитного поля, определяемая одним из трех соотношений:

Принцип суперпозиции магнитных полей

Магнитная индукция поля, созданного системой токов в любой точке пространства, равна векторной сумме магнитных индукций полей, созданных каждым током в этой точке в отдельности

Закон Био–Савара–Лапласа

Правило правого винта (“правило буравчика”)

1). Если ввинчивать правый винт по направлению тока в прямолинейном проводнике, то направление движения рукоятки винта укажет направление вектора магнитной индукции в каждой точке пространства

2). Если вращать правый винт по направлению тока в витке, то направление поступательного движения винта укажет направление магнитной индукции в точках оси витка

Линии магнитной индукции

Воображаемые линии, проведенные так, что в каждой точке поля касательная к линии магнитной индукции совпадает с направлением вектора в этой точке поля

Магнитный момент витка с током

Элементарный магнитный поток через поверхность

Теорема Остроградского–Гаусса для магнитного поля

Потокосцепление контура

Магнитный поток через поверхность, ограниченную замкнутым контуром

Теорема о циркуляции магнитной индукции (закон полного тока)

1). Циркуляция вектора магнитной индукции по произвольному замкнутому контуру прямо пропорциональна алгебраической сумме сил токов, сцепленных с этим контуром, причем направление обхода контура и направление тока связаны правилом буравчика

2). Циркуляция напряженности магнитного поля по произвольному замкнутому контуру равна алгебраической сумме сил макротоков, сцепленных с этим контуром

Правило “левой руки”

1). Если расположить ладонь левой руки так, чтобы четыре пальца показывали направление скорости частицы, а линии магнитной индукции входили в раскрытую ладонь, то отогнутый под прямым углом большой палец покажет направление силы, действующей со стороны магнитного поля на положительно заряженную частицу

2). Если расположить кисть левой руки так, чтобы четыре пальца показывали направление тока в проводнике, а линии магнитной индукции входили в раскрытую ладонь, то отогнутый под прямым углом большой палец покажет направление силы, действующей на элемент проводника с током

Сила Лоренца

Эффект Холла

Возникновение в проводнике с током, помещен-ном в магнитное поле, разности потенциалов в направлении, перпендикулярном плотности тока и магнитной индукции

Закон Ампера

1 ампер

Сила неизменяющегося тока, который, протекая по двум параллельным бесконечно длинным проводникам ничтожно малого кругового сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, вызывает между ними силу взаимодействия 210 –7 Н на каждый метр длины проводников.

Момент сил, действую-щий на виток с током в магнитном поле

Работа сил магнитного поля по перемещению проводника с током

Работа сил магнитного поля по перемещению проводника с током равна произведению силы тока в проводнике и магнитного потока через поверхность, очерчиваемую проводником при своем движении

Работа сил магнитного поля по перемещению контура с током

Работа сил магнитного поля по перемещению контура с током равна произведению силы тока в контуре и изменения магнитного потока через площадь, ограниченную контуром

Электромагнитная индукция

Явление возникновения ЭДС индукции (а также индукционного тока в замкнутом контуре) при любом изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром

Правило Ленца

Направление индукционного тока в контуре таково, что своим магнитным полем он компенсирует изменение магнитного потока, вызвавшего появление индукционного тока

Закон электромагнит-ной индукции Фарадея–Максвелла

ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока через площадь поверхности, ограниченной контуром

Самоиндукция

Явление возникновения ЭДС индукции в электрической цепи вследствие изменения в ней электрического тока

Индуктивность контура

Коэффициент пропорциональности между величиной силы тока в контуре и магнитным потоком, созданным этим током через поверхность, ограниченную контуром

Энергия магнитного поля

Микротоки

Незатухающие кольцевые токи, циркулирующие в частицах вещества

Макротоки

Токи проводимости, т.е. направленные движения микрочастиц вещества под действием внешних электрических полей

Орбитальный магнитный момент электрона

Ларморовская частота прецессии электронной орбиты

Диамагнитный эффект

При внесении любого вещества в магнитное поле каждая электронная орбита, независимо от направления движения электрона, приобретает индуцированный магнитный момент, направленный против индукции внешнего поля.

Диамагнетики

Вещества, атомы которых выталкиваются из области более сильного магнитного поля.

Вещества, магнитная восприимчивость которых отрицательна.

Вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении, противоположном вектору магнитной индукции поля.

Парамагнетики

Вещества, атомы которых слабо втягиваются в область более сильного магнитного поля.

Вещества, магнитная восприимчивость которых незначительно больше нуля

Вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении вектора магнитной индукции поля.

