Глава 2. Электрическое поле корабля.

2. 1 Основные понятия и определения

Электрическое поле создается электрическими зарядами и является частной формой проявления (наряду с магнитным полем) электромагнитного поля.

Неподвижные заряды создают электрическое поле, называемое электростатическим. Электрическое поле, образованное зарядами, перемещающимися с постоянной скоростью, или постоянным током, называют стационарным.

О природе электрического поля можно сказать следующее:

Поле материально – оно обладает массой и энергией (, , где – скорость света в вакууме).
Ему присущи определенные свойства. Главное из них – действие на электрический заряд, помещенный в это поле, с силой, не зависящей от скорости движения заряда. По этой силе устанавливают существование поля, распределение его в пространстве и его физические характеристики.

Приведем в табличной форме некоторые единицы СИ, которые потребуются нам при изложении материала (табл. 3).

Основной количественной характеристикой электрического поля является напряженность электрического поля , которая в данной точке пространства определяется отношением силы , действующей на заряд, помещенный в эту точку, к величине заряда

Табл. 3 Определение физических величин и их единиц измерения

№	Физическая величина	Определение физической величины	Обозначение	Ед. измер.	Определение единицы измерения
1	Сила электрического тока	Определяется отношением электрического заряда, переносимого через сечение проводника за определенный интервал времени к этому интервалу			Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади сечения, расположенным в вакууме на расстоянии один от другого, вызвал бы на участке проводника длиной силу взаимодействия, равную
2	Плотность электрического тока	Векторная характеристика тока, равная по модулю электрическому заряду, проходящему за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению упорядоченного движения заряженных частиц			Ампер на квадратный метр равен плотности равномерно распределенного по поперечному сечению проводника площадью электрического токе силой
3	Количество электричества (электрический заряд)	Источник электромагнитного поля, связанный с материальным носителем. Существование, движения и взаимодействия электрических зарядов (как положительных, так и отрицательных) проявляется в совокупности электрических и магнитных явлений			Кулон равен количеству электричества, проходящему через поперечное сечение проводника при силе тока за время
4	Электрический потенциал	Является энергетической характеристикой электрического поля, величина скалярная. Потенциалом электрического поля называют отношение потенциальной энергии взаимодействия заряда с полем к величине этого заряда			Вольт равен потенциалу точки электрического поля, находясь в которой заряд обладает потенциальной энергией в
5	Электрическое напряжение (разность электрических потенциалов)	Напряжением на данном участке электрической цепи называется величина, равная работе сторонних и кулоновских (электрических) сил по перемещению положительного единичного заряда () по этому участку. В потенциальном электростатическом поле эта работа не зависит от пути, по которому перемещается заряд: в этом случае напряжение между двумя точками совпадает с разностью потенциалов между ними			Вольт равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой при затрачиваемой мощности
6	Напряженность электрического поля	Векторная величина являющаяся основной количественной характеристикой электрического поля. Определяется отношением силы, действующей со стороны поля на электрический заряд (заряд должен быть малым, чтобы не изменять ни величины, ни распределения тех зарядов, которые порождают исследуемое поле)			Вольт на метр равен напряженности однородного электрического поля, при которой между точками, находящимися на расстоянии вдоль линии напряженности поля, создается разность потенциалов
7	Электродвижущая сила (ЭДС)	Выражает действие сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. Потенциальные силы электростатического поля не могут поддерживать постоянный ток в цепи, так как работа этих сил на замкнутом пути равна нулю. Сторонние силы различны по происхождению, например, в гальванических элементах - это химические силы. ЭДС источника равна электрическому напряжению на его зажимах при разомкнутой цепи; она определяет силу тока в замкнутой цепи при заданном её сопротивлении			Вольт равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой при затрачиваемой мощности
8	Электрическое сопротивление	Противодействие проводника или электрической цепи электрическому току. Электрическое сопротивление участка цепи при постоянном напряжении (тока) выражается отношением напряжения на его концах к силе тока (при отсутствии на этом участке источников ЭДС). В этом случае оно называется омическим или активным			равен сопротивлению проводника, между концами которого при силе тока возникает напряжение
9	Удельное электрическое сопротивление	Характеризует проводящий материал. Для однородного по составу проводника при постоянном сечении S и длине, , где – удельное сопротивление проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения			равен удельному электрическому сопротивлению проводника площадью поперечного сечения и длиной , имеющего сопротивление
10	Электропроводность (электрическая проводимость, проводимость)	Способность тела пропускать электрический ток под воздействием электрического поля; обуславливается наличием в проводниках свободных носителей заряда электронов и ионов. Электронная электропроводность свойственна металлам, полупроводникам, плазме (в плазме небольшой вклад вносят также ионы); ионная электропроводность свойственная электролитам			() равен электрической проводимости проводника, имеющего сопротивление
11	Удельная электрическая проводимость	Плотность тока зависит от значения напряженности электрического поля в данной точке и в изотропных проводниках совпадает с по направлению. Эта зависимость выражается законом Ома: коэффициент называется удельной электропроводностью, связанной с удельным сопротивлением соотношением , В зависимости от все вещества делятся на проводники , диэлектрики и полупроводники с промежуточными значениями .			равен удельной электрической проводимости проводника, который при площади поперечного сечения и длине имеет электрическую проводимость