Разность потенциалов Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение.

Электри́ческое напряже́ние между точками A и B электрической цепи или электрического поля — скалярная физическая величина, значение которой равно работе эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки A в точку B^[1][2].

При этом считается, что перенос пробного заряда не изменяет распределения зарядов на источниках поля (по определению пробного заряда). Напряжение в общем случае формируется из вкладов двух работ: работы электрических сил AABel{\displaystyle A_{AB}^{el}} и работы сторонних сил AABex{\displaystyle A_{AB}^{ex}}. Если на участке цепи не действуют сторонние силы (то есть AABex=0{\displaystyle A_{AB}^{ex}=0}), работа по перемещению включает только работу потенциального электрического поля AABel{\displaystyle A_{AB}^{el}} (которая не зависит от пути, по которому перемещается заряд), и электрическое напряжение UAB{\displaystyle U_{AB}} между точками A и B совпадает с разностью потенциалов между этими точками (поскольку φA−φB=AABel/q{\displaystyle \varphi _{A}-\varphi _{B}=A_{AB}^{el}/q}). В общем случае напряжение UAB{\displaystyle U_{AB}} между точками A и B отличается от разницы потенциалов между этими точками^[3] на работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда. Эту работу называют электродвижущей силой EAB{\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}} на данном участке цепи: EAB=AABex/q.{\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}=A_{AB}^{ex}/q.}

UAB=φA−φB+EAB.{\displaystyle U_{AB}=\varphi _{A}-\varphi _{B}+{\mathcal {E}}_{AB}.}

Определение электрического напряжения можно записать в другой форме. Для этого нужно представить работу AABef{\displaystyle A_{AB}^{ef}} как интеграл вдоль траектории L, проложенной из точки A в точку B.

UAB=∫LE→efdl→{\displaystyle U_{AB}=\int \limits _{L}{\vec {E}}_{ef}d{\vec {l}}} — интеграл от проекции эффективной напряжённости поля E→ef{\displaystyle {\vec {E}}_{ef}} (включающего сторонние поля) на касательную к траектории L, направление которой в каждой точке траектории совпадает с направлением вектора dl→{\displaystyle d{\vec {l}}} в данной точке. В электростатическом поле, когда сторонних сил нет, значение этого интеграла не зависит от пути интегрирования и совпадает с разностью потенциалов.

Размерность электрического напряжения в Международной системе величин (англ. International System of Quantities, ISQ), на которой основана Международная система единиц (СИ), — L²MT^-3I^-1. Единицей измерения напряжения в СИ является вольт (русское обозначение: В; международное: V).

Понятие напряжение ввёл Георг Ом в работе 1827 года, в которой предлагалась гидродинамическая модель электрического тока для объяснения открытого им в 1826 году эмпирического закона Ома: U=IR{\displaystyle U\!=IR}.

Напряжение в цепях постоянного тока

Напряжение в цепи постоянного тока между точками A и B — работа, которую совершает электрическое поле при переносе пробного положительного заряда из точки A в точку B.

Напряжение в цепях переменного тока

Для описания цепей переменного тока применяются следующие напряжения:

• мгновенное напряжение;
• амплитудное значение напряжения;
• среднее значение напряжения;
• среднеквадратическое значение напряжения;
• средневыпрямленное значение напряжения.

Мгновенное напряжение есть разность потенциалов между двумя точками, измеренная в данный момент времени. Зависит от времени (является функцией времени):

u=u(t).{\displaystyle u=u(t).}

Амплитудное значение напряжения есть максимальное по модулю значение мгновенного напряжения за весь период колебаний:

UM=max(|u(t)|).{\displaystyle U_{M}=\max(|u(t)|).}

Для гармонических (синусоидальных) колебаний напряжения мгновенное значение напряжения выражается как:

u(t)=UMsin⁡(ωt+ϕ).{\displaystyle u(t)=U_{M}\sin(\omega t+\phi ).}

Для сети переменного синусоидального напряжения со среднеквадратическим значением 220 В амплитудное напряжение равно приблизительно 311,127 В.

Амплитудное напряжение можно измерить с помощью осциллографа.

Среднее значение напряжения (постоянная составляющая напряжения) есть напряжение, определяемое за весь период колебаний, как:

Um=1T∫0Tu(t)dt.{\displaystyle U_{m}={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}u(t)dt.}

Для синусоиды среднее значение напряжения равно нулю.

