Что гласит закон Кулона?

Электростатикой называется учение о наэлектризованных телах и силах взаимо­действия между ними при условии, что тела и заряды остаются неподвижными друг относительно друга. Совокупность электрических сил, созданных неподвижными за­рядами, называется электростатическим полем.

Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами

Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами.

Электростатическое поле может существовать только в диэлектриках, так как создание поля в проводнике вызовет перемещение зарядов (электрический ток), т. е. нарушит электростатическое состояние.

Закон Кулона: два заряда, находящиеся в однородной среде и отстоящие друг от друга на некотором расстоянии, действуют друг на друга с силой, пропорцио­нальной произведению этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстоя­ния между ними:

F = K(Q1 x Q2) : R2

где F — сила взаимодействия (Н),

К = 1 : 4?є (здесь є = є0є ' — диэлектрическая проницаемость среды, ф/м),

Q1 и Q2— заряды(Кл),

R - расстояние между зарядами (m),

Взаимодействие одноименных зарядов выражается в их взаимном отталкивании с силой F, а разноименных — в притяжении с той же силой. При заряде, равном 1 Кл и действующем на равный ему заряд, находящийся на расстоянии 1 м, имеет место взаимодействие с силой 1 Н. Заряд в 1 Кл ра­вен заряду 6.28 x 1018 элек­тронов. Величина заряда в 1 Кл является единицей количества электричества в системе единиц МКСА.

Напряженность поля характеризует элек­трическое поле, под кото­рым понимается некоторая область пространства, где действуют силы, созданные неподвижными зарядами. Электрическое поле может существовать только в диэлектриках, так как созда­ние поля в проводнике при­водит к перемещению заря­дов, т. е. вызывает электри­ческий ток. Численно вели­чина напряженности поля определяется отношением силы, действующей в дан­ной точке поля на заряд, к величине заряда:

E = (F : Q) = Q : 4?єR2(в/м),

где Е — напряженность по­ля (В/м),

Q - заряд, создающий поле (Кл),

R — расстояние (м),

Электрическая прочность изоляционных материалов

Электрическая прочность изоляционных материалов.

Предельное значение напряженности поля, при котором наступает пробой диэлектрика, называется электрической прочностью.

Электрическая прочность обычно выражается в киловольтах на миллиметр (кВ/мм) и является весьма важной характеристикой изоляционных материалов. Зна­чения электрической прочности для ряда материалов, применяемых в электротехнике, приводятся на рис. 1. Конденсатор представляет собой систему, состоящую из металлических проводящих пластин (электродов) и изолирующего материала (диэлектрика) между ними.

Конденсатор является прибором для накопления электричества. Если подключить конденсатор к источнику постоянного тока, то он зарядится и на его электродах будут сосредоточиваться равные и противоположные по знаку заряды. После отклю­чения конденсатора от источника тока он сохраняет запас электрической энергии, которую можно получить от конденсатора как от источника тока.

Емкость конденсатора определяется величиной, измеряемой отношением заряда на одном из его электродов к напряжению между электродами:

С = Q : U,

где  С - емкость конденсатора (ф или к/в),

Q - заряд на одном из электродов (Кл),

U — напряжение между электродами (В),

Емкость конденсатора зависит от трех факторов: площади электродов, расстоя­ния между электродами и свойств диэлектрика, находящегося между ними. Отметим, что при емкости конденсатора 1 ф заряд в 1 Кл создает на его электродах напря­жение 1 В.

Запасенная энергия электрического поля конденсатора определяется следующим соотношением:

W = (Q2 : 2C) = (CU2 : 2)

где W — энергия поля конденсатора (Вт*сек).

В зависимости от формы электродов, различают конденсаторы плоские, цилиндри­ческие и сферические; по материалу диэлектрика — слюдяные, масляные, бумажные, электролитические, воздушные и т. д. По конструктивному выполнению конденсаторы могут быть постоянной и переменной емкости.

http://youtu.be/8_BaDl7jR8M

Емкость плоского конденсатора определяется по следующей формуле:

C = (є xS) : d

где  С - электрическая емкость (см),

є  - диэлектрическая постоянная изолятора,

S — поверхность каждого электрода (см2);

d — расстояние между электродами, т. е. толщина изолятора (см).

КОММЕНТАРИИ
  • Добавить комментарий

×
Top