Această ramură a fizicii, care acoperă cunoștințele despre electricitatea statică, curenți electrici și fenomenele magnetice este fundamentală pentru inginerie electrică și electronică. si studiaza fenomenele fizice care au loc în distribuția și mișcarea sarcinilor electrice.
Relația de cauzalitate care stau la baza fenomenelor electromagnetice în astfel de distribuție inegală a taxelor provoca un câmp electric; schimbarea poziției taxelor, mișcarea lor - este un curent electric, care determină câmpul magnetic; schimbarea actuală determină emisia de câmpuri electromagnetice.
electrostatică
În electrostatica considerate fenomene asociate cu sarcini electrice în repaus. Prezența forțelor care acționează între aceste acuzații, a fost observat în timpul lui Homer. Cuvântul „energie electrică“ provine din limba greacă lektron e (chihlimbar), așa cum este descris pentru prima dată în istoria observațiilor de electrificare prin frecare asociate cu acest material. În 1733 Sh Dufay (1698-1739) a descoperit că există două tipuri de sarcini electrice. Acuzațiile de un anumit tip sunt formate pe ceara de etanșare, în cazul în care frecarea o țesătură de lână, taxele de alt tip - pe geamul dacă sa frecare de mătase. Aceleași taxe resping diferite - a atras. Taxe de diferite tipuri, atunci când sunt combinate, se anulează reciproc. In 1750, Benjamin Franklin (1706-1790) a dezvoltat teoria fenomenelor electrice, bazată pe presupunerea că toate materialele conțin anumite „fluid electric.“ Se crede că frecarea dintre cele două materiale una în cealaltă parte a fluidului electric trece de la una dintre ele la altul (în care cantitatea totală de fluid electric rămâne). Excesul de lichid în organism electric îl informează de un singur tip de sarcină, dar dezavantajul este prezentat ca având o sarcină de alt tip. Franklin a decis prin frecare o ceară de lână tesatura lână el ia o cantitate de fluid electric. Deci, el a numit sarcina negativa de ceara.
Franklin arata foarte similar cu concepte moderne, în conformitate cu care electrificarea de frecare se datorează preaplinul de electroni de la unul dintre organismele care freacă pe de altă parte. Dar, din moment ce de fapt, electronii curg din părul de pe ceara, ceara de etanșare are loc în exces și nu o lipsă de fluid electric, care este acum identificat cu electroni. Franklin nu a avut nici o modalitate de a determina fluxurile de fluid electric în ce direcție, și o alegere proastă, îi datorăm faptul că taxele de electroni au fost „negativ“. Cu toate că acest semn al taxei provoacă o anumită confuzie în a începe studiul subiectului, această convenție prea înrădăcinată în literatura de specialitate pentru a vorbi despre schimbarea semnul sarcinii electronului după proprietățile au fost bine studiate.
Prin utilizarea unei balanțe de torsiune dezvoltat G. Cavendish (1731-1810) 1785 Sh pandantiv (1736-1806) a arătat că forța dintre sarcinile electrice în două puncte este proporțională cu produsul valorilor acestor taxe și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele, și anume:
unde F - forța cu care taxa repels q taxa de același semn q“și r - distanța între ele. În cazul în care semnele taxele sunt opuse, forța F este negativă și fără taxe resping și de a atrage reciproc. Coeficientul K proporționalității depinde de unitățile de măsură F, r, q și q“.
Unitățile de măsură a taxei inițial nu a existat, dar legea lui Coulomb dă posibilitatea de a introduce o astfel de unitate. Această unitate de măsură a sarcinii electrice dat numele de „pandantiv“ și abrevierea CI, C. Un pandantiv (1 C) este o sarcină care rămâne pe corpul inițial electric neutru după scoaterea lui din 6.242 x 10 18 electroni.
Dacă în formula (1) taxe q și q „sunt exprimate în coulombi, F - în Newtoni, și r - în metri, apoi K = 8,9876 * H * luna septembrie 10 m 2 / Cl2 adică aproximativ 9 x 10 9 N * m 2 / Cl. De obicei, în loc să folosească o e0 K = constanta 1/4 π K. Deși această expresie pentru legea lui Coulomb este puțin mai complicat, se elimină necesitatea pentru factorul 4 pi în alte formule care sunt folosite mai frecvent legea lui Coulomb.
