
- •1. Електричне поле
- •1.1 Основні поняття. Закон Кулона
- •1.2 Основні характеристики електричного поля
- •1.3 Графічне зображення електричного поля
- •1.4 Провідники та діелектрики в електричному полі
- •2. Електрична ємність та конденсатори
- •2.1 Електрична ємність конденсатора та енергія зарядженого конденсатора
- •2. 2 Способи з’єднання конденсаторів
- •2.2.1 Паралельне з'єднання конденсаторів
- •2.2.2 Послідовне з'єднання конденсаторів
- •Напруга на конденсаторах розподіляється обернено пропорційно їх ємностям:
- •Загальна обернена ємність дорівнює сумі обернених ємностей окремих конденсаторів:
- •Мішане з’єднання конденсаторів
- •3. Електричні кола постійного струму
- •Електрорушійна сила і напруга
- •Закон Ома
- •Закон Ома для повного кола
- •Електричні кола з резисторами. Перший закон Кірхгофа
- •Властивості послідовного з'єднання:
- •Властивості паралельного з’єднання резисторів
- •Мішане з’єднання резисторів
- •Робота і потужність електричного струму
- •Режими роботи джерела електричної енергії .
- •Властивості режиму
- •Потенціальна діаграма
- •Складні електричні кола постійного струму
- •Другий закон Кірхгофа
- •Правила знаків
- •Метод накладання
- •Електричні кола змінного струму
- •Параметри змінного струму
- •Графічне зображення синусоїдних величин
- •Лінійні послідовні кола змінного струму Коло змінного струму з активним опором
- •Властивості кола з активним опором
- •Коло з індуктивністю ( ідеальна котушка )
- •Властивості кола
- •Коло з ємністю ( ідеальний конденсатор)
- •Коло змінного струму з активним опором та індуктивністю
- •Трикутник опорів
- •Графіки миттєвих значень струму, напруги та потужності
- •Розв’язання
- •Коло змінного струму з активним опором та ємністю
- •Приклад 9 Рис. 40
- •Послідовне з’єднання активного, індуктивного та ємнісного опору
- •Трикутник опорів
- •Трикутник потужностей
- •Приклад 10
- •К оливальний контур
- •Умови виникнення
- •Лiнiйнi паралельнi кола змiнного струму
- •Метод провідностей
- •Властивостi розгалуженого кола l і с
- •Символiчний метод розрахунку кiл змінного струму з паралельним та мішаним з’єднанням опорiв
- •Резонанс струмів
- •Умови виникнення
- •Властивості при резонансі струмів
- •6.Реактивна потужність всього кола дорівнює нулю з генератором обмiну енергiї немає.
- •Резонансна частота, резонансний опiр та добротнiсть контуру
- •Р озрахунок паралельних кіл методом провідностей
- •1.Повний опір віток
- •Лінійні кола несинусоїдного струму Поняття про коливання негармонійної форми
- •Симетричні несинусоїдні криві
- •Криві геометрично правильної форми
- •Діюче значення несинусоїдних величин
- •Вплив параметрів кола на форму кривої струму
- •Розрахунок лінійних кіл несинусоїдногоструму
- •Основні поняття про трифазну систему електричних кіл
- •Контрольні питання
- •З’єднання обмоток трифазного генератора зіркою
- •Порядок побудови діаграм:
- •Контрольні питання
- •З’єднання обмоток трифазного генератора трикутником
- •Контрольні питання
- •З’єднання споживачів енергії зіркою
- •Симетричне навантаження
- •Властивості при симетричному навантаженні
- •Несиметричне навантаження
- •Властивості при несиметричному навантаженні:
- •2. Коротке замикання фази при відключеному нейтральному проводі (рис 74)
- •3. Трифазне коло з нейтральним проводом, який має опір (рис 75)
- •Контрольні питання
- •З’єднання споживачів енергії трикутником
- •Властивості при з’єднанні трикутником
- •Симетричне навантаження
- •Порядок побудови діаграм
- •Несиметричне навантаження
- •Контрольні питання
- •Обертове магнітне поле трифазної системи.
