Электрическое поле стационарное — это… Что такое Электрическое поле стационарное?



Электрическое поле стационарное

«…Стационарное электрическое поле — электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами…»

Источник:

«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002-2003»

(утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3-ст)

Официальная терминология. Академик.ру. 2012.

• Электрическое поле вихревое
• Электрическое распределительное устройство

Смотреть что такое «Электрическое поле стационарное» в других словарях:

• Электрическое поле атмосферы —         стационарное электрическое поле, создаваемое электрическими объёмными зарядами (См. Электрический объёмный заряд) в атмосфере, собственным зарядом Земли и зарядами, индуцированными в атмосфере. Характеристики Э. п. а. напряжённость поля и …   Большая советская энциклопедия

• стационарное электрическое поле — Электрическое поле неизменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с токами …   Политехнический терминологический толковый словарь

• стационарное электрическое поле — 25 стационарное электрическое поле Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Стационарное электрическое поле — 1. Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

• Электрическое освещение — § 1. Законы излучения. § 2. Тело, накаливаемое электрическим током. § 3. Угольная лампа накаливания. § 4. Изготовление ламп накаливания. § 5. История угольной лампочки накаливания. § 6. Лампы Нернста и Ауэра. § 7. Вольтова дуга постоянного тока.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• ГОСТ Р 52002-2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий — Терминология ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа: 128 (идеальный электрический) ключ Элемент электрической цепи, электрическое сопротивление которого принимает нулевое либо бесконечно… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ 19880-74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения — Терминология ГОСТ 19880 74: Электротехника. Основные понятия. Термины и определения оригинал документа: S3 Элемент электрической цепи Отдельное устройство, входящее в состав электрической цепи, выполняющее в ней определенную функцию Определения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 51321.1-2000: Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие требования и методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 51321.1 2000: Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие требования и методы испытаний оригинал документа: 2.6.5 PEN проводник : Заземленный… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 51321.1-2007: Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие технические требования и методы испытаний

  — Терминология ГОСТ Р 51321.1 2007: Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие технические требования и методы испытаний оригинал документа: 2.6.5. PEN проводник :… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Атмосферное электричество —         1) совокупность электрических явлений и процессов в атмосфере (См. Атмосфера),          2) раздел физики атмосферы, изучающий электрические явления в атмосфере и её электрические свойства. При исследовании А. э. изучают электрическое поле …   Большая советская энциклопедия

Стационарное электрическое поле — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Стационарное электрическое поле

Cтраница 1

Стационарное электрическое поле — электрическое поле неизменяющихся электрических токов при условии неподвижности проводников с токами.  [1]

Стационарное электрическое поле связано с наличием электрического тока, и это упрощает измерения разности потенциалов между любыми двумя точками поля — для этого достаточно прикоснуться к этим точкам щупами, которые подключены к гальванометру.  [2]

Стационарное электрическое поле, создаваемое системой неподвижных зарядов, называется электростатическим полем.  [3]

Стационарное электрическое поле в проводнике, как и электрическое поле неподвижных зарядов, характеризуется напряженностью электрического поля, которая неизменна по времени в любой из точек проводника.  [4]

Стационарное электрическое поле электрического тока кроме того, что оно появляется в результате наложения направленного движения электронов на хаотическое, отличается от электростатического еще и тем, что обусловливающие его непрерывно восстанавливаемые заряды распределяются не только на поверхности металлических тел, но и в толще их. Поэтому внутри проводящих тел в этом случае имеется электрическое поле.  [5]

В стационарном электрическом поле образец характеризуется не зависящим от времени значением удельного электрического сопротивления р, которое определяется количеством свободных заряженных частиц в единице объема, строением полимера и температурой. Величина ps ( поверхностное) зависит от состояния поверхности диэлектрика, наличия на ней примесей. Полимеры могут адсорбировать на своей поверхности влагу, если полярные группы, входящие в макромолекулу, имеют гидрофильный характер и способны притягивать молекулы воды. Полимеры, содержащие наполнители, способные к ионизации, также адсорбируют воду. На поглощение влаги влияет температура, поэтому поверхностное сопротивление сильно зависит от температуры.  [6]