mașină și electrostatic borcan Leyden
Mașină pentru a obține o cantitate mare de încărcare statică frecând a inventat aproximativ 1660 A. GERICKE (1602-1686), care descrie în cartea „Noile experimente de spațiu gol“ ( „De vid spațio“, 1672). În curând au existat și alte opțiuni pentru o astfel de mașină. In 1745 E. Kleist de Cammin și independent de P. Pieter van Musschenbroek Leiden am constatat că oala de sticlă, căptușită din interior si exterior material conductor poate fi utilizat pentru stocarea sarcinii electrice. borcane de sticlă, căptușite din interiorul și exteriorul foliei de staniu - așa-numitele bănci Leiden - au fost primele condensatoare electrice. Franklin a arătat că atunci când încărcarea unui înveliș exterior Leyden borcan de folie de staniu (căptușeală exterioară) preia același semn, iar captuseala interioara - egal ca mărime cu încărcătura semnului opus. În cazul în care cele două plăci încărcate sunt aduse în contact sau sunt conectate la conductorul, taxele dispar complet, indicând neutralizarea lor reciprocă. Rezultă că taxele se deplaseze liber pe metal, dar nu se pot deplasa pe sticlă. materiale metalice, cum ar fi, pentru care taxele muta conductorii liber au fost identificate și material de tip sticlă, prin care taxele nu sunt testate - izolatori (dielectrice).
dielectrici
Perfect izolator - un material de sarcini electrice interne care sunt asociate atât de puternic încât el nu este capabil să efectueze un curent electric. Prin urmare, acesta poate servi ca un bun izolator. Deși dielectrici ideale nu există, multe conductivitate de materiale izolatoare, la temperatura camerei nu mai mare de 10 -23 conductibilitate de cupru; în multe cazuri, o astfel de conductivitate poate fi considerat egal cu zero.
permitivitatea
Unul dintre cei mai importanți parametri este permitivitatea dielectrică de ea.
Există trei unități fizice ale constantei dielectrice, asociate în mod unic unul cu celălalt.
Ester permitivitate, constanta dielectrică, # 949; 0 - constanta ce caracterizează gradul de forță de interacțiune a sarcinilor electrice în vid (substanță liberă a spațiului aerian) din 10 7 / (4 π c 2 [Farad / metru]).
Constanta dielectrică relativă a materialului, # 949; - coeficientul adimensional care arată cât de multe ori interacțiunea vigoare a sarcinilor electrice în materialul este mai mică decât cea a unui vid (aer).
constantă dielectrică absolută, # 949; a - produsul materialului permitivitate relativă # 949; la ester permitivitate # 949; 0 [Farad / metru].
Valoarea constantei dielectrice a diferitelor substanțe enumerate în tabelul de mai jos.
Valorile constantei dielectrice a diferitelor substanțe
Ghiduri
Structura cristalină și distribuția electronilor în conductori solizi și dielectrici similare. Principala diferență constă în faptul că toți electronii din izolator este ferm conectat cu nucleele respective, în timp ce în conductorul sunt electroni în învelișul exterior al atomilor, care pot călători liber în cristal. Acești electroni sunt denumiți electroni liberi sau electroni de conducție, deoarece acestea sunt purtători de sarcină electrică. Numărul electronilor de conducție per atom de metal depinde de structura electronică a atomilor și gradul de perturbare a învelișului exterior al electronilor atomului de vecinii săi în rețeaua cristalină. In elementele din primul grup a sistemului periodic al elementelor (litiu, sodiu, potasiu, cupru, rubidiu, argint, cesiu și aur) întregi interne obolochkizapolneny electronice și are un singur electron în învelișul exterior. Un experiment a confirmat că aceste metale per număr de atomi de electroni de conducție este aproximativ egal cu unitatea. Cu toate acestea, pentru majoritatea metalelor alte grupuri sunt caracterizate printr-o valoare medie fracționară a numărului de electroni de conducție per atom. De exemplu, elementele de tranziție - de nichel, cobalt, paladiu, reniu și aliajele lor cele mai multe - numărul de electroni de conducție per atom este de aproximativ 0,6. Numărul de purtători de sarcină într-un semiconductor este mult mai mic. De exemplu, în Germania este la temperatura camerei de aproximativ 10 -9. număr extrem de mic de transportatori din materiale semiconductoare conduce de a avea multe proprietăți interesante.
vibrații termice în rețeaua cristalină de metal menține o mișcare constantă a electronilor de conducție, viteza care la temperatura camerei atinge 10 6 m / s. Din moment ce această mișcare este haotică, ea nu dă naștere la un curent electric. La aplicarea câmpului electric apare în derivă în general mici. Aceasta derivă din electroni liberi într-un conductor și un curent electric. Deoarece electronii sunt încărcate negativ, direcția actuală a prezis (ca mișcarea de sarcini pozitive) este opusă direcției de derivă.
