35. Проводники в электрическом поле. Электрическое поле внутри проводника и у его поверхности. Защита от электростатических полей.

Проводники – вещества, которые проводят электрический ток с наименьшим сопротивлением (большинство – металлы).

Проводники в электрическом поле.

Основная особенность – наличие свободных носителей зарядов.

Если поместить проводник во внешнее электрическое поле с напряженностью E=0, то на поверхности проводника возникают индуцированные заряды.

Заряды будут индуцироваться на поверхности проводника до тех пор, пока напряженность поля внутри проводника не станет равной нулю.

После установления равновесия, напряженность поля внутри проводника всегда равна нулю. Это свойство впервые установлено Майклом Фарадеем и используется в электростатической защите.

Проводники, внесенные в электрическое поле, вносят изменения, т.к. под действием внешнего поля на поверхности проводника возникают индуцированные заряды, часть линий напряженности внешнего поля будут возникать и исчезать на индуцированных зарядах, проводники искажают картину электрического поля.

36. Объемная плотность энергии электрического поля.

W/V=CU²/2V=ɛɛ₀SE²d²/2dSd= ɛɛ₀E²/2=DE/2=D²/ 2ɛɛ₀

37. Электрический ток и его характеристики. Трехфазный ток. Схемы включения потребителей в цепи трехфазного тока.

Электрический ток-это упорядоченное движение электрических зарядов.

Основной количественной характеристикой электрического тока является сила тока. Сила тока в проводнике численно равна величине заряда, переносимого через полное сечение проводника в единицу времени: I=dq/dt. Сила тока в системе СИ измеряется в амперах. Это скалярная характеристика. Сила тока может быть как положительной, так и отрицательной. Если направление тока совпадает с условно принятым положительным направлением вдоль проводника, то сила такого тока I > 0. В противном случае сила тока отрицательна. Часто за положительное направление вдоль проводника принимается направление, в котором перемещаются (или перемещались бы) положительные носители заряда.

Второй важной характеристикой электрического тока является плотность тока. Все частицы, находящиеся внутри этого параллелепипеда за одну секунду пройдут через поверхность ∆S. Число таких частиц: ∆N=n*∆S*V_x, где  n — концентрация частиц, то есть число частиц в единице объёма. Заряд, который будет пронесён этими частицами через поверхность S, определит силу тока:I=q₁*n*∆S*V_x. Здесь q₁ — заряд одного носителя. Разделив силу тока на площадь сечения S, получим заряд, который протекает за единицу времени через поверхность единичной площади. Это и есть плотность тока:i=I/∆S=q_1**n*V_x.

Три источника переменного тока, фазы которых будут сдвинуты на n градусов. каждая из фаз может использоваться отдельно, это и будет однофазный ток. Использование трехфазного тока позволяет упростить конструкцию электродвигателей, сделать их меньше и легче. Достигается это за счет того, что к приводу подводится большая мощность без увеличения силы тока. Три фазы обеспечивают наилучшее соотношение между мощностью и расходами на материалы, провода, ЛЭП, арматура и др. Если ту же мощность подводить по двум, точнее по одноиу проводу нужно увеличить ток в три раза, кстати и плавность хода однофазного двигателя хуже.