Среднеквадратическое значение напряжения (устаревшие наименования: действующее, эффективное) есть напряжение, определяемое за весь период колебаний, как:

Uq=1T∫0Tu2(t)dt.{\displaystyle U_{q}={\sqrt {{\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}u^{2}(t)dt}}.}

Среднеквадратическое значение напряжения наиболее удобно для практических расчётов, так как на линейной активной нагрузке оно совершает ту же работу (например, лампа накаливания имеет ту же яркость свечения, нагревательный элемент выделяет столько же тепла), что и равное ему постоянное напряжение.

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

Uq=12UM≈0,707UM;UM=2Uq≈1,414Uq.{\displaystyle U_{q}={1 \over {\sqrt {2}}}U_{M}\approx 0,707U_{M};\qquad U_{M}={\sqrt {2}}U_{q}\approx 1,414U_{q}.}

В технике и быту при использовании переменного тока под термином «напряжение» имеется в виду именно среднеквадратическое значение напряжения, и все вольтметры проградуированы, исходя из его определения. Однако конструктивно большинство приборов фактически измеряют не среднеквадратическое, а средневыпрямленное (см. ниже) значение напряжения, поэтому для несинусоидального сигнала их показания могут отличаться от истинного значения.

Средневыпрямленное значение напряжения есть среднее значение модуля напряжения:

Um=1T∫0T|u(t)|dt.{\displaystyle U_{m}={\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}|u(t)|dt.}

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

Um=2πUM(≈0,637UM)=22πUq(≈0,9Uq).{\displaystyle U_{m}={2 \over \pi }U_{M}(\approx 0,637U_{M})={2{\sqrt {2}} \over \pi }U_{q}(\approx 0,9U_{q}).}

На практике используется редко, однако большинство вольтметров переменного тока (те, в которых ток перед измерением выпрямляется) фактически измеряют именно эту величину, хотя их шкала и проградуирована по среднеквадратическим значениям.

Напряжение в цепях трёхфазного тока

В цепях трёхфазного тока различают фазное и линейное напряжения. Под фазным напряжением понимают среднеквадратичное значение напряжения на каждой из фаз нагрузки относительно нейтрали, а под линейным — напряжение между подводящими фазными проводами. При соединении нагрузки в треугольник фазное напряжение равно линейному, а при соединении в звезду (при симметричной нагрузке или при глухозаземлённой нейтрали) линейное напряжение в 3{\displaystyle {\sqrt {3}}} раз больше фазного.

На практике напряжение трёхфазной сети обозначают дробью, в числителе которой стоит фазное при соединении в звезду (или, что то же самое, потенциал каждой из линий относительно земли), а в знаменателе — линейное напряжение. Так, в России наиболее распространены сети с напряжением 220/380 В; также иногда используются сети 127/220 В и 380/660 В.

Характерные значения и стандарты

Объект	Тип напряжения	Значение (на вводе потребителя)	Значение (на выходе источника)
Электрокардиограмма	Импульсное	1—2 мВ	—
Телевизионная антенна	Переменное высокочастотное	1—100 мВ	—
Гальванический цинковый элемент типа АА («пальчиковый»)	Постоянное	1,5 В	—
Литиевый гальванический элемент	Постоянное	3—3,5 В (в исполнении пальчикового элемента, на примере Varta Professional Lithium, AA)	—
Логические сигналы компьютерных компонентов	Импульсное	3,3 В; 5 В	—
Батарейка типа 6F22 («Крона»)	Постоянное	9 В	—
Силовое питание компьютерных компонентов	Постоянное	5 В, 12 В	—
Электрооборудование автомобилей	Постоянное	12/24 В	—
Блок питания ноутбука и жидкокристаллических мониторов	Постоянное	19 В	—
Сеть «безопасного» пониженного напряжения для работы в опасных условиях	Переменное	36—42 В	—
Напряжение наиболее стабильного горения свечи Яблочкова	Постоянное	55 В	—
Напряжение в телефонной линии (при опущенной трубке)	Постоянное	60 В	—
Напряжение в электросети Японии	Переменное трёхфазное	100/172 В	—
Напряжение в домашних электросетях США	Переменное трёхфазное	120 В / 240 В (сплит-фаза[en])	—
Напряжение в бытовых электросетях России	Переменное трёхфазное	220/380 В	230/400 В
Разряд электрического ската	Постоянное	до 200—250 В	—
Контактная сеть трамвая и троллейбуса	Постоянное	550 В	600 В
Разряд электрического угря	Постоянное	до 650 В	—
Контактная сеть метрополитена	Постоянное	750 В	825 В
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, постоянный ток)	Постоянное	3 кВ	3,3 кВ
Распределительная воздушная линия электропередачи небольшой мощности	Переменное трёхфазное	6—20 кВ	6,6—22 кВ
Генераторы электростанций, мощные электродвигатели	Переменное трёхфазное	10—35 кВ	—
На аноде кинескопа	Постоянное	7—30 кВ	—
Статическое электричество	Постоянное	1—100 кВ	—
На свече зажигания автомобиля	Импульсное	10—25 кВ	—
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, переменный ток)	Переменное	25 кВ	27,5 кВ
Пробой воздуха на расстоянии 1 см		10—20 кВ	—
Катушка Румкорфа	Импульсное	до 50 кВ	—
Пробой слоя трансформаторного масла толщиной 1 см		100—200 кВ	—
Воздушная линия электропередачи большой мощности	Переменное трёхфазное	35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ	38 кВ, 120 кВ, 240 кВ, 360 кВ
Электрофорная машина	Постоянное	50—500 кВ	—
Воздушная линия электропередачи сверхвысокого напряжения (межсистемные)	Переменное трёхфазное	500 кВ, 750 кВ, 1150 кВ	545 кВ, 800 кВ, 1250 кВ
Трансформатор Тесла	Импульсное высокочастотное	до нескольких МВ	—
Генератор Ван де Граафа	Постоянное	до 7 МВ	—
Грозовое облако	Постоянное	От 2 до 10 ГВ	—

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Я Вопросы к зачету по разделу «Электростатика»

1. Электрический заряд (определение, обозначение, ед. измерения)

{slide=Ответ}

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия. Он определяет интенсивность электромагнитных взаимодействий.

Электрический заряд обычно обозначается буквами q или Q.

Единица измерения электрического заряда —

Кл (кулон)

---

{/slide}

2. Закон сохранения электрического заряда (определение, формула)

{slide=Ответ}

Закон сохранения электрического заряда: в изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной: 

q₁ + q₂ + q₃ + … +q_n = const 

---

{/slide}

3. Закон Кулона (определение, формула)

{slide=Ответ}

Закон Кулона: Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

, где k — коэффициент пропорциональности, равный

Тогда получаем:

---

{/slide}

4. Электрическое поле (определение)

{slide=Ответ}

Электрическое поле – это особая форма материи, которая существует независимо от нас и от наших знаний о нем, порождается электрическими зарядами и определяется по действию на электрические заряды.

Главное свойство электрического поля — действие на электрические заряды с некоторой силой.

---

{/slide}

5. Напряженность электрического поля (определение, обозначение, формула, ед. измерения)

{slide=Ответ}

Напряженностью электрического поля называют физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда.

или

Напряженность электрического поля – это векторная величина, численно равная силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля, и направленная в сторону действия силы.

 

Напряженность обозначается буквой Е.

Единица напряженности электростатического поля в СИ —

Н/Кл (ньютон на кулон)

1 Н/Кл = 1 В/м

 

---

 

{/slide}

6. Потенциал точки поля (определение, обозначение, формула, ед. измерения)

{slide=Ответ}

Потенциалом φ электрического поля — называют физическую величину, равную отношению потенциальной энергии электрического заряда в электростатическом поле к величине этого заряда.

Потенциал обозначается буквой φ.

Единица измерения потенциала — В (вольт)

 

---

 

{/slide}

7. Разность потенциалов (напряжение) (определение, обозначение, формула, ед. измерения)

{slide=Ответ}

Разность потенциалов φ₁ – φ₂   или напряжение между двумя точками поля численно равно работе сил поля по перемещению единичного заряда q между этими точками.

φ₁ – φ₂   = U = А / q

Разность потенциалов обозначается φ₁ – φ₂  , а напряжение обозначается U.

Единица измерения разности потенциалов (напряжения) — В (вольт)

---

{/slide}

8. Конденсатор (определение). Энергия заряженного конденсатора (формула).

{slide=Ответ}

Система проводников, электроемкость которой не зависит от внешних условий и от расположения окружающих тел, получила название

конденсатора, а проводники, составляющие конденсатор, называются обкладками.

Простейший конденсатор – плоский конденсатор – система из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика.

Энергия заряженного конденсатора равна работе внешних сил, которую необходимо затратить, чтобы зарядить конденсатор.

---

{/slide}

9. Электрическая емкость (определение, обозначение, формула, ед. измерения)

{slide=Ответ}

Электрическая емкость (электроемкость) —  это физическая величина, характеризующая способность проводника или системы проводников накапливать электрический заряд.

Электроемкость обозначается C

 Единица измерения электроемкости — Ф (фарад)

---

{/slide}

Что такое потенциал в физике? Я никак не могу понять! Объясните мне пожалуйста простым языком)

Первое. Потенциал может быть не только у электрического поля, но и у гравитационного (например) . Второе. Сам по себе потенциал мало кому нужен, это величина довольно условная. И определяется как работа, которую надо совершить, чтоб удалить объект из данной точки в бесконечность (где взаимодействие этого объекта — заряда или массы — с источником поля уже можно считать нулевым) . А вот что таки да, ИМЕЕТ значение, — так это РАЗНОСТЬ потенциалов. Потому как именно разность потенциалов между двумя точками и есть та реальная работа, которую надо затратить или можнополучить, когда заряд (или тело) перемещается из одной точки в другую. Во-первых, это то, что можно измерить, потому что не надо отправляться на бесконечность. Обе точки — вот они. Во-вторых, это то, что практически и надо. Это работа, которую надо совершить, чтоб занести рояль на пятый этаж (массу рояля надо умножить на разность потенциалов гравитационного поля между первый и пятым этажами) . Это работа, которую надо совершить, чтоб пропихнуть вот этот заряд через вот эту цепь (величина заряда на разность потенциалов электрического поля на двух концах цепи) . Описание «Потенциал показывает какой потенциальной энергией будет обладать единичный положительный заряд, помещенный в данную точку электрического поля» — НЕВЕРНОЕ описание. Потому что потенциал ВСЕГДА определяется ОТНОСИТЕЛЬНО ЧЕГО-ТО. Относительно другой точки. То есть хотя бы формально (а на самом деле и практически) должно быть указано, относительно какой точки определяется или измеряется потенциал. В формальном определении за эту вторую точку принимается бесконечность. Потому что вот этот единичный положительный заряд, как и гиря в 1 кг, потенциальной энергией обладает не «вообще», а только относительно отсчётного уровня. С гирей это особенно наглядно проявляется — относительно пола у неё одна потенциальная энергия, а относительно первого этажа (напомню, мы уже добрались до пятого) — совсем другая.

Это работа, которую тело или накопленная энергия могут выполнить.. или сама энергия. Камень на высоте может упасть и разбить что-то, это тоже «работа»,сжатый газ может согреть еду или машинный двигатель заставит работать.. они все обладали потенциалом в моих примерах. Да, формулировка правильная.. разность потенциалов и позволяет двигаться электрону или другой частице и обеспечить ток.. говорю примитивно чтоб мозг не вынести..

Мне кажется по простому что у этого человека есть вероятность чего то достигнуть выдающего именно в физике.

Возможность …

Если попросту, то напор воды — потенциал, давление сжатой (ну или растянутой) пружины — тоже потенциал.

Потенциал, это работа, совершаемая силами поля, при переносе единичного заряда из данной точки поля в бесконечность.

частица энергии

потенциал — скалярная физическая величина, равная отношению потенциальной энергии, которой обладает пробный положительный заряд, помещённый в данную точку поля, к значению этого заряда

Разность потенциалов между нулевым потенциалом проводника и отрицательным, или положительным потенциалом источника тока рождает ЭДС. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/265070448_4b41ac82fa4bb04125cb375ecbacd5f4_800.jpg» data-lsrc=»//otvet.imgsmail.ru/download/265070448_4b41ac82fa4bb04125cb375ecbacd5f4_120x120.jpg» data-big=»1″>

Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потен­циальной энергии заряда. Потенциал электростатического поля — энергетическая характеристика поля в данной точке. Потенциал не зависит от величины заряда, помещенного в это поле. Потенциал электростатического поля Т. к. потенциальная энергия зависит от выбора системы координат, то и потенциал определяется с точностью до постоянной.

Контактная разность потенциалов — это… Что такое Контактная разность потенциалов?

Контактная разность потенциалов — это разность потенциалов, возникающая при соприкосновении двух различных проводников, имеющих одинаковую температуру.

Описание

При соприкосновении двух проводников с разными работами выхода на проводниках появляются электрические заряды. А между их свободными концами возникает разность потенциалов. Разность потенциалов между точками находящимися вне проводников, в близи их поверхности называется контактной разностью потенциалов^[1]. Так как проводники находятся при одинаковой температуре, то в отсутствие приложенного напряжения поле может существовать только в пограничных слоях (Правило Вольта). Выделяется внутренняя разность потенциалов(при соприкосновении металлов) и внешняя (в зазоре). Значение внешней контактной разности потенциалов равно разности работ выхода отнесенной к заряду электрона. Если проводники соединить в кольцо то ЭДС в кольце будет равна 0. Для разных пар металлов значение контактной разности потенциалов колеблется от десятых до единиц вольт.^[2]

Объяснения

Для объяснения внутренней контактной разности потенциалов прибегают к модели свободных электронов. Допустим, что температура металла равна 0 К. Тогда все уровни вплоть до границы уровня Ферми будут заполнены электронами. Так как энергии Ферми разные, то разными будут и концентрации электронов проводимости. Таким образом, для приведенных в соприкосновение металлов начнется диффузия электронов. То есть, металл с большим уровнем Ферми будет заряжаться положительно а второй металл приобретет отрицательный заряд. На границе возникнет скачок потенциала, или, что то же самое — электрическое поле, препятствующее диффузии. При определенной разности потенциалов диффузия прекратится, это произойдет когда уровни Ферми обоих металлов сравняются. Данное объяснение остается верным и при ненулевой температуре. Внутренняя разность потенциалов равна разности уровней Ферми, отнесенных к заряду электрона. Что касается внешней разности потенциалов то ход рассуждений остается прежний. В зазоре между металлами возникает электрическое поле, а сами поверхности заряжены^[3].

Опыт Вольты

Вольта доказал существование разности на следующем опыте. На стержень электроскопа насажены два диска из разных материалов (цинк и медь) покрыты тонким слоем диэлектрика и приведены в соприкосновение. На короткое время диски замкнуты медной проволокой. Тогда между ними возникла контактная разность потенциалов, причем цинк заряжен положительно, а медь отрицательно. При этом происходит небольшое расхождение листочков электроскопа. Для увеличения показаний снимается медная проволока и диски раздвигаются. Так как заряд, полученного конденсатора не изменился, а емкость упала то разность потенциалов возросла. Листочки электроскопа разошлись на большие расстояние

Примечания

1. ↑ С.Г. Калашников — Электричество. М: Физ.Мат.Лит 2008 г. — 624с.
2. ↑ Контактная разность потенциалов — http://bse.sci-lib.com/article064081.html
3. ↑ Д.В. Сивухин — Общий курс физики. Т.3. Электричество. М:Наука — 1977г.-688с.

Ссылки

См. также

Как обьяснть разность потенциалов простыми словами?!

С детства высокий потенциал ассоциируется с высокой горкой, низкий — с ямкой в земле.

Это напряжение, которое показывает, какую работу совершает суммарное поле сторонних и кулоновских сил при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.

Ответ заимствован с сайта electrikpro.ru Сам искал объяснение для ребенка, и практически везде ответы ни о чем. Аналогия с потенциалом в гравитационном поле хоть и близка по сути, но не объясняет откуда разница берется. Ребенок спросил «Это нужно один провод выше другого поставить?» Хоть вопрос и старый, но выходит при запросе о потенциалах в первую десятку, поэтому и ответил, вдруг кому — нибудь поможет Стоит вспомнить о том, что электрические заряды существуют 2-х видов — положительные «+» и отрицательные «-». Они обладают одним простым и полезным свойством, отталкивания и притягивания друг друга в зависимости одинаковости и разноимённости своих видов. То есть, если начать приближать друг к другу одни плюсы или только минусы, то они будут взаимно отталкиваться. Если же приблизить плюс и минус, то они попытаются притянуться друг к другу. Помимо этого, сила взаимного притяжения и отталкивания будет напрямую зависеть от количества самих зарядов. Проще говоря, чем больше «плюса» в одном месте и «минуса» в другом, тем сильнее они будут притягиваться друг к другу. Или наоборот, отталкиваться при одинаковом заряде (+ и + либо — и -). Теперь давайте вообразим, что у нас имеются 2 железных шарика. Каждый из них внутри содержит большое количество элементарных частичек, которые находятся друг от друга на некотором расстоянии и неспособны к свободному перемещению. Это ядра атомов вещества. Вокруг этих частичек с огромной скоростью бегают более мелкие частички — электроны. Они способны оторваться от одних атомов и перейти к другим. Если общее количество электронов будет равно количеству протонов в ядре, шарики нейтральны. Если отобрать некоторое количество электронов у железного шарика, то он перестанет быть нейтральным. Он будет стремиться притянуть к себе недостающее количество электронов, в результате чего образуя вокруг себя поле со знаком «+». Чем больше электронов не хватает, тем сильней поле. В другом шарике сделаем избыток электронов. В результате образуется электрическое поле, но со знаком «-». Вот мы и создали 2 разноимённых потенциала, один из которых стремится приобрести электроны, а второй от них избавится. В железном шарике, где избыток электронов имеется теснота и частицы, вокруг которых имеется поле, выталкивают друг друга. А в том шарике, где недостаток электронов, происходит что-то вроде вакуума, который стремится всосать в себя электроны. Это образует разность потенциалов или электрическое напряжение. Но, как только мы эти шары соединим, так сразу произойдёт взаимный обмен, и электрическое напряжение исчезнет из-за скомпенсированности. Упрощённо говоря, разность потенциалов или электрическое напряжение — эта наличие стремления заряженных частиц, находящихся между двумя точками, притянуть или перейти от более заряженных мест к менее заряженным. Допустим, у нас есть провода подключенные к обычной электрической батарейки. Внутри неё происходит химическая реакция, которая способствует выталкиванию электронов из положительной области батарейки в отрицательную. Избыток электронов находящийся в отрицательной области подходит к отрицательной клемме батарейки. Электроны стремятся вернуться на то место, откуда их вытолкали. Сделать это внутри самой батареи не выходит. Остаётся ждать, когда им проложат мостик в виде металлического электронопроводящего проводника, по которому они перейдут на положительную клемму батареи.

Кто не знает, что Фарадей двести лет назад получил ток с отрицательными и положительными зарядами, который распространяется в прилегающем к проводнику слое эфира, тому теорией электричества заниматься не стоит. Разность электрических потенциалов формируется между нулевым потенциалом и положительным потенциалом, которая рождает в цепи силу движения позитронов, или формируется между нулевым потенциалом и отрицательным потенциалом, которая рождает в цепи силу движения электронов. Нулевой потенциал это как бы нулевой трамплин, откуда берёт своё развитие сила движения разноимённых зарядов. В однофазной системе постоянный ток это движение позитронного тока от плюсовой фазы к нулю или электронного тока от нуля к минусовой фазе. Осциллограммы демонстрирует эту точку зрения Переменный ток формируется точно также, только с соблюдением заданной генератором тока очерёдности протекания разноимённых зарядов, называемой частотой переменного тока. В трёхфазной системе нулевой потенциал переменного тока формируется, когда фазы имеют максимальный положительный или отрицательный потенциалы. А предыдущая и последующая фазы в своих синусоидах в это самое время имеют одноимённые заряды, но с противоположными векторами их движения, которые в сумме рождает нулевой потенциал. Таким образом, в трёхфазной системе нулевой потенциал может формироваться без нулевого провода, исключительно потому, что заряды рассматриваемой фазы текут: позитроны от плюсовой фазы к нулю или электроны от нуля к минусовой фазе. И текут они исключительно в эфире, окружающем проводники. Фиксируемое приборами протекание токов вокруг проводников доказывает существование всепроникающего мирового эфира. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/264598902_4ef21a466ca262dc5093e05bf42de1f3_800.jpg» data-lsrc=»//otvet.imgsmail.ru/download/264598902_4ef21a466ca262dc5093e05bf42de1f3_120x120.jpg» data-big=»1″>

