16.Поле шарового электрода

Для заземления электрической цепи ее соединяют с помощью провода с металлическим проводником, зарытым в землю. Такой проводник называется заземлителем. Ток, проходящий в землю через заземлитель, встречает сопротивление, которое называется сопротивлением заземления. Вблизи от заземления, на поверхности земли, могут возникнуть большие напряжения. Исследуем поле полусферического заземлителя. Металлический полушар радиуса а находится в грунте с проводимостью γ . К шару при помощи изолированного провода подводится постоянный ток I , который возвращается на достаточном удалении от заземлителя. По условиям симметрии линии вектора плотности тока вблизи заземлителя будут направлены радиально. На расстоянии R от центра шара плотность тока

. (5.83)

По закону Ома напряженность электрического поля

. (5.84)

Эквипотенциальные поверхности будут концентрическими сферами. Напряжение между двумя точками на поверхности земли (R₁ , R₂).

. (5.85)

При увеличении расстояния R₂ и R₁ = a напряжение U стремится к пределу

, (5.85)

где а – расстояние до рассматриваемой точки.

U_o называется напряжением растекания. Отношение растекания к току носит название сопротивления растеканию:

. (5.86)

17.Магнитное поле постоянных токов

Магнитное поле постоянных токов создается неизменными во времени токами, протекающими по проводящим телам, неподвижным по отношению к наблюдателю. Оно характеризуется индукцией В, намагниченностью J и напряженностью магнитного поля Н. Это векторные величины, и связаны между собой соотношением

, (5.87)

где μ_о – магнитная постоянная, равная 4π ·10^-7 Гн/м; μ_а – абсолютная и μ – относительная магнитная проницаемости.

Основным проявлением магнитного поля является воздействие его на проводник с током, помещенным в это поле. Опыт показывает, что сила F, с которой магнитное поле действует на элемент проводника длиной dl с током I, определяется следующим образом:

. (5.88)

Эта сила направлена перпендикулярно вектору индукции в данной точке поля и перпендикулярна элементу тока dl. Если индукция В и элемент длиной dl параллельны, то элемент тока не испытывает механического воздействия со стороны магнитного поля. И это воздействие максимально, если они перпендикулярны.

Индукция магнитного поля измеряется в теслах (Тл). Если проводник длиной 1 м, по которому протекает ток 1 А испытывает в равномерном магнитном поле силу в 1 Н, то индукция равна 1 Тл.