Ферромагнетики

Вещества, атомы которых сильно втягиваются в область более сильного магнитного поля.

Вещества, магнитная восприимчивость которых значительно выше нуля.

Твердые вещества, обладающие при не слишком высоких температурах самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий

Намагниченность

Вектор, равный отношению магнитного момента малого объема вещества к этому объему

Напряженность магнитного поля

Магнитная восприимчивость магнетика

Относительная магнитная проницаемость вещества

Домéны

Области спонтанного намагничивания внутри ферромагнетика

Гистерезис ферромагнетиков

Процесс запаздывания снижения магнитной индукции в веществе по сравнению с уменьшением напряженности внешнего магнитного поля

Остаточная магнитная индукция

Величина магнитной индукции в предварительно намагниченном ферромагнетике в отсутствие внешнего магнитного поля

Коэрцитивная сила

Величина напряженности магнитного поля, необходимая для полного размагничивания ферромагнетика

Условия преломления линий магнитной индукции на границе раздела магнетиков

1). При переходе через границу раздела двух магнитных сред нормальная к границе раздела составляющая магнитной индукции не изменяется.

2). Составляющая напряженности магнитного поля, касательная к поверхности раздела двух сред, не изменяется при переходе через эту поверхность.

Первое уравнение Максвелла в интеграль-ной форме

1). Циркуляция напряженности электрического поля по произвольному неподвижному замкнутому контуру, мысленно проведенному в пространстве, равна взятой с обратным знаком скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

2). Изменяющееся во времени магнитное поле создает в пространстве вихревое электрическое поле

Плотность тока смещения

Скорость изменения электрического смещения

Второе уравнение Максвелла в интеграль-ной форме

1). Циркуляция напряженности магнитного поля по произвольному замкнутому контуру равна сумме потоков плотности тока проводимости и плотности тока смещения через площадку, ограниченную контуром.

2). Проходящие через некоторую площадку токи проводимости и изменяющееся во времени электрическое поле создают в пространстве вихревое магнитное поле, определяющееся циркуляцией его напряженности вдоль контура, ограничивающего площадку.

3). Источниками магнитного поля могут являться токи проводимости и переменное электрическое поле

Электромагнитное поле

Совокупность взаимосвязанных электрических и магнитных полей: переменное во времени вихревое магнитное поле создает в пространстве вихревое электрическое поле, а переменное во времени вихревое электрическое поле создает в пространстве вихревое магнитное поле

Физический смысл третьего уравнения Максвелла

Источниками потенциального электрического поля являются неподвижные электрические заряды

Физический смысл четвертого уравнения Максвелла

Не существует неподвижных источников вихревого магнитного поля (“магнитных зарядов”)

Колебания

Процессы (движения или изменения состояния), в той или иной степени повторяющиеся во времени

Дифференциальное уравнение собственных незатухающих колебаний

Формула Томсона

Коэффициент затухания

Коэффициент, обратно пропорциональный времени, за которое амплитуда колебаний уменьшается в е раз

Волновое сопротивление контура

Дифференциальное уравнение затухающих колебаний

Логарифмический декремент

1). Натуральный логарифм отношения амплитуд затухающих колебаний в два момента времени, разделенных периодом.

2). Коэффициент, обратный числу колебаний, в течение которых амплитуда колебаний уменьшается в e раз.

Добротность контура

1). Добротность пропорциональна отношению энергии, запасенной в контуре, к ее убыли за один период.

2). Отношение волнового сопротивления контура к его активному сопротивлению.

3). Добротность контура показывает, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний напряжения в резонансе больше амплитуды вынуждающей ЭДС.

Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний

Резонанс

Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при определенной частоте внешнего воздействия

Резонансная частота

Полное сопротивление последовательного контура переменному току

Индуктивное сопротивление

Емкостное сопротивление

Волна

Физический процесс распространения колебаний, т.е. передачи волнового возмущения из одной точки пространства в другую

Поперечная волна

Волновой процесс, в котором колебания физической величины, переносимые волной, происходят в плоскости, перпендикулярной направлению движения волны

Продольная волна

Волновой процесс, в котором колебания физической величины, переносимые волной, происходят в плоскости, параллельной направлению движения волны

Волновое возмущение

Отклонение физической величины от равновесного состояния, передающееся волной в пространстве из одной точки в другую

Длина волны

1). Расстояние, на которое распространятся волновое возмущение за время, равное периоду колебаний

2). Расстояние, на которое смещается волновой фронт за время, равное периоду колебаний

Волновая поверхность

Геометрическое место точек, колебательный процесс в которых происходит в одной фазе

Фронт волны

Волновая поверхность, за которую волновое возмущение еще на распространилось

Уравнение плоской волны, распространя-ющейся вдоль оси Ох

Фаза волны

Выражение, служащее аргументом гармони-ческой функции

Фазовая скорость волны

Скорость распространения волнового фронта

Волновое уравнение

Дифференциальное уравнение, решением которого является уравнение волны

Основные понятия электростатики

Электростатика — это раздел физики, где изучаются свойства и взаимодействия неподвижных относительно инерциальной системы отсчета электрически заряженных тел или частиц, которые имеют электрический заряд.