В современной теории электричества сложилось мнение, что кулоновские силы действуют только между зарядами. На самом же деле, в металлических проводниках существует нулевой потенциал проводника. И именно этот нулевой потенциал является центральным элементом электричества, без которого никакой ток никуда не побежит потому, что разность электрических потенциалов между нулевым потенциалом проводника и отрицательным (или положительным) потенциалом источника тока рождает в цепи силу движения зарядов – ЭДС. И эта сила равна алгебраической разности величины перемещаемого заряда и нулём. ЭДС = +q или –q минус 0. То есть ЭДС и напряжение источника – это одно и то же явление. А сторонняя сила это выдумка мыслителей, не разобравшихся в электричестве. В предыдущем ответе в трёхфазной системе я перемудрил. Заряды движутся по общему закону. Геннадий Твердохлебов <img src=»https://otvet.imgsmail.ru/download/272766473_c99c5108d834ca79866f7886d7cf9a40_800.jpg» data-big=»1″ data-lsrc=»//otvet.imgsmail.ru/download/272766473_c99c5108d834ca79866f7886d7cf9a40_120x120.jpg»>

Разность потенциалов между нулевым потенциалом проводника и отрицательным, или положительным потенциалом источника тока рождает ЭДС. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/265070448_4b41ac82fa4bb04125cb375ecbacd5f4_800.jpg» data-lsrc=»//otvet.imgsmail.ru/download/265070448_4b41ac82fa4bb04125cb375ecbacd5f4_120x120.jpg» data-big=»1″>

что такое потенциал, разность потенциалов и их физический смысл?

Физический смысл: Потенциал это энергия по переносу единичного электрического заряда в данную точку поля из бесконечности. Разность потенциала это работа по перемещению единичного положительного заряда из одной точки поля в другую.

Это как пружина, взведенная. Сними тормоз и у@бет.

физический смысл имеет только разность потенциалов (или напряжение) между двумя какими-либо точками в электрическом поле, так как работа по переносу заряда в поле определена только тогда, когда заданы и начало и конец этого пути переноса. Поэтому, когда мы говорим об электрическом напряжении, то всегда имеем в виду две точки, между которыми существует это напряжение. Когда по некоторой небрежности речи говорят о напряжении или потенциале в одной какой-либо точке, то всегда подразумевают разность потенциалов между этой точкой и какой-то другой, выбранной заранее.

Потенциал — это суммарный электрический заряд на теле, разность — это напряжение, за счёт разности потенциалов возникает ток.

Заряд помещенный в эл. поле взаимодействует с ним, т. е обладает энергией. Энергия взаимодействия единичного заряда с полем и есть потенциал. фи = W/q Напряжение это работа по перемещению единичного заряда между двумя точками эл. поля. U=A/q

