From Wikipedia, the free encyclopedia
Интензитèт или напрèгнатост на електрѝческото полè е основна векторна характеристика, равна на отношението на силата , действаща на точков електричен заряд в полето, към големината на заряда : [1]
. (1)
В английския език се среща и само като електрично поле .
За да се определи електричното поле в определена точка на пространството, измерва се силата, коя полето упражнява върху заряд, поставен в тази точка. Ако заряд се намира на разстояние от пробен заряд , силата на взаимодействие между двата заряда съгласно закона на Кулон е: [2]
. (2)
Замествайки тази стойност във формула (1), се получава:
, (3)
където е диелектричната проницаемост на средата;
е единичен вектор, определящ посоката на полето.
Величината на интензитета като скаларна величина е:
. (4)
Когато електричното поле е създадено от множество заряди, интензитетът на полето е векторна сума от електричните полета на всички заряди:
, (5)
е разстоянието от -ия заряд до точката, в която се измерва електричното поле.
Ако разпределението на зарядите е непрекъснато, сумата е интегрална:
(6)
където:
е обем от пространството, където са разположени зарядите (ненулева обемна плътност на заряда, ρ≠0), или цялото пространство,
– радиус-вектор на точки, в която се изчислява ,
– радиус-вектор на източника, достигащ до всички точки от областта при интегриране,
– елемент от обема.
Може да се постави: вместо ;
вместо ;
вместо . [1]
В общия случай напрегнатостта на електричното поле зависи от пространствените координати и времето
Интензитетът на електричното поле е свързан с електромагнитните потенциали:
където са скаларният и векторният потенциали.
В частния случай на стационарни (непроменящи се с времето) полета уравнението се опростява и показва връзката на електростатичното поле с електростатичния потенциал или покомпонентно:
то ест електростатичното поле се оказва потенциално поле.
Обратното съотношение определя електростатичния потенциал чрез интензитета на електричното поле:
Съгласно определението от формула (1), единица за напрегнатост на електрическото поле може да бъде „нютон на кулон“ . От връзката между физичните величини и техните измерителни единици се получава:
Официално приетата единица за интензитет на електричното поле в международната система СИ съгласно формула (4) е волт на метър . Често използвани в практиката са производните единици микроволт на метър , миливолт на метър , киловолт на метър и мегаволт на метър .
Примерни стойности:
Устойчивостта на проникване на електрическо поле е пределната стойност на напрегнатостта на полето, при която в някоя среда нея настъпва електрически пробив. За въздуха тя е 3 MV/m = 30 kV/cm = 3.106 V/m. За други среди тя намалява с увеличаване на диелектричната проницаемост.
Пример: Ако има напрежение 5 V между две пластини на кондензатор на разстояние 1 mm, напрегнатостта на полето е 5 kV/m.
Измерванията на интензитета на електричното поле в електрически инсталации със свръхвисоко напрежение се извършват с устройства от типа ПЗ-1, ПЗ-1М и др.
Уредът за измерване на напрегнатостта на електрическото поле работи по следния начин: в антената на устройството електричното поле създава е.д.н., което се усилва от транзисторен усилвател, коригира се от полупроводникови диоди и се измерва с микроамперметър със стрелка. Антената е симетричен дипол, направен под формата на две метални пластини, разположени една над друга. Тъй индуктираното е.д.н. в симетричния дипол е пропорционално на силата на електрическото поле, скалата на милиамперметъра е градуирана в киловолти на метър (kV / m).
Измерването на интензитета трябва да се извършва в цялата зона, където човек може да бъде в процеса на извършване на работа. Решаваща е най-високата измерена стойност на интензитета. При работно място на земята обикновено най-голям е интензитетът на височината на човека.
Точките за измерване се избират съгласно държавни стандарти в зависимост от местоположението на работното място и оборудването му със защитни средства съгласно таблицата: [1]
Разположение на работното място | Средства за защита | Точки за измерване |
---|---|---|
Без повдигане на съоръжения и конструкции | Без средства за защита | На височина 1,8 м от повърхността на земята |
Без повдигане на съоръжения и конструкции | Средства за колективна защита | На височина 0,5; 1,0 и 1,8 м от повърхността на земята |
С повдигане на съоръжения и конструкции | Независимо от наличието на защитно оборудване | На височина 0,5; 1,0 и 1,8 м от площадката на работното място и на разстояние 0,5 м от заземените токопроводящи части на оборудването |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.