Рис. 1.3. Сила, действующая на заряд в электрическом поле
Под действием этой силы заряд "q" перемещается за пределы поля, то есть совершается работа за счет энергии совместного поля зарядов (W), которая убывает.
Отношение энергии поля Wм к величине заряда "q" в данной точке называется электрическим потенциалом данной точки электрического поля.
φм=Wм/q
Электрическое напряжение (U)
При перемещении заряда силами поля из точки М в точку Н совершается работа (А).
A = Wм - Wн =φм · q - φн q = q (φм-φн) = q · U
Разность потенциалов двух точек электростатического поля называется электрическим напряжением и обозначается буквой U
| U=φм-φн | U=A/q |
Единица измерения напряжения - Вольт:
1 B=1 Дж/1 Кл
В технике используются более мелкие единицы измерения напряжения U
- тысячная доля - милливольт. 1 мВ = 10-3 В
- миллионная доля - микровольт. 1мкВ = 10-6 В
более крупная единица измерения - киловольт. 1 кВ = 1000 В = 103 В.
Электрический ток и электропроводность вещества
При некоторых условиях для нейтрального атома (повышение температуры), этот атом теряет электрон, превращаясь в положительный ион. Оторвавшийся электрон может присоединиться к соседнему атому, образуя отрицательный ион.
Если такое вещество поместить в электрическое поле, то под действием сил поля возникает процесс движения свободных электронов или ионов в направлении сил поля, получивший название электрического тока.
Свойство вещества проводить электрический ток под действием электрического поля называется электропроводностью.
Электропроводность вещества зависит от количества свободных, не связанных с атомами, электрически заряженных частиц. Чем выше их концентрация, тем электропроводность больше.
Все вещества в зависимости от электропроводности делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики.
Проводники обладают высокой электропроводностью. Делятся на два класса:
К 1 классу относятся металлы и их сплавы.
В металлах электроны, расположенные на внешних орбитах, слабо связаны с ядрами атомов, часть электронов перемещается между атомами, заполняя пространство между ними и находятся в беспорядочном движении (см.рис.1,4). Однако если металлический проводник внести в электрическое поле, то свободные электроны под действием сил поля начнут перемещаться в сторону положительного заряда (см.рис.1,4), создавая электрический ток.