Diferența „/>
Pentru a descrie proprietățile condensator este necesară introducerea conceptului de diferență de potențial. În cazul în care o placă de condensator are o sarcină pozitivă, iar cealaltă - sarcina negativă de aceeași magnitudine ca și pentru transferarea unei porțiuni suplimentare a sarcinii pozitive de la electrodul negativ la necesarul pozitiv pentru a efectua munca împotriva forței de atracție de sarcinile negative respingătoare și pozitiv. Diferența de potențial dintre electrozi este definit ca raportul de lucru pentru a sonda de transfer de sarcină la amploarea taxei; se presupune că taxa de testare semnificativ mai puțin taxa stocate inițial pe fiecare dintre plăci. Formularea modificată Oarecum, este posibil să se definească diferența de potențial între oricare două puncte, kotoryemogut fi oriunde: pe un fir cu un curent, pe diferite plăci de condensator, sau pur și simplu în spațiu. Această definiție este faptul că diferența de potențial dintre două puncte în spațiu este raportul de activitate efectuată la deplasarea sondei dintr-un punct de încărcare la un potențial scăzut până la un punct de potențial mai mare la amploarea taxei de testare. Din nou, se presupune că taxa de testare este destul de mică și nu deranjează distribuția de încărcare, măsurată prin crearea unui potențial de diferență. Diferența de potențial V este măsurată în volți (V), cu condiția ca munca W este exprimată în jouli (J) și un test de sarcină q - în coulombi (Cl).
permittance
Condensatorul este raportul dintre valoarea absolută a taxei pe oricare dintre cele două plăci sale (reamintească faptul că tarifele lor diferă doar în semn) la diferența de potențial dintre electrozi:
Capacitatea C măsurată în farazi (F), în cazul în care Q taxa în coulombi exprimată (Cl), iar diferența de potențial - în volți (V). Cele două unități menționate anterior, volți și Farad, numit după cercetător A. Volta și Faraday. Farad a fost atât de mare o unitate, încât capacitatea majorității condensatoarelor sunt exprimate în microfarazi (10 -6 F) sau picofarads (10 -12 F).
Aproape de sarcini electrice există un câmp electric, a cărui valoare la un anumit punct este, prin definiție, raportul dintre forța care acționează asupra unui taxa punct de încercare plasat la acel moment, la magnitudinea taxei de încercare, cu condiția din nou că taxa de testare este destul de mică și nu modifică distribuția taxa producătoare de domeniu. Conform acestei definiții, taxa q care acționează asupra forței F și intensitatea câmpului electric E sunt legate de
Faraday a introdus conceptul de linii de forță a câmpului electric, pornind de pe pozitiv și se termină cu o sarcină negativă. Densitatea (grosime) a liniilor electrice este proporțională cu intensitatea câmpului electromagnetic și direcția câmpului la un anumit punct coincide cu direcția tangentei la linia de forță. Mai târziu, Karl Gauss (1777-1855) a confirmat validitatea acestei presupuneri. În baza legii stabilit-invers proporțional cu pătratul Coulomb (1), este strict demonstrat matematic că liniile de forță, în cazul în care acestea sunt construite în conformitate cu conceptele de Faraday. continuă pe tot spațiul gol de la începutul și la sfârșitul sarcinii pozitive pe negativ. Această generalizare a primit numele de teorema lui Gauss. În cazul în care numărul total de linii de forță care provin de la fiecare sarcină Q, este egal cu Q / E0. densitatea liniilor la orice punct (adică raportul dintre numărul de linii de trecere pad mic imaginar plasat la acest punct perpendicular pe aceasta, în zona amplasamentului) este egală cu mărimea intensității câmpului electric în acest punct, exprimată fie în H / C, fie în V / m.
