Энергия электрического поля

Первое слагаемое этого выражения, в соответствии со смыслом слагаемых в (19.3), выражает работу возбуждения электрического поля в вакууме, а второе слагаемое — это собственно работа поляризации диэлектрика. Поэтому если энергия электрического поля в вакуумированном объеме системы, V6 j8n,, считается входящей во внутреннюю энергию ее, т. е. U = - =U+V6 /8it, то работа электризации должна записываться в виде (19.1), если же этого добавления к U нет, то надо учитывать только чистую работу поляризации, т. е. [c.160]

Применение конденсаторов. Конденсаторы как накопители электрических зарядов и энергии электрического поля широко применяются в различных радиоэлектронных приборах и электротехнических устройствах. Они используются для сглаживания пульсаций в выпрямителях переменного тока, для разделения постоянной и переменной составляющих тока, в электрических колебательных контурах радиопередатчиков и радиоприемников, для накопления больших запасов электрической энергии при проведении физических экспериментов в области лазерной техники и управляемого термоядерного синтеза. [c.146]

Вычислите энергию электрического поля конденсатора электроемкостью 10 мкФ, заряженного до напряжения 10 В. [c.212]

Если конденсатор колебательного контура имеет в начальный момент небольшой заряд и разряжается через катушку L , то в контуре возникают свободные электрические колебания малой амплитуды. Эти колебания через цепь обратной связи управляют коллекторным током транзистора, конденсатор колебательного контура через транзистор периодически получает дополнительный электрический заряд. При этом энергия электрического поля в конденсаторе увеличивается, растет амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе колебательного контура. [c.236]

Потенциальная энергия электрического поля. Предположим, что в каждой точке пространства известна напряженность электрического поля. Предположим, далее, что это поле создается неподвижными электрическими зарядами, распределенными в пространстве. [c.167]

При распространении электромагнитной волны происходит перенос (течение) энергии, подобно тому как это имеет место при распространении упругой волны. Вопрос о течении энергии в упругой волне был впервые (1874 г.) рассмотрен Н. А. Умовым ), который доказал общую теорему о потоке энергии в любой среде. Поток энергии в упругой волне может быть вычислен через величины, характеризующие потенциальную энергию упругой деформации и кинетическую энергию движения частиц упругой среды. Плотность потока энергии выражается с помощью специального вектора (вектор Умова). Аналогичное. рассмотрение плодотворно и для электромагнитных волн. До известной степени можно уподобить энергию электрического поля потенциальной энергии упругой деформации, а энергию магнитного поля — кинетической энергии движения частей деформированного тела. Так же как и в случае упругой деформации, передача энергии от точки к точке в электромагнитной волне связана с тем обстоятельством, что волны электрической и магнитной напряженностей находятся в одной фазе. Такая волна называется бегущей. Движение энергии в бегущей упругой или электро-магнитной [c.37]

Если к диэлектрику приложены слабые электрические поля (в области выполнения закона Ома), то они не могут изменить ни концентрации, ни подвижности носителей заряда. Значения величин п и 1, таким образом, остаются весьма низкими, и вклад электронной проводимости незначителен. В сильных электрических полях ситуация резко меняется. Энергии электрического поля. может быть достаточно для освобождения полем электронов (или дырок) из связанного состояния. Вследствие этого возрастает подвижность носителей заряда. Кроме того, из-за ударной ионизации резко увеличивается и концентрация освобожденных электронов в зоне проводимости (или дырок в валентной зоне). Все это приводит к росту электронной проводимости. [c.274]

О б ъ е VI н а я плотность энергии электрического поля [c.308]

Из формулы (10.24) видно, что при поляризации диэлектрика в электрическом поле при постоянных температуре и объеме изменение его свободной энергии равно энергии электрического поля в диэлектрике [c.190]

Первый член в этом выражении определяет работу на возбуждение электрического поля [ /(8п) — плотность энергии электрического поля в вакууме] второй член представляет собой работу поляризации в собственном смысле на единицу объема изотропного диэлектрика dW =—EdP. [c.290]