Электрический заряд — это физическая величина, характеризующая свойство тел или частиц входить в электромагнитные взаимодействия и определяющая значения сил и энергий при этих взаимодействиях. В Международной системе единиц единицей измерения электрического заряда является кулон (Кл).

Различают два вида электрических зарядов:

  • положительные;
  • отрицательные.

Тело является электрически нейтральным, если суммарный заряд отрицательно заряженных частиц, входящих в состав тела, равен суммарному заряду положительно заряженных частиц.

Стабильными носителями электрических зарядов являются элементарные частицы и античастицы.

Носители положительного заряда — протон и позитрон, а отрицательного — электрон и антипротон.

Полный электрический заряд системы равен алгебраической сумме зарядов тел, входящих в систему, т. е.: fiz21.1

Закон сохранения заряда: в замкнутой, электрически изолированной, системе полный электрический заряд остается неизменным, какие бы процессы ни происходили внутри системы.

Изолированная система — это система, в которую из внешней среды через ее границы не проникают электрически заряженные частицы либо какие-нибудь тела.

Закон сохранения заряда — это следствие сохранения числа частиц, совершается перераспределение частиц в пространстве.

Проводники — это тела, имеющие электрические заряды, которые могут свободно перемещаться на значительные расстояния.
Примеры проводников: металлы в твердом и жидком состояниях, ионизированные газы, растворы электролитов.

Диэлектрики — это тела, имеющие заряды, которые не могут перемещаться от одной части тела к другой, т. е. связанные заряды.
Примеры диэлектриков: кварц, янтарь, эбонит, газы в нормальных условиях.

Электризация — это такой процесс, вследствии которого тела приобретают способность принимать участие в электромагнитном взаимодействии, т. е. приобретают электрический заряд.

Электризация тел — это такой процесс перераспределения электрических зарядов, находящихся в телах, в результате которого заряды тел становятся противоположных знаков.

Виды электризации:

    Электризация за счет электропроводности. Когда два металлических тела соприкасаются, одно заряженное и другое нейтральное, то происходит переход некоторого числа свободных электронов с заряженного тела на нейтральное, если заряд тела был отрицательным, и наоборот, если заряд тела положителен.

Точечный заряд — это заряженное тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Точечный заряд — это материальная точка, которая имеет электрический заряд.
Заряженные тела взаимодействуют друг с другом следующим образом: разноименно заряженные притягиваются, одноименно заряженные отталкиваются.

Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов q1 и q2 в вакууме прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Главное свойство электрического поля — это то, что электрическое поле оказывает влияние на электрические заряды с некоторой силой. Электрическое поле является частным случаем электромагнитного поля.

Электростатическое поле — это электрическое поле неподвижных зарядов. Напряженность электрического поля — векторная величина, характеризующая электрическое поле в данной точке. Напряженность поля в данной точке определяется отношением силы, воздействующей на точечный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда: fiz21.4

Напряженность — это силовая характеристика электрического поля; она позволяет рассчитывать силу, действующую на этот заряд: F = qE.

В Международной системе единиц единицей измерения напряженности является вольт на метр Линии напряженности — это воображаемые линии, необходимые для использования графического изображения электрического поля. Линии напряженности проводят так, чтобы касательные к ним в каждой точке пространства совпадали по направлению с вектором напряженности поля в данной точке.

Принцип суперпозиции полей: напряженность поля от нескольких источников равна векторной сумме напряженностей полей каждого из них.

Электрический диполь — это совокупность двух равных по модулю разноименных точечных зарядов (+q и –q), располагающихся на некотором расстоянии друг от друга.

Дипольный (электрический) момент — это векторная физическая величина, являющаяся основной характеристикой диполя.
В Международной системе единиц единицей измерения дипольного момента является кулон-метр (Кл/м).

  • Полярные, в состав которых входят молекулы, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают (электрические диполи).
  • Неполярные, в молекулах и атомах которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают.