- •Контрольні питання
1. Електричне поле
1.1 Основні поняття. Закон Кулона
В природі існує єдине електромагнітне поле, яке складається з двох складових: електричної та магнітної.
Електромагнітне поле- це вид матерії в якій відбувається взаємодія електричних зарядів, при чому степінь цієї взаємодії залежить від величин зарядів та швидкості їх руху.
Магнітне поле- це вид матерії в якій відбувається взаємодія електричних зарядів, при чому степінь цієї взаємодії залежить від швидкості руху зарядів.
Електричне поле- це вид матерії в якій відбувається взаємодія електричних зарядів, при чому степінь цієї взаємодії залежить від величин зарядів.
Електростатичне поле- це електричне поле нерухомих та незмінних у часі зарядів.
Французький вчений Ш. Кулон у 1785р. визначив силу взаємодії двох наелектризованих тіл. Якщо вважати, що лінійні розміри тіл нескінченно малі, тобто діють точкові заряди, то закон Кулона формулюється так:
Сила взаємодії між двома точковими зарядами прямо пропорційна добутку величин зарядів та обернено пропорційна квадрату відстані між ними і залежить від середовища в якому знаходяться ці заряди (рис. 1)
F
=
де F- електрична сила взаємодії. Н;
Q1, Q2- електричні заряди, Кл;
r- відстань між зарядами, м; Рис.1
εо- електрична стала (абсолютна діелектрична проникність вакууму
εо= 8,85·10-12 Ф/м),
εr- відносна діелектрична проникність речовини (для кожної речовини ця величина різна та вказується в довідниках).
Добуток εо· εr= εа характеризує вплив середовища на силу взаємодії між зарядами і називається абсолютною діелектричною проникністю середовища.
1.2 Основні характеристики електричного поля
1.Напруженість- це векторна величина, яка характеризує інтенсивність електричного поля в кожній точці та чисельно дорівнює силі, яка діє на заряд з боку поля.
E=
,
2.Потенціал- це енергетична характеристика поля, яка характеризує потенціальну енергію в кожній точці поля та чисельно дорівнює роботі, яку необхідно виконати для переміщення заряду з однієї точки поля за межі
поля ( тобто у нескінченність, де потенціал дорівнює нулю). Потенціал може бути додатним, від’ємним та нульовим. За нульовий потенціал прийнято вважати потенціал землі.
φ=
,
.
3.Напруга- це різниця потенціалів між двома точками електричного поля та чисельно дорівнює роботі, яку необхідно виконати для переміщення заряду з однієї точки поля в іншу точку
U=
φ1
-φ2=
,
.
1.3 Графічне зображення електричного поля
Електричне поле зображують за допомогою силових ліній (ліній напруженості), які визначають напрям дії сил електричного поля на позитивний заряд. У кожній точці дотичні до силових ліній збігаються з вектором напруженості в цій точці. Електричне поле може бути однорідним та неоднорідним.
Однорідне поле- це поле, в якому електричні силові лінії мають однакову густоту, тобто однакову напруженість (рис.2 а, б).
Неоднорідне поле-це поле, в якому електричні силові лінії мають неоднакову густоту, тобто напруженість неоднакова (рис.2 в,г).
Електричне поле середовища навколо заряду може бути зображено не тільки електричними силовими лініями, а й поверхнями рівнозначного потенціалу, або еквіпотенціальними поверхнями (рис. 2 б,в).
Якщо в даній точці діє електричне поле кількох зарядів q1 та q2, то його напруженість дорівнює геометричній сумі напруженостей електричних полів зарядів (рис.2 г), при цьому спочатку знаходять напруженість поля в даній точці від кожного заряду окремо по формулі
Е=
потім по теоремі косинусів знаходять результуючу напруженість поля в даній точці
Е=√ Е12+ Е22 ± 2 Е1 Е2 cosα
а б в г
Рис.2