Тело, испускающее электроны или ионы, называется эмиттером. Для наблюдения и использования электронной или ионной эмиссии необходимо создать у поверхности эмиттера электрическое поле, отсасывающее эмитированные частицы. Обычно для достижения эмиссионным током насыщения достаточно приложить небольшое поле (десятки или сотни вольт на сантиметр). В случае полевой эмиссии внешнее электрическое поле превращает потенциальный порог, существующий на границе тела и препятствующий выходу электронов, в барьер конечной ширины и уменьшает его высоту, вследствие чего становится возможным квантовомеханическое туннелирование электронов сквозь барьер. При этом энергия электрического поля затрачивается только на ускорение эмитированных электронов. Для возникновения полевой эмиссии необходимо приложить к телу сильное электрическое поле (I 10 В/см), при этом плотность тока может достигнуть 10 А/см . При еще больших импульсных полях локальные участки эмиттера (выступы, заострения) сильно разогреваются (чаще всего током полевой эмиссии) и взрываются. Часть вещества эмиттера переходит из конденсированной фазы в плотную плазму. Этот процесс сопровождается испусканием интенсивного электронного потока — возникает взрывная электронная эмиссия. Монографии и обзоры по эмиссионной электронике и различным видам эмиттеров приведены в [1—4, [c.567]

Можно представить и другую простую модель магнитогидродинамического устройства (рис. XV.22, б), в которой к жидкости, движущейся н магнитном поле, подводится энергия внешнего электрического поля. Это осуществляется присоединением к пластинам источника электрического тока. Подводя к жидкости или газу энергию электрического поля извне, можно ускорить поток. Таков насосный режим работы рассматриваемой нами модели. [c.453]

Энергия электрического поля цепи определится выражением [c.203]

В этом случае кинетической энергии механической системы соответствует энергия магнитного поля, потенциальной энергии — энергия электрического поля, функции рассеивания — функция Ф , обобщенным силам Qj — э. д. с. Су. [c.204]

Пользуясь табл. 5, энергию электрического поля определяем выражением Пе [c.211]

Другим примером является колебательный контур, создаваемый системой конденсатор — катушка — сопротивление , представляющий собой, в сущности, электрический маятник. В колебательном контуре энергия электрического поля заряженного конденсатора переходит в энергию магнитного поля катушки индуктивности и обратно. Таких примеров, в которых происходит взаимное превращение двух видов энергии направленного движения, имеется бесчисленное множество при самых различных сочетаниях воздействий. [c.135]

Электрические модели. Две системы электромеханических анало-г и й первая — энергия магнитного ноля соответствует кинетической энергии, а энергия электрического поля — потенциальной вторая — энергия магнитного поля соответствует потенциальной энергии, а энергия электрического поля — кинетической. Сопоставление механических и электрических величин приведено в табл. 14. [c.388]

Энергия электрического поля конденсатора [c.331]

В настоящее время известны различные виды энергии — энергия теплового движения микрочастиц, составляющих тело, кинетическая энергия всего тела в целом, энергия гравитационного поля (в частности, потенциальная энергия тела, поднятого над землей), энергия электрического поля, энергия магнитного поля, энергия электромагнитного излучения, внутриядерная энергия и др. Закон сохранения и превращения энергии устанавливает однозначную связь между всеми видами энергии в процессе их взаимопревращений. [c.28]

Энергия электрического поля Ws измеряется работой, которую необходимо совершить для размещения в пространстве зарядов, создающих это поле. Ее элементарное значение [c.210]

Влияние электрического заряда на конденсацию вызвано тем, что, помимо объемного и поверхностного членов, в уравнении свободной энергии существенную роль играет и энергия электрического поля, зависящая от размеров капли [Л. 163, 107]. [c.37]

Конденсатор является обладающим электрической емкостью концентратором энергии электрического поля и состоит из разделенных диэлектриком проводящих электродов — обкладок с выводами для присоединения к электрической цепи. [c.272]

Здесь кинетической энергии механической системы соответствует энергия электрического поля, потенциальной энергии — энергия магнитного поля, обобщенным силам — скорость изменения тока. [c.53]

Так же как и в случае магнетиков, следует иметь в виду, что Е представляет собой напряженность поля, уже измененную присутствием диэлектрика. Она существенным образом зависит от формы и размеров диэлектрика. Поэтому функция 11 не имеет непосредственного физического смысла внутренней энергии за вычетом энергии электрического поля в вакууме. [c.81]

В большей части этой главы мы будем считать, что среда является однородной, непоглощающей и магнитно-изотропной. Плотность энергии электрического поля, запасенной в анизотропной среде, равна [c.80]

Импульсный режим лазеров может осуществляться либо непосредственно от питающей сети, либо с применением промежуточного накопителя энергии [37]. Очевидно, что первый вариант, хотя и является наиболее простым, мало приемлем для устройств лазерной техники. Использование промежуточного- накопителя энергии приводит к усложнению схемы источника питания, но позволяет реализовать совместно с коммутирующими элементами все необходимые режимы работы с любым уровнем входных параметров. Энергия, необходимая для накачки лазеров, может накапливаться в конденсаторах в виде энергии электрического поля и в индуктивных элементах, где аккумулируется энергия магнитного поля. Возможно использование комбинированных накопителей энергии. [c.33]