В стационарном электрическом поле образец характеризуется не зависящим от времени значением удельного электрического сопротивления р, которое определяется количеством свободных заряженных частиц в единице объема, строением полимера и температурой. Величина ps ( ( поверхностное) зависит от состояния поверхности диэлектрика, наличия на ней примесей. Полимеры могут адсорбировать на своей поверхности влагу, если полярные группы, входящие в макромолекулу, имеют гищро-фильный характер и способны притягивать молекулы воды. Полимеры, содержащие наполнители, способные к ионизации, также адсорбируют воду. На поглощение влаги влияет температура, поэтому поверхностное сопротивление сильно зависит от температуры. При повышенных температурах в сухой атмосфере и в отсутствие случайных поверхностных загрязнений значение ps полимерного диэлектрика намного превышает значение ри.  [7]

В стационарном электрическом поле работа переноса заряда не зависит от формы пути, по которому перемещается заряд, а определяется потенциалами начальной ( cpi) и конечной ( фг) точек этого пути.  [8]

Затем рассматривается стационарное электрическое поле в проводящей среде. Формулируются законы постоянного тока в дифференциальной форме.  [9]

Эффект Штарка в стационарном электрическом поле состоит в расщеплении и смещении спектральных линий под действием внешнего электрического поля. В большинстве практически важных случаев внешнее поле мало по сравнению с внутренним полем атома, и влияние его на атомную систему можно рассматривать как малое возмущение. Получение электрических полей, близких к напряженности внутреннего поля атома ( g6 — 109 В / см), возможно лишь в сфокусированном лазерном пучке.  [10]

Почему в некоторых случаях стационарное электрическое поле в диэлектрике можно рассматривать как электростатическое.  [11]

Потенциалы поля тяготения и стационарного электрического поля также удовлетворяют уравнению Лапласа, в котором отсутствуют массы и соответственно электрические заряды.  [12]

Электростатическое поле является разновидностью стационарного электрического поля и отличается от него тем, что элементарные заряженные частицы, обусловливающие электростатическое поле, находятся только в хаотическом движении, тогда как стационарное поле определяется направленным движением электронов, которое накладывается на хаотическое движение.  [13]

Далее используют аналогию между стационарным электрическим полем в проводящей среде и электростатическим полем в диэлектрике. Как известно, в системе нескольких заряженных тел потенциал каждого тела определяется не только своим зарядом, но также зарядами всех остальных тел. При этом потенциал является линейной функцией зарядов.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

стационарное электрическое поле — это… Что такое стационарное электрическое поле?



стационарное электрическое поле

25 стационарное электрическое поле

Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

• стационарное электрическое освещение
• стационарное электрооборудование

Смотреть что такое «стационарное электрическое поле» в других словарях:

• стационарное электрическое поле — Электрическое поле неизменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с токами …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Стационарное электрическое поле — 1. Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

• Электрическое поле стационарное — Стационарное электрическое поле электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002… …   Официальная терминология

• Электрическое поле атмосферы —         стационарное электрическое поле, создаваемое электрическими объёмными зарядами (См. Электрический объёмный заряд) в атмосфере, собственным зарядом Земли и зарядами, индуцированными в атмосфере. Характеристики Э. п. а. напряжённость поля и …   Большая советская энциклопедия

• Электрическое освещение — § 1. Законы излучения. § 2. Тело, накаливаемое электрическим током. § 3. Угольная лампа накаливания. § 4. Изготовление ламп накаливания. § 5. История угольной лампочки накаливания. § 6. Лампы Нернста и Ауэра. § 7. Вольтова дуга постоянного тока.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• ГОСТ Р 52002-2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий — Терминология ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа: 128 (идеальный электрический) ключ Элемент электрической цепи, электрическое сопротивление которого принимает нулевое либо бесконечно… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Атмосферное электричество —         1) совокупность электрических явлений и процессов в атмосфере (См. Атмосфера),          2) раздел физики атмосферы, изучающий электрические явления в атмосфере и её электрические свойства. При исследовании А. э. изучают электрическое поле …   Большая советская энциклопедия

• Атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды… …   Энциклопедия техники

• атмосферное электричество — атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды… …   Энциклопедия «Авиация»

• атмосферное электричество — атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды… …   Энциклопедия «Авиация»

стационарное электрическое поле — это… Что такое стационарное электрическое поле?



стационарное электрическое поле

Электрическое поле неизменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с токами.

Политехнический терминологический толковый словарь. Составление: В. Бутаков, И. Фаградянц. 2014.

• стационарное стохастическое воздействие
• стационарные связи

Смотреть что такое «стационарное электрическое поле» в других словарях:

• стационарное электрическое поле — 25 стационарное электрическое поле Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Стационарное электрическое поле — 1. Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Телекоммуникационный словарь

• Электрическое поле стационарное — Стационарное электрическое поле электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002… …   Официальная терминология

• Электрическое поле атмосферы —         стационарное электрическое поле, создаваемое электрическими объёмными зарядами (См. Электрический объёмный заряд) в атмосфере, собственным зарядом Земли и зарядами, индуцированными в атмосфере. Характеристики Э. п. а. напряжённость поля и …   Большая советская энциклопедия

• Электрическое освещение — § 1. Законы излучения. § 2. Тело, накаливаемое электрическим током. § 3. Угольная лампа накаливания. § 4. Изготовление ламп накаливания. § 5. История угольной лампочки накаливания. § 6. Лампы Нернста и Ауэра. § 7. Вольтова дуга постоянного тока.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• ГОСТ Р 52002-2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий — Терминология ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа: 128 (идеальный электрический) ключ Элемент электрической цепи, электрическое сопротивление которого принимает нулевое либо бесконечно… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Атмосферное электричество —         1) совокупность электрических явлений и процессов в атмосфере (См. Атмосфера),          2) раздел физики атмосферы, изучающий электрические явления в атмосфере и её электрические свойства. При исследовании А. э. изучают электрическое поле …   Большая советская энциклопедия

• Атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды… …   Энциклопедия техники

• атмосферное электричество — атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды… …   Энциклопедия «Авиация»

• атмосферное электричество — атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды… …   Энциклопедия «Авиация»

Стационарное электрическое поле — это… Что такое Стационарное электрическое поле?



Стационарное электрическое поле

1. Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами

Употребляется в документе:

ГОСТ Р 52002-2003

Электротехника. Термины и определения основных понятий

Телекоммуникационный словарь. 2013.

• Стационарное магнитное поле
• Стационарное электротехническое изделие (электротехническое устройство, электрооборудование)

Смотреть что такое «Стационарное электрическое поле» в других словарях:

• стационарное электрическое поле — 25 стационарное электрическое поле Электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• стационарное электрическое поле — Электрическое поле неизменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с токами …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Электрическое поле стационарное — Стационарное электрическое поле электрическое поле не изменяющихся во времени электрических токов при условии неподвижности проводников с электрическими токами… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002… …   Официальная терминология

• Электрическое поле атмосферы —         стационарное электрическое поле, создаваемое электрическими объёмными зарядами (См. Электрический объёмный заряд) в атмосфере, собственным зарядом Земли и зарядами, индуцированными в атмосфере. Характеристики Э. п. а. напряжённость поля и …   Большая советская энциклопедия

• Электрическое освещение — § 1. Законы излучения. § 2. Тело, накаливаемое электрическим током. § 3. Угольная лампа накаливания. § 4. Изготовление ламп накаливания. § 5. История угольной лампочки накаливания. § 6. Лампы Нернста и Ауэра. § 7. Вольтова дуга постоянного тока.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• ГОСТ Р 52002-2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий — Терминология ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа: 128 (идеальный электрический) ключ Элемент электрической цепи, электрическое сопротивление которого принимает нулевое либо бесконечно… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Атмосферное электричество —         1) совокупность электрических явлений и процессов в атмосфере (См. Атмосфера),          2) раздел физики атмосферы, изучающий электрические явления в атмосфере и её электрические свойства. При исследовании А. э. изучают электрическое поле …   Большая советская энциклопедия

• Атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды… …   Энциклопедия техники

• атмосферное электричество — атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды… …   Энциклопедия «Авиация»

• атмосферное электричество — атмосферное электричество — совокупность электрических явлений и процессов, происходящих в атмосфере; раздел физики, изучающий эти явления и процессы. При исследовании А. э. изучают электрические токи в атмосфере, объёмные заряды, заряды… …   Энциклопедия «Авиация»

Постоянный ток — Википедия

Постоя́нный ток — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.

Постоянный ток является разновидностью однонаправленного тока. Однонаправленный ток (англ. direct current) — это электрический ток, не изменяющий своего направления^[1]. Часто можно встретить сокращения DC от первых букв английских слов, или символом (ГОСТ 2.721-74), или —

На рисунке к этой статье красным цветом изображён график постоянного тока. По горизонтальной оси отложен масштаб времени t{\displaystyle t}, а по вертикальной — масштаб тока I{\displaystyle I} или электрического напряжения U{\displaystyle U}. Как видно, график постоянного тока представляет собой прямую линию, параллельную горизонтальной оси (оси времени).

Величина постоянного тока I{\displaystyle I} и электрического напряжения U{\displaystyle U} для любого момента времени сохраняется неизменной.

При постоянном токе через каждое поперечное сечение проводника в единицу времени протекает одинаковое количество электричества (электрических зарядов).

Постоянный ток — это постоянное направленное движение заряженных частиц в электрическом поле.

В каждой точке проводника, по которому протекает постоянный ток, одни элементарные электрические заряды непрерывно сменяются другими, совершенно одинаковыми по сумме электрическими зарядами. Несмотря на непрерывное перемещение электрических зарядов вдоль проводника, общее пространственное их расположение внутри проводника как бы остаётся неизменным во времени, или стационарным.

Переносчиками электрических зарядов являются:

Постоянное движение электрических зарядов создаётся и поддерживается сторонними силами, которые могут иметь химическую (в гальванических элементах), электромагнитную (динамо-машина постоянного тока), механическую (электрофорная машина) или иную (например, радиоактивную в стронциевых источниках тока) природу. Во всех случаях источник тока является преобразователем энергии сторонних сил в электрическую.

Электрическое поле, сопутствующее постоянному току в проводнике и в соответствии с этим стационарное распределение в нём электрических зарядов, называется стационарным (неизменным во времени) электрическим полем.

Электрические заряды в стационарном электрическом поле нигде не накапливаются и нигде не исчезают, так как при всяком пространственном перераспределении зарядов неизбежно должно было бы измениться стационарное электрическое поле и соответственно ток перестал бы быть постоянным по времени.

Для стационарности поля и тока требуется, чтобы электрические заряды нигде не накапливались и нигде не терялись, а перемещались непрерывным и равномерным потоком вдоль проводников. Для этого необходимо, чтобы проводники совместно образовывали замкнутый на себя контур. В этом случае будет достигнуто непрерывное круговое равномерное движение электрических зарядов вдоль всего контура.

Постоянный электрический ток может существовать только в замкнутом на себя контуре, состоящем из совокупности проводников электричества, в котором действует стационарное электрическое поле.

Самыми первыми источниками постоянного тока являлись химические источники тока: гальванические элементы, затем были изобретены аккумуляторы. Полярность химических источников тока самопроизвольно измениться не может.

Для получения постоянного тока в промышленных масштабах используют электрические машины — генераторы постоянного тока, а также солнечные батареи.

В электронной аппаратуре, питающейся от сети переменного тока, для получения постоянного тока используют блоки питания. Как правило, переменный ток понижается трансформатором до нужного значения, затем выпрямляется. Далее для уменьшения пульсаций используется сглаживающий фильтр и, при необходимости, стабилизатор тока или стабилизатор напряжения или регулятор напряжения.

В современной радиоэлектронной аппаратуре получили распространение импульсные блоки питания. Сглаживание пульсаций выходного напряжения происходит благодаря наличию интегрирующего элемента, способного накапливать электрическую энергию и отдавать её в нагрузку. В результате на выходе можно получить практически постоянный ток.

Электрическую энергию могут накапливать электрические конденсаторы. В общем случае, при разряде конденсатора во внешней цепи протекает переменный ток. Если конденсатор разряжается через резистор, то появляется однонаправленный переменный ток (постепенно уменьшающийся). Однако, если конденсатор разряжается через катушку индуктивности, то в цепи появляется двунаправленный переменный ток, это устройство называется колебательный контур. Электролитические конденсаторы могут иметь очень большую электрическую ёмкость (сотни и тысячи микрофарад и более). При разряде таких конденсаторов через большое сопротивление ток уменьшается медленнее, и для короткого времени можно считать, что во внешней цепи протекает постоянный ток.