Разность потенциалов и электрический ток

Для некоторых физических величин абсолютная величина — не определена, значение имеет только разность величин. К таким относится и электрический потенциал. Рассмотрим источник постоянного тока (гальванический элемент, аккумулятор) , для определенности, с разностью потенциалов, равной 1,5 В. Чему равны абсолютные потенциалы его полюсов, определить невозможно. Поэтому, условно, потенциал одного из них принимают за 0. Если мы примем за ноль потенциал катода (минусовой конец) , то потенциал анода (плюсовой конец) считаем равным (+1,5) В. Если примем за ноль потенциал анода, то потенциал катода считаем равным (-1,5) В. Если мы соединим (например плюс с плюсом, т. е. аноды) двух источников А и В (для разнообразия с разными ЭДС, например у А 1,5 В, у Б 6 В) . Тогда естественно, за ноль принять потенциал соединенных между собой точек (анодов) . Тогда относительно этой точки потенциалы других концов (катодов) равны у А (-1,5) В, у Б (-6) В, а между катодами будет разность потенциалов 4,5 В, причем потенциал катода Б относительно катода А равен (-4,5) В, а потенциал катода А относительно катода Б (+4,5) В. Если мы соединим анод А с катодом Б, то за ноль, опять, естественным образом, примем точку соединения. Тогда катод А относительно общей точки имеет потенциал (-1,5) В, а потенциал анода Б относительно общей точки имеет потенциал (+6) В. Относительно катода А анод Б имеет потенциал (+7,5) В, а потенциал катода А относительно анода Б имеет потенциал (-7,5) В. Во многих случаях в электротехнике и электронике применяется заземление. Условились всегда считать, (хотя конечно в некоторых ситуациях могут быть исключения) , что потенциал всех точек Земли одинаков, и каким бы (в абсолютном смысле) он ни был, считать его равным нулю. Теперь, рассмотрим описанную Вами ситуацию (заземление) одного конца источника тока (пусть это будет рассмотренный нами выше элемент Б с ЭДС 6 В) . Для определенности, предположим, что каким-то образом (например, с использованием электрофорной машинки) мы сообщили катоду элемента потенциал (относительно земли) +100 В. Тогда потенциал анода станет равным +106 В. Теперь заземляем катод. Как только мы подведем провод достаточно близко к земле (доли миллиметра) , то проскочит искра, (как при разряде конденсатора или срабатывании пьезоэлемента, например в зажигалке) , т. е пробежит кратковременный (микросекунды) ток, и потенциалы катода и земли выровняются. На этом всё!!! Больше ток идти не будет. Для того, чтобы пошел ток, мы должны и анод соединить с землей. Но это будет по сути — короткое замыкание. А если соединим через лампочку от фонарика, то будет идти нормальный ток до тех пор, пока не разрядится источник или мы не разорвем контакт. Я не случайно, перед заземлением катода «зарядил» катод источника потенциалом +100 В, чтобы наглядно показать, что в момент соединения кратковременный ток проскочит. Реально источник ведь не висел до этого в вакууме, он где-то на чем-то лежал, а это что-то имеет связь с землей. Поэтому сам по себе источник (и его электроды) не может иметь такой большой потенциал (как в примере +100 В) относительно земли, в худшем случае какие-то доли вольта, поэтому, при соединении с землей только одного электрода источника (неважно, катода или анода) , мы реально никакого тока не заметим, и можно считать, что в этот момент ток не идет. Переменный ток. Рассмотрим однофазный генератор, с частотой 50 герц и с амплитудой напряжения 220 В. Один конец обмотки соединим с землей и обозначим З (заземленный) , другой конец обозначим С (свободный) . Пока ротор (якорь) не вращается, потенциалы обоих концов обмотки одинаковы, и равны нулю. Когда мы приведем ротор во вращение, то на конце С появится потенциал, допустим что положительный. В течение 0,005 с (секунд) он растет (по синусоиде) до +220 В, в течение следующих 0,005 с снижается до нуля, в течение следующих 0,005 с он уменьшается до (-220) В, в течение следующих 0,005 с растет до нуля и т. д. К сожалению, больше нет места.

Те же результаты — будет разность потенциалов, будет ток.

Я думаю так. Если заряженное тело (неважно положительно или отрицательно) соеденить с землей проводом, то по нему потечет ток. Если в качестве источника тока вы собираетесь использовать гальванический елемент или аккумулятор, то при соединении одного из его полюсов тока не будет, чтобы он тек нужно соеденить с землей оба полюса — замкнуть цепь. В гальваническом элементе анод (и катод) сами по себе не заряжены, разность потенциалов образуется за счет химической реакции для протекания которой нужно поступление зарядов на один электрод и уход с другого, т. е. замкнутая цепь. Что касается переменного — в розетку подходят два провода: «фаза» и «ноль», если соединить с землей проводом «фазу» то по нему потечет ток (и по земле от провода тоже) , если соединить «ноль» не будет ничего.

Если коротко, чтобы шел ток, должна быть замкнутая цепь. Есть батарея, + и -, разность потенциалов между ними, а не между одним из них — и землей, поэтому при втыкании любого из них в грунт никакого тока не будет. При переменном токе все немного иначе, то, что наз. «ноль» соединено с массой, зазаемлением, поэтому ток между фазой и закопанным в грунт проводом будет. Если взять отдельный генератор переменного тока и не заземлять нулевой провод — да хоть и фазовый, это достаточно условно, никакого тока не будет — ему неоткуда взяться, замкнутой цепи нет, Примерно так))