Показать, что энергия электрического поля в среде, введенная в электродинамике, должна рассматриваться как свободная энергия системы (диэлектрик во внешнем электрическом поле). [c.109]

Колебания любых физических величин почти всегда связаны с попеременным превращением энергии одного вида в эпергиьо др того вяда. Так, при колебаниях физического маятника, когда он движется к положению равновесия, потенциальная энергия превращается в кинетическую, а когда он движется от положения равновесия, его кинетическая энергия превращается в потенциальную. При электрических колебаниях в электрическом колебательном контуре поперемешю происходит превращение энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки самоиндукции и обрат1Ю. [c.137]

Если время установления поляризации т значительно меньше периода изменения электрического поля 1/f и Р успевает следовать за Е, то энергия на поляризацию за период не затрачивается работа, совершаемая при подаче электрического поля, полностью отдается диэлектриком при снятии поля, и PdE = u. В случае, когда т сравнимо с 1/f, поляризация не успевает полностью установиться за период изменения поля, поляризованность Р отстает по фазе от напряженности Е, и 0 (рис.4.15). Таким образом, на поляризацию затрачивается энергия электрического поля, переходящая в диэлектрические потери. Наконец, при т>1// поляризация совершенно не успевает установиться за полупериод изменения электрического поля, меняющего знак, и Р=0, откуда PdE = 0. [c.109]

При низких температурах вязкость диэлектрика так велика, что диполи заморожены , не ориентируются в электрическом поле и дипольная поляризация не происходит. Проводимость диэлектрика при низких температурах мала, а поэтому невелики /ск и вызываемые им диэлектрИческйе потери. Поэтому tg б жидкого полярного диэлектрика при низких температурах имеет небольшое значение (рис. 5.21, а, пунктирная линия). С ростом температуры вязкость диэлектрика уменьи1ается. время релаксации полярных молеку.-i становится меньше и они вовлекаются в процесс поляризации. Ориентация (поворот молекул в поле в результате преодоления межмо-лекулярных сил) происходит с трением . На работу против сил трения затрачивается энергия электрического поля, которая и рассеивается в диэлектрике, активная составляющая /да тока абсорбции /аос увеличивается и tgfi диэлектрика растет (рис. 5.21, а). При температуре вязкость диэлектрика уменьшается до такого значения, что время релаксации И полупериод T 2 - i2f) приложенного напряжения становятся одинаковыми Полярные молекулы в течение одного полупериода поворачиваются на максималь- [c.162]

К диэлектрическим потерям, обусловленным поляризацией, следует отнести также так называемые резонансные потери, проявляющиеся в диэлектриках при высоких частотах. Этот вид потерь ( особой четкостью наблюдается в некоторых газах при строго ои-1)еделенной частоте и выражается в интенсивном поглощении энергии электрического поля. [c.49]

ГИЯ —в результате колебательного разряда, происходящего в контурах первичной и вторичной обмоток, энергия магнитного поля будет переходить в энергию электрического поля конденсаторов С] и Сг, заряжая их, а напряжение и ток будут изменяться по затухающим синусоидам, сдвинутым по фазе на 90°. Таким образом, когда первичный ток упадёт до нуля, напряжения t/j и /г на конденсаторах С1ИС2 достигнут максимума пренебрегая потерями и разностью частот, можно считать, что в этот момент вся энергия магнитного поля перешла в энергию электрического поля обоих конденсаторов, т. е. [c.309]

Диэлектрические потери представляют собой часть энергии электрического поля, которая превращается в диэлектрике в теплоту и нагревает его. При частотах свыше 20 кГц их величина становится одним из самых важных параметров диэлектрика. Для определения потерь диэлектрик удобно рассматривать как конденсатор в цепи переменного тока (рис. 18.24). У идеального конденсатора угол сдвига фаз между током / и напряжением U равен 90°, поэтому активная мощность Na, = IU osy равна нулю. Диэлектрик не является идеальным конденсатором, и угол сдвига фаз у него меньше 90° на угол 6, называемый углом диэлектрических потерь. Тангенс угла S и диэлектрическая постоянная е характеризуют удельные потери (на единицу объема диэлектрика), Вт/м [c.602]

Физика. Справочные материалы (1991) -- [ c.146 ]

Теплоэнергетика и теплотехника Общие вопросы Книга1 (2000) -- [ c.230 ]

Справочник по электротехническим материалам Т1 (1986) -- [ c.22 ]

Справочник по электрическим материалам Том 1 (1974) -- [ c.26 ]

Технический справочник железнодорожника Том 1 (1951) -- [ c.488 ]

Краткий справочник по физике (2002) -- [ c.97 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...