Ионисторы — гибрид конденсатора и химического источника тока, способны накапливать и отдавать довольно большое количество электрической энергии, например, чтобы электромобиль с ионисторами проехал некоторое расстояние.

Направление постоянного тока и обозначения на электроприборах и схемах[править | править код]

Условное обозначение однонаправленного тока на электроприборах

Условно принято считать (общепринято), что электрический ток в электрическом поле имеет направление от точек с бо́льшими потенциалами к точкам с меньшими потенциалами. Это значит, что направление постоянного электрического тока всегда совпадает с направлением движения положительных электрических зарядов, например положительных ионов в электролитах и газах. Там же, где электрический ток создаётся только движением потока отрицательно заряженных частиц, например, потока свободных электронов в металлах, за направление электрического тока принимают направление, противоположное движению электронов.

Точки с бо́льшими потенциалами (например, на зажимах батареек и аккумуляторов) носят название «положи́тельный по́люс» и обозначаются знаком +{\displaystyle +} («плюс»), а точки с меньшими потенциалами называются «отрица́тельный по́люс» и обозначаются знаком −{\displaystyle -}(«минус»).

Исторически сложилось, что электрическая изоляция положительного провода окрашена в красный цвет, а отрицательного провода — в синий или чёрный.

Условное обозначение на электроприборах: −{\displaystyle \mathbf {-} } или ={\displaystyle \mathbf {=} }. Однонаправленный ток (в том числе постоянный) обозначается латинскими буквами DC{\displaystyle DC}. Для однонаправленного тока может быть также использован символ Юникода ⎓ (U+2393).

В ряде случаев можно встретить другие символы, например на малогабаритных штекерах, предназначенных для подключения к электронному устройству сетевого блока питания (или на корпусе самого электронного устройства, возле разъёма для подключения штекера) ⊙{\displaystyle \odot } с указанием полярности.

Электроды каких-либо устройств или радиодеталей (диодов, тиристоров, вакуумных электронных приборов), подключаемые к положительному проводу, носят название «анод», а электроды, подключаемые к отрицательному проводу, называются «катод»^[2].

Величина постоянного тока (сила тока)[править | править код]

Мерой интенсивности движения электрических зарядов в проводниках является величина тока или просто ток (I, i){\displaystyle (I,~i)}.

Величина тока — это количество электрических зарядов (электричества), протекающих через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Общепринято, что вместо терминов «ток» и «величина тока» часто применяется термин «сила тока».

Термин «сила тока» является некорректным, так как сила тока не есть какая-то сила в буквальном смысле этого слова, а только интенсивность движения электрических зарядов в проводнике, количество электричества, проходящего за единицу времени через площадь поперечного сечения проводника. В проводах нет никаких сил. Мы с вами не будем нарушать эту традицию.

Если при равномерном движении электрических зарядов по проводнику за время t{\displaystyle t} протекло количество электричества Q{\displaystyle Q}, то ток в проводнике можно выразить формулой I=Qt{\displaystyle I={\frac {Q}{t}}}.

В проводнике ток равен одному амперу A{\displaystyle A}, если через площадь поперечного сечения его за одну секунду протекает один кулон электричества.

Ампер — единица измерения силы тока, названа в честь Андре-Мари Ампера.

Кулон — единица измерения электрического заряда (количества электричества), названа в честь Шарля Кулона. В тех случаях, когда приходится иметь дело с большими токами, количество электричества измеряется более крупной единицей, называемой ампер-часом, 1 ампер-час равен 3 600 кулонам.

Сила тока измеряется амперметром, он включается в цепь так, чтобы через него проходил весь измеряемый ток, то есть последовательно.

Плотность тока[править | править код]

В электротехнике часто бывает важно знать не только силу тока в проводнике, но и плотность тока, так как плотность тока является мерой допустимой нагрузки проводов.

Плотностью тока называют ток (j{\displaystyle (j} или δ){\displaystyle \delta )}, приходящийся на единицу площади проводника: j=IS{\displaystyle j={\frac {I}{S}}}, где

I{\displaystyle I} — сила тока, в Амперах;

S{\displaystyle S} — площадь поперечного сечения проводника, в квадратных метрах,

j{\displaystyle j} — плотность тока, выражается в амперах на квадратный метр: [Am2]{\displaystyle \left[{\frac {A}{m^{2}}}\right]}.

Так как провода с поперечным сечением, исчисляемым квадратными метрами, встречаются крайне редко, то плотность тока обычно выражается в амперах на квадратный миллиметр [Amm2]{\displaystyle \left[{\frac {A}{mm^{2}}}\right]}.

Электродвижущая сила и электрическое напряжение[править | править код]

Разность потенциалов между точками, между которыми протекает постоянный ток, могут охарактеризовать электродвижущая сила и электрическое напряжение.

Электродвижущая сила[править | править код]

Каждый первичный источник электрической энергии создаёт стороннее электрическое поле. В электрических машинах (генераторах постоянного тока) стороннее электрическое поле создаётся в металлических проводниках якоря, вращающегося в магнитном поле, а в гальванических элементах и аккумуляторах — в месте соприкосновения электродов с электролитом (растворами солей или кислот) при их химическом взаимодействии.

Стороннее электрическое поле, имеющееся в источнике электрической энергии постоянного тока, непрерывно взаимодействует на электрические заряды проводников, образующих вместе с ним замкнутую цепь, и создаёт в ней постоянный электрический ток.

Перемещая электрические заряды по замкнутой цепи, силы стороннего электрического поля преодолевают сопротивление противодействующих сил, например вещественных частиц проводников. Это приводит к тому, что силы стороннего электрического поля совершают работу за счёт энергии этого поля. По мере расхода энергии стороннее электрическое поле пополняет её за счёт механической или химической энергии.

В результате работы сил стороннего электрического поля энергия этого поля переходит в электрической цепи в какие-либо иные виды энергии, например в тепловую энергию в металлических проводниках, тепловую и химическую в электролитах, тепловую и световую энергию в электрических лампах и так далее.

Выражение «работа сил стороннего электрического поля» источника электрической энергии ради краткости обычно заменяют выражением «работа источника электрической энергии».

Если известна работа, совершаемая источником электрической энергии при перемещении единичного электрического заряда по всей замкнутой электрической цепи, то легко определить работу, совершаемую им при переносе некого электрического заряда Q{\displaystyle Q} по этой цепи, так как величина работы пропорциональна величине заряда.

Величина, численно равная работе, совершаемой источником электрической энергии при переносе единицы положительного заряда по всей замкнутой цепи, называется электродвижущей силой E{\displaystyle E}.

Следовательно, если источник электрической энергии при переносе заряда Q{\displaystyle Q} по всей замкнутой цепи совершил работу A{\displaystyle A}, то его электродвижущая сила E{\displaystyle E} равна E=AQ{\displaystyle E={\frac {A}{Q}}}.

В Международной системе единиц (СИ) за единицу измерения электродвижущей силы принимается один вольт ( v, V ){\displaystyle (~v,~V~)}. Единица названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта.

Электродвижущая сила источника электрической энергии равна одному вольту, если при перемещении одного кулона электричества по всей замкнутой цепи им была совершена работа, равная одному джоулю : 1 volt=1 joule1 coulomb{\displaystyle 1~volt={\frac {1~joule}{1~coulomb}}}.

Например, если электродвижущая сила какого-либо источника электрической энергии E=220 volt{\displaystyle E=220~volt}, то это надо понимать так, что источник электрической энергии, перемещая один кулон электричества по всей замкнутой цепи, совершит работу A=220 joule{\displaystyle A=220~joule}, так как E=AQ=220 joule1 coulomb{\displaystyle E={\frac {A}{Q}}={\frac {220~joule}{1~coulomb}}}.

Из формулы E=AQ{\displaystyle E={\frac {A}{Q}}} следует, что A=EQ{\displaystyle A=EQ}, то есть работа источника электрической энергии при переносе его электрического заряда по всей замкнутой цепи равна произведению величины электродвижущей силы E{\displaystyle E} его на величину переносимого электрического заряда Q{\displaystyle Q}.

Электрическое напряжение[править | править код]

Если источник электрической энергии переносит электрический заряд Q{\displaystyle Q} по всей замкнутой цепи, то он совершает некоторую работу A{\displaystyle A}. Часть этой работы A0{\displaystyle A_{0}} он совершает при переносе заряда Q{\displaystyle Q} по внутреннему участку цепи (участок внутри самого источника электрической энергии), а другую часть A1{\displaystyle A_{1}} — при переносе заряда Q{\displaystyle Q} по внешнему участку цепи (вне источника).

Следовательно, A=A0+A1{\displaystyle A=A_{0}+A_{1}}, то есть работа A{\displaystyle A}, совершаемая источником электрической энергии при переносе электрического заряда Q{\displaystyle Q} по всей замкнутой цепи, равна сумме работ, совершаемых им при переносе этого заряда по внутреннему и внешнему участкам этой цепи.

Если разделить левую и правую часть равенства A=A0+A1{\displaystyle A=A_{0}+A_{1}} на величину единичного заряда Q{\displaystyle Q}, получим работу, отнесённую к единичному заряду: AQ=A0Q+A1Q{\displaystyle {\frac {A}{Q}}={\frac {A_{0}}{Q}}+{\frac {A_{1}}{Q}}}.

Работа источника электрической энергии, совершаемая им при переносе единичного заряда по всей замкнутой цепи, численно равна его электродвижущей силе, то есть E=AQ{\displaystyle E={\frac {A}{Q}}}, где E{\displaystyle E} — электродвижущая сила источника электрической энергии.

Величина A0Q{\displaystyle {\frac {A_{0}}{Q}}}, численно равная работе, совершаемой источником электрической энергии при переносе единичного заряда по внутреннему участку цепи, называется падением напряжения (напряжением) на внутреннем участке цепи, то есть U0=A0Q{\displaystyle U_{0}={\frac {A_{0}}{Q}}}, где U0{\displaystyle U_{0}} — падение напряжения на внутреннем участке цепи.

Величина A1Q{\displaystyle {\frac {A_{1}}{Q}}}, численно равная работе, совершаемой источником электрической энергии при переносе единичного заряда Q{\displaystyle Q} по внешнему участку цепи, называется падением напряжения (напряжением) на внешнем участке цепи, то есть U1=A1Q{\displaystyle U_{1}={\frac {A_{1}}{Q}}}, где U1{\displaystyle U_{1}} — падение напряжения на внешнем участке цепи.

Следовательно, равенству AQ=A0Q+A1Q{\displaystyle {\frac {A}{Q}}={\frac {A_{0}}{Q}}+{\frac {A_{1}}{Q}}} можно придать такой вид: E=U0+U1{\displaystyle E=U_{0}+U_{1}}, то есть

Электродвижущая сила источника электрической энергии, создающего ток в электрической цепи, равняется сумме падений напряжения на внутреннем и внешнем участке цепи.

Из равенства E=U0+U1{\displaystyle E=U_{0}+U_{1}} следует, что U1=E−U0{\displaystyle U_{1}=E-U_{0}}, то есть падение напряжения на внешнем участке цепи меньше электродвижущей силы источника электрической энергии на величину падения напряжения на внутреннем участке цепи.

Следовательно, чем больше падение напряжения внутри источника электрической энергии, тем меньше при всех прочих равных условиях падение напряжения на зажимах источника электрической энергии.

Так как падение напряжения имеет одинаковую размерность с электродвижущей силой, то есть выражается в джоулях на кулон, или, иначе, в вольтах, то за единицу измерения падения напряжения (электрического напряжения) принят один вольт.

Электрическое напряжение на зажимах источника электрической энергии (падение напряжения на внешнем участке цепи) равно одному вольту, если источник электрической энергии совершает работу, равную одному джоулю, при переносе электрического заряда в один кулон по внешнему участку цепи.

Напряжение на участках цепи измеряется вольтметром, он всегда присоединяется к тем точкам цепи, между которыми он должен измерить падение напряжения, то есть параллельно.

• Постоянный ток широко используется в технике: подавляющее большинство электронных схем в качестве питания используют постоянный ток.
• Постоянный ток, вырабатываемый химическими источниками тока (гальваническими элементами, аккумуляторами), применяется для автономного электропитания многочисленных электрических и электронных устройств: электрофонарей, игрушек, аккумуляторного электроинструмента, средств связи, и т. п.
• Постоянный ток применяется в электролизе: на установках промышленного электролиза из растворов или расплавов солей получают алюминий, магний, натрий, калий, никель, медь, хлор и другие вещества.
• Постоянный ток применяется в гальванизации и гальванопластике — на электропроводящей поверхности какого-нибудь предмета электрохимическим путём осаждается защитное или декоративное металлическое покрытие, например, бронзовый корпус наручных часов покрывается тонким слоем золота.
• Постоянный ток в ряде случаев используется при сварочных работах (электрическая дуговая или электрогазовая сварка), например, сварить деталь из нержавеющей стали специальным сварочным электродом можно только постоянным током.
• В некоторых устройствах постоянный ток преобразуется в переменный ток преобразователями (инверторами), например, в компьютерных бесперебойных блоках питания при работе в автономном режиме.
• В бортовых сетях автомобилей традиционно применяется постоянный ток, потому что при неработающем двигателе все основные потребители получают питание от автомобильного аккумулятора. На старых автомобилях (ГАЗ-51, ГАЗ-69, ГАЗ-М-20 «Победа» и многих других), другой мото- и сельскохозяйственной технике устанавливались автомобильные генераторы постоянного тока. Развитие полупроводниковой техники привело к тому, что с 1970-х годов их вытеснили трёхфазные генераторы переменного тока как более лёгкие, компактные и надёжные.
• На некоторых типах судов используется электрическая передача (дизель-электроходы, ледоколы, подводные лодки).
• Электрофорез — введение лекарственных веществ в организм с помощью постоянного тока или разделение смеси веществ в научных или промышленных целях, например электрофорез белков.

Постоянный ток на транспорте[править | править код]

Стационарное электрическое поле — Мегаобучалка

 

Ток в неподвижной проводящей среде возбуждает магнитное поле как в проводнике, так и в окружающем его диэлектрике. При магнитное поле постоянно. Наличие постоянного тока означает существование постоянного электрического поля в проводнике и окружающем диэлектрике. Постоянные электрическое и магнитное поля называют стационарными. Их рассматривают раздельно.

Вне источников энергии уравнения электромагнитного поля постоянных токов в неподвижной проводящей среде имеют вид:

 

(10.21)

 

Стационарное электрическое поле подчиняется соотношениям

 

,

.

Электрическое поле постоянного тока, как и поле электростатическое, потенциально и характеризуется потенциалом. В потенциальном поле сумма напряжений участков контура равна нулю:

 

,

поэтому условие безвихревого поля ( )является дифференциальной формой второго закона Кирхгофа для контура, не содержащего источников.

Электрическое поле в каждой точке проводящей среды, характеризуемой удельной проводимостью γ, определяется вектором плотности тока:

 

. (10.22)

Соотношение (10.22) представляет собой дифференциальную форму закона Ома.

Вектор удовлетворяет принципу непрерывности полного тока:

 

,

или первому закону Кирхгофа: ток, вошедший в объем, равен току, вышедшему из объема. В результате предельного перехода из равенства получаем дифференциальную форму первого закона Кирхгофа:

 

, (10.23)

согласно которой вектор плотности тока не имеет истоков. Из непрерывности следует, что сумма потоков вектора плотности тока, сходящихся в любой точке, равна нулю.

В электрическом поле постоянного тока выполняется закон Джоуля — Ленца. Если между основаниями dS параллелепипеда длиной dl напряжение , а ток через основание , то элементарная мощность тепловых потерь равна:

 

.

 

Удельные потери

(10.24)

выражают закон Джоуля — Ленца в дифференциальной форме, который в интегральной форме имеет вид:

 

В присутствие источников энергии с ЭДС, создаваемой сторонними силами:

 

,

стационарное электрическое поле не является потенциальным, так как с учетом напряженности

 

.

Закон Ома для области, занятой источниками энергии,

 

(10.25)

является обобщенным законом Ома в дифференциальной форме (второй закон Кирхгофа).

Для однородной среды ( ) из первого закона Кирхгофа следует:

 

или .

С учетом связи между напряженностью и потенциалом получаем:

 

или

, (10.26)

т.е. вне источников в однородной проводящей среде электрическое поле постоянного тока удовлетворяет уравнению Лапласа.

На поверхности раздела сред с удельными проводимостями γ₁
и γ₂ граничные условия

 

(10.27)

обеспечивают равенство тангенциальных составляющих вектора напряженности электрического поля и нормальных составляющих вектора плотности тока.