Condensatorul elementar este format din două plăci conductoare paralele, dispuse aproape unul de altul. Când încărcarea plăcile condensatorului devin identice, dar opuse sunt tarifele uniform distribuite pe fiecare dintre plăci, cu excepția marginilor. Conform teoremei Gauss, intensitatea câmpului dintre aceste plăci este constantă și egală cu E = Q / # 949; 0 A, în cazul în care Q - taxa pe placa încărcată pozitiv și A - este aria plăcii. Având în vedere potențialul de detectare a diferenței au unde d - distanța dintre plăci. Astfel, V = Qd / # 949; 0 A, iar acest condensator capacitance plan paralel egal cu:
unde # 949; 0 - permitivitatea vidului (eter)
# 949; - permitivitatea dielectricului dintre plăcile
S - zona de n-electrozi 1
d - distanța dintre electrozi
În picioare „/>
În 1780, Luigi Galvani (1737-1798) a observat că taxa furnizată de mașina electrostatică la poalele broaște moarte, provoacă piciorul brusc ticălosule. Mai mult decât atât, picioare de broască, fixate pe o placă de fier pe alama sârmă, introdus în cordonul spinal, zvârcolindu de fiecare dată, odată ce a atins placa. Galvani a explicat în mod corect prin faptul că sarcinile electrice care trece de-a lungul fibrelor nervoase care determina muschii broasca de a contracta. Această mișcare a taxelor a fost numit curent galvanic.
După experimentele conduse Galvani, Volta (1745-1827) a inventat așa-numita pile voltaice - baterii galvanice de mai multe celule electrochimice conectate în serie. Bateria a constat din cercuri de cupru si zinc succesive separate printr-o hârtie umedă și se lasă să observe același fenomen ca și aparatul electrostatic.
Repetarea experimentelor Volți, Nicholson și Carlyle în 1800 a constatat că cuprul pot fi depuse dintr-o soluție de sulfat de cupru în conductorul de cupru de un curent electric. William Wollaston (1766-1828) a primit aceleași rezultate folosind o mașină electrostatică. Michael Faraday (1791-1867) în 1833 a arătat că masele de celule obținute prin electroliza produs printr-o anumită cantitate de sarcină proporțională cu raportul dintre greutatea atomică și valență. Această prevedere este numit acum legea lui Faraday electroliza.
Deoarece curentul electric este transferul de sarcini electrice, definesc în mod natural unitatea de curent ca taxa în coulombi, care fiecare a doua trecere printr-o anumită zonă. Amperaj 1 C / s a fost numit după A. amp Ampere (1775-1836), care a descoperit multe dintre efectele importante legate de un curent electric.
Surse de curent continuu și tensiune (EMF)
Știri
Cavalerii Teoria eter
Acest Kornilov a scris pe pagina sa de pe rețeaua socială.
Potrivit lui Kornilov, atunci mesajul său a fost întâmpinată cu neîncredere.
Acum, Vladimir Kornilov a decis să se întoarcă la acest subiect, în legătură cu care se publică în fotografiile mele de pe Facebook misterioase israelienilor care au luat parte la masacrul de la Odessa.
Printre multele întrebări pe care Kornilov, a spus el, ar dori să obțină un răspuns, de exemplu, sunt după cum urmează:
„De ce au intrat accidental în Odesa cu echipament medical, mănuși de cauciuc, în cazul în care au știut dinainte că va fi rănit și ucis? Sau de ce acest luptător uitat brusc limba engleză, atunci când a dat seama că dosarul său?“.
apa lacurilor, mărilor și oceanelor prin lushariya --------- nordice roti spre m Lc - p-in-k-i, iar apa din polushariya sudic - ra - conductive dizolvată -sya- po- h asul săgeată - Obra-zuya- firma -Oral-furnica-ski-e-ovo-apă.
Principalul motiv pentru vârtejuri de rotație sunt vânt locale.
Cu cât viteza vântului este mai mare viteza de rotație a vîrtejuri și ca o consecință, mai mari vârtejuri forței centrifugale, contribuind astfel la creșterea nivelului apei mărilor și oceanelor.
Și cea mai mică forța centrifugă a vârtejuri, este mai scăzut nivelul apei mărilor și oceanelor.
O viteză de curgere pe perimetrul mărilor și oceanelor nu este același lucru peste tot și depinde de adâncimea coastei. În partea superficială a vitezei curenților de mare este crescut, iar în partea adâncă a mării este redusă.
fluctuațiile sezoniere ale nivelului apei ceas-tsya nu în jurul valorii de coasta mărilor și oceanelor-s, dar numai în acele coaste unde -mare viteza unghiulară a fluxurilor și a forței centrifuge, prin urmare, de mare a apei. (Centrifug forța F = v / r).
În zonele de coastă drepte, în cazul în care curenții nu au nici un nivel de apă cu viteză unghiulară nu crește.