32. Електри́чне по́ле — це поле яке передає дію одного нерухомого електричного заряду на другий нерухомий електричний заряд у відповідності з законами Кулона.

Електричне поле діє тільки на електричні заряди тому виявляти його можна тільки одним способом – внести в дане місце простору – Пробний заряд.

Під пробним зарядом домовились вважати позитивний заряд величина якого повинна бути дуже маленькою у порівнянню з зарядами, що утв. поле.

Якщо збільшити величину пробного заряду в два рази.

Напруженістю поля в даній його точці називається величина яка визначається відношенням сили з якою поле діє на позитивний заряд розташований у даній точці поля до величини цього заряду.

Напруженість – це силова характеристика електричного поля у даній його точці.

Лінії напруженості називається така лінія в кожній точці якої вектор напруженості направлений по дотичній.

Потенціальна енергія заряду залежить від його положення в електричному полі, тому можна ввести енергетичну характеристику точок електричного поля.

коефіцієнт пропорційності для кожної визначеної точки поля.

Потенціал точки ЕП чисельно рівний роботі яку виконують сили поля при переміщенні одиничкою позитивного заряду з цієї точки у іншу.

Роботу поля можна виразити за допомогою різницею потенціала.

Різницею потенціалів називають напругою: А= U

Графічне зображення електричних полів. Електричне поле не діє на органи чуття. Ми його не бачимо. Проте розподіл поля в просторі можна зробити видимим. Для цього введемо своєрідну графічну модель електричного поля — лінії напруженості.

33. Електроємністю (ємністю) провідника називають величину, що дорівнює відношенню заряду Q, наданою провіднику, до його потенціалу . Формула: ,

Ємність провідника залежить від його форми, лінійних розмірів і діелектричної проникності середовища і не залежить ні від заряду, ні від потенціалу. В СІ одиниця ємності називається фарад ( Ф ). Одна фарада є досить значною одиницею, тому на практиці ємність конденсаторів виражається у піко-, нано-, мікро- та міліфарадах.

1мкФ=1 Ф (мікрофарад)

1 нФ =1 (нанофарад)

На практиці необхідні пристрої, які при малих розмірах і невеликих відносно навколишніх тіл потенціалах можуть накопичувати значні по величині заряди (мати велику ємність).

Конденсатором називають системи двох або кількох провідників, розділених шаром діелектрика, товщина якого мала порівняно з розмірами провідників (обкладок).

Електроємність 1Ф має такий конденсатор, напруга (різниця потенціалів) між обкладками якого дорівнює 1В при наданні обкладками різнойменних зарядів по 1 Кл.

Прикладання електричної напруги до обкладок конденсатора спричиняє накопичення на них електричного заряду. Після відключення від джерела напруги, заряд утримується на обкладках силами електростатики. Якщо конденсатор у цілісний елемент не є наелектризованим то заряд, що накопичений на обох обкладках є однаковим за величиною і протилежний за знаком. Здатність конденсатора накопичувати заряд характеризує його електрична ємність:

де: C — ємність конденсатора у фарадах;

Q — електричний заряд, що накопичений на одній з обкладок в кулонах;

U — електрична напруга між обкладками у вольтах.

Основною характеристикою конденсатора є його електрична ємність (точніше номінальна ємність), яка визначає накопичений заряд.

, d – товщина діелектрика.

З’єднання конденсатора:

Конденсатори являються основним елементом коливального контуру, мають широке застосування в техніці зв’язку.

Вони використовуються для згладжування пульсацій в випрямлячах змінного струму для розділу сталої і змінної складової струму, в електричних коливальних контурах радіопередачах і радіоприймачів, для накопичення великих запасів електричної енергії під час проведення фізичних експериментів в галузі лазерної техніки та керованого термоядерного синтезу.

34. Електри́чний струм — впорядкований рух заряджених частинок у просторі. Сила струму вимірюється приладами, які називають амперметрами і гальванометрами. В цих приладах зазвичай вимірюється не сам струм, а механічна дія створеного ним магнітного поля. Електричний струм створює магнітне поле. Проходження електричного струму через речовину приводить до тепловиділення. Електричний струм в газах викликає світіння, що є частковим випадком електролюмінесценції. Аналогічні явища виникають у світлодіодах. Електри́чний струм буває постійний та змінний.

– сила струму на ділянці кола без е.р.с. прямо пропорційна напрузі на її кінцях і обернено пропорційна її опору(Закон Ома).

Опір не залежить від напруги і сили струму.

Опір – це елект. характеристика ділянки кола, яка характеризує протидію електричному струму в провіднику і зумовлена внутрішньою будовою провідника і хаотичним рухом.

Е.Р.С. – величина яка характеризує залежність електричної енергії набутої зарядом у генераторі від внутрішньої його будови називається електрорушійною силою.

35. Закон Ома для ділянки кола - – сила струму на ділянці кола без е.р.с. прямо пропорційна напрузі на її кінцях і обернено пропорційна її опору.

Опір не залежить від напруги і сили струму.

Опір – це елект. характеристика ділянки кола, яка характеризує протидію електричному струму в провіднику і зумовлена внутрішньою будовою провідника і хаотичним рухом.

Прилад: Омметр

Опір провідника залежить від матеріалу провідника, довжини, площі поперечного перерізу та температури.

– опір провідника прямо пропорційний площі поперечного перерізу і залежить від матеріалу з якого він виготовлений.

Залежність опору від матеріалу пояснюється тим, що в різних матеріалах різна мікроструктура, тобто взаємне розташування атомів і молекул, а значить, неоднакові й умови проходження електронів.

Властивості матеріалу визначаються питомим опором.

Величина – характеризує залежність опору провідника від матеріалу з якого він виготовлений називається питомий опір провідника.

36. Електри́чний струм — впорядкований рух заряджених частинок у просторі.

Робота електричного струму на ділянці кола яка є споживачем.

– робота постійного струму на ділянці кола яка є споживачем дорівнює добутку напруги на її кінцях на силу струму і на час проходу струму.

Прилади: лічильник електричної енергії.

37. Електри́чний струм — впорядкований рух заряджених частинок у просторі.

Потужність – це величина яка характеризує швидкість виконання роботи, її вимірюють роботою струму за одиницю часу. Формула:

Потужність постійного струму на ділянці кола рівна добутку напруги на її кінціх і силі струму.

Вт(кВт,МВт).

Потужність струму можна визначити, скориставшися амперметром і вольтметром (перемножити напругу та силу струму).

Існують також прилади для прямого вимірювання потужності електричного струму ватметри. Ватметри приєднують паралельно споживачу, потужність струму в якому потрібно виміряти.

38. Електри́чний струм — впорядкований рух заряджених частинок у просторі.

Теплову дію струму вивчили Джоуль і Ленц і довели, що кількість тепла виділеного струмом у провіднику прямо пропорційна опору провідника квадрату сили струму і часу його проходження.

Якщо на ділянці кола, в якій тече струм, не виконується механічна робота й не відбуваються хімічні реакції, то робота електричного струму приводить тільки до нагрівання провідника. Нагрітий провідник шляхом теплопередачі віддає отриману енергію навколишнім тілам. Збільшення сили струму й напруги приведе до збільшення потужності струму в споживачі.

39. Електри́чне по́ле — одна зі складових електромагнітного поля, що існує навколо тіл або частинок, що мають електричний заряд, а також у вільному вигляді при зміні магнітного поля.

Будь-яке електричне коло можна поділити на дві ділянки:

1) зовнішню ділянку кола;

2) внутрішню ділянку кола.

На зовнішній ділянці кола електричні заряди рухаються під дією електричного поля, оскільки тут струм проходить від вищого потенціалу до нижчого. На внутрішній частині кола струм проходить всередині самого джерела струму і тут заряди переміщуються від нижчого потенціалу до вищого.

В електротехніці джерела електричної енергії називаються генераторами.

1. Ті у яких хімічна енергія перетворюється у електричну – гальванічні елементи – аккумулятори.

2. Ті у яких механічна енергія перетворюється у електричну – індукційні генератори.

Величина яка характеризує залежність електричної енергії набутої зарядом у генераторі від внутрішньої його будови називається електрорушійною силою (е.р.с.).

ЕРС генератора вимірюють роботою сторонніх сил виконанню при переміщенні одиничкою позитивного заряду.

40. Сили взаємодіють між провідником зі струмом або між провідниками які мають одну і ту ж природу і називаються магнітними силами, а поле завдяки якому передається взаємодія електричних струмів розташованих на відстані називається магнітним полем.

На провідник зі струмом, вміщений в однорідне магнітне поле індукції В, діє сила, пропорційна довжині відрізка провідника , силі струму I, який проходить по провіднику, та індукції МП В

- кут між напрямом вектором В:

Правило лівої руки: якщо ліву руку розмістити так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, а випрямлені чотири пальці збігалися з напрямом струму в провіднику, то відігнутий великий палець покаже напрям сили, яка діє на провідник із струмом, вміщений у МП.

Єлектромагнітна індукція – це виникнення у замкнутому провіднику електричного струму зумовлене зміною магнітного поля.

Добутий струм називають індукційним, а АРС яка створює його називають ЕРС індукції.

Явище електромагнітної індукції відкрив у 1831 році Майкл Фарадей. До того було відомо, що електричний струм у провіднику створює магнітне поле. Однак оберненого явища не спостерігалося. Постійне магнітне поле не створює електричного струму. Фарадей встановив, що струм виникає при зміні магнітного поля. Якщо підносити й віддаляти до рамки з провідного матеріалу постійний магніт, то стрілка підключеного до рамки вольтметра відхилятиметься, детектуючи електричний струм. Ще краще це явище проявляється, якщо вставляти (виймати) магнітне осердя в котушку з намотаним провідником.

Висновок: індукційний струм у замкнутому колі виникає тоді коли змінюється магнітний потік який проходить через площу охоплену магнітним контуром.

Зв'язок між напрямом індукційного струму у контурі і магнітним потоком, що створює цей струм встановив російський фізик Ленц.

Правило Ленца: Індукційний струм у замкнутому контурі завжди має такий напрямок, що своїм магнітним полем протидіє причині що його створила.

Напрям індукційного струму визначають за правилом правої руки: праву руку необхідно розташувати біля прямолінійного провідника так щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, а великий палець відігнутий показував напрям руху провідника.