Поляризация — это процесс, который происходит при помещении диэлектриков в электрическое поле.

Поляризация диэлектриков — это процесс смещения связанных положительных и отрицательных зарядов диэлектрика в противоположные стороны под действием внешнего электрического поля.

Диэлектрическая проницаемость — это физическая величина, которая характеризует электрические свойства диэлектрика и определяется отношением модуля напряженности электрического поля в вакууме к модулю напряженности этого поля внутри однородного диэлектрика.

Диэлектрическая проницаемость — величина безразмерная и выражается в безразмерных единицах.

Сегнетоэлектрики — это группа кристаллических диэлектриков, которые не имеют внешнего электрического поля и вместо него возникает спонтанная ориентация дипольных моментов частиц.

Пьезоэлектрический эффект — это эффект при механических деформациях некоторых кристаллов в определенных направлениях, где на их гранях возникают электрические разноименные заряды.

Потенциал электрического поля. Электроемкость

Потенциал электростатический — это физическая величина, характеризующая электростатическое поле в данной точке, она определяется отношением потенциальной энергии взаимодействия заряда с полем к значению заряда, помещенного в данную точку поля: fiz21.5

В Международной системе единиц единицей измерения является вольт (В).
Потенциал поля точечного заряда определяется: fiz21.7

Что изучает электродинамика? Электростатика?

Электродинамика изучает электромагнитное взаимодействие заряженных частиц.

Электростатика- раздел электродинамики, изучающий взаимодействие неподвижных (статичных) электрических зарядов.

Что определяет электрический заряд? Формулировка и формула закона сохранения электрического заряда.

Электрический заряд- физическая величина, определяющая силу электромагнитного взаимодействия.

Закон сохранения электрического заряда: Алгебраическая сумма зарядов электрически изолированной системы постоянна.

Какой минимальный заряд известен в настоящее время? Как квантуется электрический заряд?

В настоящее время наименьшим известным зарядом обладает электрон.

Что такое электризация? Какая система называется электрически изолированной?

Электризация- процесс получения электрически заряженных макроскопических тел из электронейтральных.

Электрически изолированная система тел- система тел, через границу которой не проникают заряды.

Определение точечного заряда. Формулировка и формула закона Кулона.

Точечный заряд- заряженное тело, размер которого много меньше расстояния его возможного действия на другие тела.

Закон Кулона: Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена по прямой, соединяющей заряды:

В чем сходство и различие закона всемирного тяготения и закона Кулона?

Физический смысл коэффициента в законе Кулона и его значение.

Каков механизм взаимодействия электрических зарядов?

Основные свойства электростатического поля. Однородное электрическое поле.

Формулировка и формула напряженности электрического поля, единицы измерения.

Напряженность электростатического поля- векторная величина, равная отношению силы Кулона, с которой поле действует на пробный положительный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда: ; [ ];

Что называется линиями напряженности электростатического поля? Их изображение.

Линии напряженности- линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора напряженности электростатического поля в данной точке.

Сформулируйте принцип суперпозиции электростатических полей.

Напряженность поля системы зарядов в данной точке равна геометрической (векторной) сумме напряженностей полей, созданных в этой точке каждым зарядом в отдельности.

Как зависит от расстояния напряженность поля, созданного заряженной сферой? Формула.

Что называется поверхностной плотностью заряда? Формула.

Поверхностная плотность заряда- физическая величина, равная отношению заряда, равномерно распределенного по поверхности площадью S, к величине площади: ;

Какие заряды называются свободными? Связанными?

Свободные заряды- заряженные частицы одного знака, способные перемещаться под действием электрического поля.

Связанные заряды- разноименные заряды, входящие в состав атомов, которые не могут перемещаться под действием электрического поля независимо друг от друга.

Какие диэлектрики называются полярными, а какие- неполярными?

Полярный диэлектрик состоит из полярных молекул, а неполярный- из неполярных.

Что называется диэлектрической проницаемостью среды? Поляризацией диэлектрика?

Диэлектрической проницаемостью среды- число, показывающее, во сколько раз напряженность электростатического поля в однородном диэлектрике меньше, чем напряженность в вакууме.

Поляризацией диэлектрика- процесс ориентации диполей или появление под действием внешнего электрического поля ориентированных по полю диполей.

В чем суть явления электростатической индукции?

В электрическом поле на поверхности проводника возникает электрический заряд.

Чему равна напряженность поля внутри проводника?

Почему электростатическое поле потенциально? Формула потенциальной энергии электростатического поля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *