Как найти количество электричества 2 формулы

Как найти количество электричества 2 формулы

Количество электричества (электрический заряд)

Количество электричества или электрический заряд — это произведение силы тока на время протекания тока.

Если:
Q — заряд, протекающий за время t через поперечное сечение проводника,
t — продолжительность протекания тока,
I — сила постоянного тока (не изменяющегося за время t),
То:

[ Q = It ]

Единица СИ заряда:

[ [Q] = ампер-секунда enspace (А cdot с) = кулон enspace (Кл) ]

Если сила тока не постоянна во времени, т.е. ток есть функция от времени, то

[ Q = int_{t_1}^{t_2} i(t) dt ]

Вычислить, найти количество электричества (электрический заряд) для постоянного тока по формуле (1)

Количество электричества (электрический заряд)

 стр. 619
Источник

offzz



Мастер

(1060),
на голосовании



1 год назад

Как найти количество электричества? ( 2 формулы)

Голосование за лучший ответ

Lucas_Cherniy

Просветленный

(43442)


1 год назад

I=U/R
I=q/t

Игорь КолачевМудрец (19268)

1 год назад

Количество электричества – заряд, а не ток

Lucas_Cherniy
Просветленный
(43442)
Игорь Колачев, cпс не знал

Похожие вопросы

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 марта 2023 года; проверки требует 1 правка.

Ароматы в физике элементарных частиц
Ароматы
  • Лептонное число: L
  • Барионное число: B
  • Странность: S
  • Очарование: C
  • Прелесть: B’
  • Истинность: T
Чётность
  • P-чётность: P
  • С-чётность: C
  • T-чётность: T
  • CP-чётность: CP
  • G-чётность: G
  • R-чётность: R
Квантовые числа
  • Главное: n
  • Орбитальное: l
  • Магнитное: m
  • Спин: S
Заряды
  • Изоспин: I или Iz
  • Слабый изоспин: T или Tz
  • Электрический заряд: Q
  • Цветной заряд: r,b,g
Комбинации
  • Гиперзаряд: Y
  • Y = 2(Q − Iz) = B + S + C + B’ + T
  • Слабый гиперзаряд: YW
  • YW = 2(Q − Tz) = B − L
См. также
  • CP-инвариантность
  • CPT-инвариантность
  • CKM-матрица
  • PMNS-матрица
  • Хиральность
Электрический заряд
q, Q
Размерность TI
Единицы измерения
СИ кулон
СГСЭ статкулон (франклин)
СГСМ абкулон
Другие единицы ампер-час, фарадей, элементарный заряд
Примечания
скалярная величина, Квантуется
Классическая электродинамика
VFPt Solenoid correct2.svg
Электричество · Магнетизм

Электростатика

Закон Кулона
Теорема Гаусса
Электрический дипольный момент
Электрический заряд
Электрическая индукция
Электрическое поле
Электростатический потенциал

Магнитостатика

Закон Био — Савара — Лапласа
Закон Ампера
Магнитный момент
Магнитное поле
Магнитный поток
Магнитная индукция

Электродинамика

Векторный потенциал
Диполь
Потенциалы Лиенара — Вихерта
Сила Лоренца
Ток смещения
Униполярная индукция
Уравнения Максвелла
Электрический ток
Электродвижущая сила
Электромагнитная индукция
Электромагнитное излучение
Электромагнитное поле

Электрическая цепь

Закон Ома
Законы Кирхгофа
Индуктивность
Радиоволновод
Резонатор
Электрическая ёмкость
Электрическая проводимость
Электрическое сопротивление
Электрический импеданс

Ковариантная формулировка

Тензор электромагнитного поля
Тензор энергии-импульса
4-потенциал
4-ток

См. также: Портал:Физика

Электри́ческий заря́д (коли́чество электри́чества) — физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии.

Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.

Единица измерения электрического заряда в Международной системе единиц (СИ) — кулон. Один кулон равен электрическому заряду, проходящему через поперечное сечение проводника с током силой в 1 А за время 1 с. Если два тела, каждое из которых обладает электрическим зарядом (q1 = q2 = 1 Кл), расположены в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействуют с силой в 9⋅109 H.

История[править | править код]

Бенджамин Франклин проводит свой знаменитый опыт с летающим змеем, в котором доказывает, что молния — это электричество.

Ещё в глубокой древности было известно, что янтарь (др.-греч. ἤλεκτρον — электрон), потёртый о шерсть, притягивает лёгкие предметы. А уже в конце XVI века английский врач Уильям Гильберт назвал тела, способные после натирания притягивать лёгкие предметы, наэлектризованными.

В 1729 году Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов. Один образуется при трении стекла о шёлк, а другой — смолы о шерсть. Поэтому Дюфе назвал заряды «стеклянным» и «смоляным» соответственно. Понятие о положительном и отрицательном заряде ввёл Бенджамин Франклин.

В начале XX века американский физик Роберт Милликен опытным путём показал, что электрический заряд дискретен, то есть заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда.

Электростатика[править | править код]

Электростатикой называют раздел учения об электричестве, в котором изучаются взаимодействия и свойства систем электрических зарядов, неподвижных относительно выбранной инерциальной системы отсчёта.

Величина электрического заряда (иначе, просто электрический заряд) может принимать и положительные, и отрицательные значения; она является численной характеристикой носителей заряда и заряженных тел. Эта величина определяется таким образом, что силовое взаимодействие, переносимое полем между зарядами, прямо пропорционально величине зарядов, взаимодействующих между собой частиц или тел, а направления сил, действующих на них со стороны электромагнитного поля, зависят от знака зарядов.

Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов, равных примерно 1,6⋅10−19 Кл[1] в системе СИ или 4,8⋅10−10 ед. СГСЭ[2]. Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы. Наименьшей по массе устойчивой в свободном состоянии частицей, имеющей один отрицательный элементарный электрический заряд, является электрон (его масса равна 9,11⋅10−31 кг). Наименьшая по массе устойчивая в свободном состоянии античастица с положительным элементарным зарядом — позитрон, имеющая такую же массу, как и электрон[3]. Также существует устойчивая частица с одним положительным элементарным зарядом — протон (масса равна 1,67⋅10−27 кг) и другие, менее распространённые частицы. Выдвинута гипотеза (1964 г.), что существуют также частицы с меньшим зарядом (±⅓ и ±⅔ элементарного заряда) — кварки; однако они не выделены в свободном состоянии (и, по-видимому, могут существовать лишь в составе других частиц — адронов), в результате любая свободная частица несёт лишь целое число элементарных зарядов.

Электрический заряд любой элементарной частицы — величина релятивистски инвариантная. Он не зависит от системы отсчёта, а значит, не зависит от того, движется этот заряд или покоится, он присущ этой частице в течение всего времени её жизни, поэтому элементарные заряженные частицы зачастую отождествляют с их электрическими зарядами. В целом, в природе отрицательных зарядов столько же, сколько положительных. Электрические заряды атомов и молекул равны нулю, а заряды положительных и отрицательных ионов в каждой ячейке кристаллических решёток твёрдых тел скомпенсированы.

Взаимодействие зарядов[править | править код]

Взаимодействие электрически заряженных тел: одноимённо заряженные тела отталкиваются, разноимённо — притягиваются друг к другу

Самое простое и повседневное явление, в котором обнаруживается факт существования в природе носителей электрических зарядов, — электризация тел при соприкосновении[4]. Способность носителей электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется существованием двух различных видов электрических зарядов[5]. Один вид электрического заряда называют положительным, а другой — отрицательным. Разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные — отталкиваются друг от друга.

При соприкосновении двух электрически нейтральных тел в результате трения заряды переходят от одного тела к другому. В каждом из них нарушается равенство суммы положительных и отрицательных зарядов, и тела заряжаются разноимённо.

При электризации тела через влияние в нём нарушается равномерное распределение заряда. Они перераспределяются так, что в одной части тела возникает избыток положительного заряда, а в другой — отрицательных. Если две эти части разъединить, то они будут заряжены разноимённо.

Симметрия в физике
Преобразование Соответствующая
инвариантность 		Соответствующий
закон
сохранения
↕ Трансляции времени Однородность
времени 		…энергии
⊠ C, P, CP и T-симметрии Изотропность
времени 		…чётности
↔ Трансляции пространства Однородность
пространства 		…импульса
↺ Вращения пространства Изотропность
пространства 		…момента
импульса
⇆ Группа Лоренца (бусты) Относительность
Лоренц-ковариантность 		…движения
центра масс
~ Калибровочное преобразование Калибровочная инвариантность …заряда

Закон сохранения электрического заряда[править | править код]

Совокупный электрический заряд замкнутой системы[6] сохраняется во времени и квантуется — изменяется порциями, кратными элементарному электрическому заряду, то есть, другими словами, алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.

В рассматриваемой системе могут образовываться новые электрически заряженные частицы, например, электроны — вследствие явления ионизации атомов или молекул, ионы — за счёт явления электролитической диссоциации и др. Однако, если система электрически изолирована, то алгебраическая сумма зарядов всех частиц, в том числе и вновь появившихся в такой системе, всегда сохраняется.

Закон сохранения электрического заряда — один из основополагающих законов физики. Он был впервые экспериментально подтверждён в 1843 году английским учёным Майклом Фарадеем и считается на настоящее время одним из фундаментальных законов сохранения в физике (подобно законам сохранения импульса и энергии). Всё более чувствительные экспериментальные проверки закона сохранения заряда, продолжающиеся и поныне, пока не выявили отклонений от этого закона.

Свободные носители заряда[править | править код]

В зависимости от концентрации свободных носителей электрических зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.

  • Проводники — тела, в которых носители электрического заряда могут перемещаться по всему его объёму. Проводники делятся на две группы: 1) проводники первого рода (металлы), в которых перемещение носителей элементарных электрических зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2) проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот), в которых перенос носителей зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведёт к химическим изменениям.
  • Диэлектрики (например стекло, пластмасса) — тела, в которых практически отсутствуют свободные носители электрического заряда.
  • Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.

Измерение[править | править код]

Для обнаружения и измерения совокупного электрического заряда тела применяется электроскоп, который состоит из металлического стержня — электрода и подвешенных к нему двух листочков фольги. При прикосновении к электроду заряженным телом носители электрического заряда стекают через электрод на листочки фольги, листочки оказываются одноимённо заряженными и поэтому отклоняются друг от друга.

Также может применяться электрометр, в простейшем случае состоящий из металлического стержня и стрелки, которая способна вращаться вокруг горизонтальной оси. При соприкосновении электрически заряженного тела со стержнем электрометра носители электрического заряда распределяются по стержню и стрелке, и силы отталкивания, действующие между носителями одноимённых электрических зарядов на стержне и стрелке, вызывают её поворот. Для измерения малых электрических зарядов используются более чувствительные электронные электрометры.

См. также[править | править код]

  • Заряд (физика)
  • Точечный электрический заряд
  • Элементарный электрический заряд
  • Плотность заряда

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Или, более точно, 1,602176487(40)⋅10−19 Кл.
  2. ↑ Или, более точно, 4,803250(21)⋅10−10 ед СГСЭ.
  3. ↑ Обычная для позитрона неустойчивость, связанная с аннигиляцией электрон-позитронной пары, при этом не рассматривается
  4. ↑ Но это далеко не единственный способ электризации тел. Электрические заряды могут возникнуть, например, под действием света
  5. ↑ Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2004. — Т. III. Электричество. — С. 16. — 656 с. — ISBN 5-9221-0227-3.
  6. ↑ Электрически замкнутая система — это система, у которой через ограничивающую её поверхность не могут проникать электрически заряженные частицы (система, не обменивающаяся зарядами с внешними телами).

Литература[править | править код]

  • М. Ю. Хлопов. Заряд // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия (т. 1—2); Большая Российская энциклопедия (т. 3—5), 1988—1999. — ISBN 5-85270-034-7.

Ссылки[править | править код]

  • Roller, Duane; Roller, D.H.D. (1953). “The Prenatal History of Electrical Science”. American Journal of Physics. 21 (5): 351. Bibcode:1953AmJPh..21..343R. DOI:10.1119/1.1933449.
  • Roller, Duane; Roller, D.H.D. (1953). “The Prenatal History of Electrical Science”. American Journal of Physics. 21 (5): 356. Bibcode:1953AmJPh..21..343R. DOI:10.1119/1.1933449.
Источник

Электроэнергия — это физический термин, отражающий способность электрического тока совершать механическую работу, выделять тепло или излучать свет.

В этой статье мы рассмотрим в целом это понятие. Вы узнаете, что такое электрическая энергия и важные формулы, которые её описывают.

Электроэнергия простыми словами

Заряжаете ли вы свой смартфон или просматриваете веб-страницы, электрическая энергия является неотъемлемой частью вашей повседневной жизни. Этот термин состоит из двух компонентов — «электрический» и «энергия». Термин «энергия» может иметь различные значения. В этой статье вы можете думать о ней как о потенциальной энергии. С помощью слова «электрический» вам дают понять, что здесь имеется в виду потенциальная энергия электрически заряженной частицы.

Подобно тому, как ваша потенциальная энергия увеличивается, когда вы поднимаетесь в гору, электрическая энергия положительной частицы увеличивается, когда она «карабкается» в электрическом поле. Электрическое поле оставляет электрический потенциал в каждой точке пространства (аналогично горному ландшафту, который имеет разную высоту в каждой точке). Под «подъемом вверх по электрическому полю» подразумевается, что положительная частица перемещается из точки с низким электрическим потенциалом в точку с более высоким электрическим потенциалом.

Формулы

Подобно потенциальной энергии в гравитационном поле, существует формула для электрической энергии заряда с величиной заряда q, который находится в месте с электрическим потенциалом U : Eпот, эл = q * U . Приведенная формула отражает электрическую потенциальную энергию заряда q.

Но что происходит, когда течет электрический ток? Затем вы заменяете электрический заряд q в формуле для Epot на I * t, т.е. силу тока I, умноженную на время t. То есть вы получите формулу: Eпот, эл = I * t * U .

Конденсатор также может накапливать электрическую энергию. Формула для расчета накопленной энергии следующая: Ec = 0.5 * C * U2 , где C — емкость конденсатора.

Единица измерения электрической энергии

Поскольку электрическая энергия является одной из форм энергии, она имеет единицу измерения — джоуль, сокращенно [ Дж ]. Обозначается как Eпот, эл . Также электрическую энергию измеряют и в ватт-секундах [ Вт * сек ]. То есть 1 Дж = 1 Вт * сек.

Чтобы дать вам представление о том, сколько составляет 1 Дж электрической энергии, вот небольшой пример: для того чтобы светодиодная лампа мощностью 1 Вт горела в течение одной секунды, вам нужна электрическая энергия в 1 Дж.

Давайте кратко рассмотрим единицы измерения для этого примера. Ватт — это единица измерения мощности. Мощность P определяется как работа за единицу времени, т.е. P = W / t .

Таким образом, мощность также имеет единицу измерения джоуль в секунду: [ P ] = Дж / с .

Таким образом, умножение мощности на время дает единицу энергии: [ P ] * [ t ] =с * Дж / с = Дж .

Кратная единица 1 Вт — это 1 киловатт-час: 1 кВт * ч = 3,6 * 106 Вт * с = 3,6 * 106 Дж .

Единица измерения «Ватт» названа в честь шотландского изобретателя ДЖЕЙМСА УАТТА (1776-1819), единица «Джоуль» — в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля (1818-1889).

Что такое электрическая энергия?

В этом разделе мы подробнее рассмотрим электрическую энергию.

Распределения заряда

Представьте себе пустую комнату, поднося к ней один за другим электрические заряды. В результате у вас есть набор носителей заряда. Работа, которую вам пришлось проделать, теперь в какой-то мере содержится в этом наборе. То, какого рода эта энергия, здесь не имеет значения. Гораздо важнее тот факт, что это накопление оставляет электрический потенциал U (r) в каждой точке пространства.

Что делает этот электрический потенциал? Если теперь вы хотите перенести другой заряд с количеством заряда q в точку r, вы должны совершить работу Wэл : Wэл = q * U (r) .

Если мы также предположим, что электрический потенциал в месте расположения контейнера равен нулю, то этот электрический заряд q содержит работу Wэл, которую вы совершили в форме потенциальной энергии. И именно эта потенциальная энергия называется электрической.

Аналогия с гравитацией

Давайте немного углубимся в аналогию с гравитацией. Чтобы рассчитать потенциальную энергию, когда вы находитесь на высоте h над землей, вы используете формулу: Eпот, г = m * g * h. В этой формуле m означает массу, а g — ускорения свободного падения. Чтобы сделать аналогию с электрической энергией более очевидной, объединим произведение g * h с обозначением Ug, т.е. Ug = g * h .

Таким образом, потенциальная энергия равна: Eпот, г = m * Ug .

Давайте вкратце рассмотрим единицу измерения Ug. Единицей потенциальной энергии является джоуль, а единицей массы — килограмм. Таким образом, применяется [ Ug ] = Дж / кг .

Вы получите формулу для электрической энергии, если теперь замените m на электрический заряд q, а Ug на электрический потенциал U: Eпот, эл = q * U .

Давайте рассмотрим здесь также единицу измерения U. Электрическая энергия имеет единицу измерения джоуль, а q — единицу измерения кулон. Таким образом, [ U ] = Дж / Кл .

Аналогия между электричеством и гравитацией

Рис. 1. Аналогия между электричеством и гравитацией

Теперь вы понимаете аналогию между «электрическим падением» и гравитацией? Если нет, то, возможно, вам поможет следующая таблица:

Тип Потенциальная энергия Единица измерения «Потенциала»
Гравитация Eпот, г = m * Ug [ Ug ] = Дж / кг
Электричество Eпот, эл = q * U [ U ] = Дж / Кл

Однако у электричества есть особенность, которая не имеет аналогии с гравитацией: «масса» может быть только положительной, а электрический заряд может быть положительным или отрицательным. Смартфон всегда ускоряется по направлению к земле, потому что гравитационный потенциал там ниже, чем на высоте h. Положительные электрические заряды ведут себя аналогично: они ускоряются от места с высоким электрическим потенциалом к месту с более низким электрическим потенциалом.

Итак, в отличие от «массы» и положительных электрических зарядов, отрицательные заряды движутся в направлении более высокого электрического потенциала.

Аккумуляторы

Представьте себе простую электрическую цепь: аккумулятор, подключен к лампочке. Как только электрическая цепь замыкается, электрическая энергия, содержащаяся в отрицательных зарядах на отрицательной клемме, преобразуется в кинетическую энергию — отрицательные заряды ускоряются. Проходя через лампочку, они сталкиваются с атомами нити накаливания. При этом отрицательные заряды отдают часть своей кинетической энергии атомам нити. Затем они приводятся в вибрацию, в результате чего нить накала нагревается. Это нагревание приводит к испусканию света. И именно этот свет ваш глаз воспринимает как свечение лампочки.

Примечание: преобразование энергии аккумулятор-лампа-цепь:

Электрическая энергия отрицательных зарядов -> кинетическая энергия отрицательных зарядов -> кинетическая энергия атомов в нити накаливания -> излучение света.

Пример простой схемы с аккумулятором

Рис. 2. Пример простой схемы с аккумулятором
Источник

Макеты страниц

Существуют два, и только два, рода электричества: положительное и отрицательное. Эти названия — «положительное» электричество и «отрицательное» — оправданы тем, что при появлении одного рода электричества всегда появляется равное количество другого рода электричества. (Так, при трении стекла о кожу стекло заряжается электричеством того рода, которое называют положительным, тогда как кожа заряжается в равной степени электричеством другого рода — отрицательным. При трении эбонита о шерсть шерсть заряжается положительным электричеством, а эбонит — отрицательным электричеством.)

Нет ни одного явления, при котором создавался бы или исчезал заряд одного рода; всегда происходит только то или иное распределение зарядов между различными телами. При соприкосновении заряженного и незаряженного тел заряд, не изменяясь по величине, распределяется между соприкасающимися телами. При трении и при всяком другом способе электризации одно тело электризуется положительно, другое — отрицательно, но так, что алгебраическая сумма зарядов остается неизменной. Это — закон сохранения электрического заряда, напоминающий собой закон сохранения количества вещества. Электрический заряд мы можем поэтому с полным правом называть количеством электричества. Закон сохранения количества электричества является одним из основных законов физики.

Взаимодействие наэлектризованных тел определяется законом Кулона: сила взаимодействия двух точечных электрических зарядов и направлена по прямой, соединяющей точки, в которых расположены эти заряды по величине указанная сила взаимодействия пропорциональна произведению электрических зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Здесь К есть численный коэффициент, величина которого для случая зарядов, расположенных в вакууме, зависит только от выбранных единиц.

Если величины и имеют одинаковые знаки, то их произведение положительно; поэтому положительный знак силы в формуле Кулона означает отталкивание одноименных зарядов, а отрицательный знак — притяжение разноименных зарядов.

Применяя закон Кулона к определению взаимодействия между наэлектризованными телами и понимая под суммарные электрические заряды этих тел, следует иметь в виду, что формула (1) справедлива только в том случае, когда линейные размеры наэлектризованных тел весьма малы в сравнении с расстоянием между

этими телами. Если же линейные размеры наэлектризованных тел недостаточно малы в сравнении с расстоянием между телами, то в этом случае сила взаимодействия определится как равнодействующая всех сил, возбужденных всеми наэлектризованными точками тел.

Закон Кулона был установлен и многократно проверен посредством так называемых крутильных весов, изображенных на рис. 1. Шарикам сообщают одноименный электрический заряд. Чтобы уравновесить силу отталкивания, возникающую между двумя одноименно заряженными шариками, закручивают (посредством поворота диска тонкую проволочку, на которой подвешено коромысло с шариком По углу кручения проволоки определяют силу взаимодействия наэлектризованных шариков.

Рис. 1. Крутильные весы, при помощи которых Кулон в 1785 г. установил закон взаимодействия наэлектризованных тел.

За единицу электрического заряда принимают такой заряд, который действует на равный ему заряд, находящийся на расстоянии 1 см, с силой 1 дина. Нетрудно видеть, что при таком выборе единицы количества электричества коэффициент пропорциональности К в законе Кулона обращается в единицу.

Следовательно, в указанных единицах закон Кулона будет иметь вид

Установленную таким образом единицу количества электричества называют абсолютной электростатической единицей. Впоследствии (§ 60) мы познакомимся с другой единицей количества электричества, выведенной из законов явлений электромагнетизма, которая носит название абсолютной электромагнитной единицы и в раз превосходит электростатическую единицу. Мы будем абсолютные электростатические единицы обозначать

В практических применениях электростатическая единица количества электричества не употребляется, так как она слишком мала и величины, встречающиеся в практике, выражались бы очень большими числами; поэтому за практическую единицу количества электричества принимают один кулон, причем

Количество электричества, равное 1 кулону, иначе называют ампер-секундой (так как при токе в 1 ампер через поперечное сечение проводника в 1 сек. протекает количество электричества,

как раз равное 1 кулону). Сокращенно кулон принято обозначать через k.

Понятно, что если заряды выражены в кулонах, в сантиметрах и в динах, то коэффициент пропорциональности К в формуле Кулона равен уже не единице, а

Чтобы получить ясное представление о том, какое громадное количество электричества представляет собой кулон в сравнении с электростатической единицей, вычислим силу, с которой 1 кулон действует на другой такой же заряд, находящийся на расстоянии По закону Кулона имеем:

Практически, однако, невозможно наэлектризовать тело так, чтобы заряд его сделался равным или близким 1 кулону. Такой заряд невозможно удержать на теле; он пробьет любую изоляцию. Мы умеем приводить в движение громадные количества электричества, но принуждены ограничиваться ничтожными зарядами, когда хотим иметь электрический заряд в покое.

Обращает на себя внимание формальная аналогия между законом Кулона и ньютоновым законом тяготения: в обоих случаях сила взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния и пропорциональна произведению зарядов или масс. Однако аналогия этим исчерпывается; она радикально нарушается уже тем, что одноименные заряды отталкиваются, а не притягиваются. Далее, картина электрических взаимодействий чрезвычайно усложняется (в сравнении с тяготением масс) влиянием, которое оказывают на взаимодействие зарядов находящиеся вблизи зарядов тела и сама среда, в которой помещены заряды. По отношению к электрическим зарядам все тела (вещества) могут быть разделены на два класса: на изоляторы (диэлектрики) и проводники. Вблизи зарядов изоляторы «поляризуются», а проводники «электризуются по влиянию» (эти явления подробно рассмотрены ниже). Что касается влияния среды, то опыт показывает, что сила взаимодействия двух наэлектризованных тел, погруженных в какую-либо диэлектрическую среду, всегда меньше, чем в пустоте, в некоторое число раз характерное для данной среды. Закон Кулона в этом случае должен быть записан следующим образом:

Величину называют диэлектрической проницаемостью среды, или, иначе, диэлектрической постоянной среды. Диэлектрическая постоянная вакуума равна (при применении системы единиц единице.

1

Оглавление

  • ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. УЧЕНИЕ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ
  • § 2. Количество электричества. Закон Кулона
  • § 3. Атомное строение электричества
  • § 4. Напряженность электрического поля
  • § 5. Теорема Острогдадского — Гаусса
  • § 6. Вектор электрической индукции
  • § 7. Примеры применения теоремы Остроградского — Гаусса
  • § 8. Потенциал электрического поля
  • § 9. Формулы электростатики в практической системе единиц
  • ГЛАВА II. ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
  • § 10. Распределение электричества по поверхностй заряженных проводников
  • § 11. Электризация проводников в поле и деформация поля проводниками
  • § 12. Контактная разность потенциалов
  • § 13. Электроемкость
  • § 14. Расчет электроемкости конденсаторов
  • § 15. Электрическая энергия
  • § 16. Энергия поля
  • § 17. Электрометры
  • § 18. О природе электрических явлений
  • ГЛАВА III. ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
  • § 19. Дипольная и электронная поляризация диэлектриков. Сегнетоэлектрики
  • § 20. Деформация поля диэлектриками
  • § 21. Электрическая восприимчивость
  • § 22. Электронная теория диэлектриков
  • § 23. Пьезоэлектрические и пироэлектрические явления
  • § 24. Электроконвекционные явления (электрофорез, электроэндосмос и др.)
  • ГЛАВА IV. ПОСТОЯННЫЙ ТОК
  • § 25. Величина тока. Электродвижущая сила и напряжение
  • § 26. Закон Ома. Законы Кирхгофа
  • § 27. Закон Джоуля — Ленца
  • § 28. Дифференциальная форма законов Ома и Джоуля — Ленца. Соотношение аналогии между проводимостью и емкостью
  • ГЛАВА V. ТОК В МЕТАЛЛАХ
  • § 29. Сведения об электропроводности. Термометры сопротивления, болометры, тензометры
  • § 30. Закон Видемана — Франца. Теория электропроводности металлов
  • § 31. Сверхпроводимость
  • § 32. Термоэлектрические явления и их применение
  • § 33. Зависимость термоэлектродвижущей силы от температуры спаев. Явление Пельтье
  • ГЛАВА VI. ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
  • § 34. Полупроводники
  • § 35. Понятие о зонной теории электропроводности
  • § 36. Применения полупроводников
  • ГЛАВА VII. ТОК В ЭЛЕКТРОЛИТАХ
  • § 37. Электролиз. Законы Фарадея. Электрохимические эквиваленты. Потенциалы разложения
  • § 38. Вторичные реакции на электрэдах. Применения электролиза
  • § 39. Подвижность ионов и электропроводность растворов
  • § 40. Гальванические элементы. Электрохимическая природа коррозии
  • § 41. Электродные потенциалы
  • § 42. Аккумуляторы
  • § 43. Свободная энергия гальванической цепи. Концентрационные элементы
  • ГЛАВА VIII. ТОК В ГАЗАХ
  • § 44. Ионизация и электропроводность газов
  • § 45. Типы и механизм разряда в газах
  • § 46. Катодные и анодные лучи
  • § 47. Тлеющий разряд
  • § 48. Дуговой разряд
  • § 49. Искровой разряд. Молния
  • ГЛАВА IX. ТОК ЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ
  • § 50. Термоэлектронная эмиссия. Формула Ричардсона — Дёшмена
  • § 51. Торможение электронного потока. Рентгеновы трубки
  • § 52. Пустотные выпрямители тока (диоды, кенотроны)
  • § 53. Усилительные электронные лампы (триоды)
  • § 54. Фотоэлектрический эффект. Фотоэлементы. Фотореле
  • § 55. Вторичная электронная эмиссия. Электронные умножители
  • § 56. Динатронный эффект. Экранированные радиолампы
  • ГЛАВА X. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
  • § 57. Исторические сведения. Закон Кулона для магнитных полюсов
  • § 58. Магнитные величины и соотношения, аналогичные электрическим
  • § 59. Магнитное поле Земли
  • § 60. Магнитное поле тока
  • § 61. Закон Био и Савара
  • § 62. Магнитодвижущая сила. Поток индукции электромагнита
  • § 63. Магнитные свойства веществ и их использование
  • § 64. Электронная теория магнетизма
  • ГЛАВА XI. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ТОК
  • § 65. Формула Ампера и ее трактовка по Фарадею
  • § 66. Работа, производимая током при перемещении проводника в магнитном поле. Электромоторы
  • § 67. Отклоняющее действие магнитного поля на электронный поток (в вакууме и в металле)
  • § 68. Электродинамические измерительные приборы. Гальванометры, Осциллографы
  • § 69. Формулы электродинамики в практической системе единиц
  • ГЛАВА XII. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
  • § 70. Понятие об электромагнитном поле. Электромагнитная индукция
  • § 71. Закон Ленца. Картина электромагнитного поля по Фарадею
  • § 72. Закон Фарадея. Индукционное измерение магнитного потока и магнитодвижущей силы. Вихревые токи
  • § 73. Явление самоиндукции. Индуктивность. Законы нарастания и спада тока при включении и выключении цепи
  • § 74. Энергия магнитного поля тока. Индуктивность и энергия электромагнита. Индуктивность кабеля
  • § 75. Взаимная индуктивность. Энергия взаимодействия токов. Коэффициент взаимной индукции катушек с общим сердечником
  • § 76. Уравнения Максвелла и уравнения Лорентца
  • § 77. Электромагнитное происхождение массы электрона
  • ГЛАВА XIII. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК
  • § 78. Генерирование переменного тока
  • § 79. Работа генератора электрической энергии на нагрузку Эффективные значения напряжения и величины тока
  • § 80. Емкостное сопротивление и индуктивное сопротивление
  • § 81. Активные и реактивные токи. Коэффициент мощности (cos f). Потери (tg b)
  • § 82. Обобщенный закон Ома
  • § 83. Электрический резонанс
  • § 84. Трансформация тока
  • § 85. Трехфазный ток. Синхронные и асинхронные моторы
  • ГЛАВА XIV. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
  • § 86. Индуктор
  • § 87. Колебательный контур
  • § 88. Вибратор Герца (возбуждение колебательного контура индуктором). Токи Тесла
  • § 89. Электромагнитные волны. Вектор Умова — Пойнтинга
  • § 90. Излучение электрического диполя. Волны в двухпроводной линии. Антенны
  • § 91. Распространение электромагнитных волн. Роль ионосферы. «Радиоокно» в космос
  • § 92. Ламповые генераторы электрических колебаний
  • § 93. Модуляция электрических колебаний
  • § 94. Прием, детектирование и усиление радиосигналов. Супергетеродины
  • § 95. Преобразование звуковых колебаний в электрические и электрических в звуковые. Электрозапись и воспроизведение звука
  • § 96. Телевидение
  • § 97. Сантиметровые волны и их распространение в волноводах
  • § 98. Радиолокация. Генерирование ультракоротких волн (клистроны и магнетроны)
Источник

Добавить комментарий