Основи електротехніки сильних струмів

Зі збільшенням розмірів тіла зростає і його електрична їм-кістка. \

Якщо тіло має форму кулі, то виявляється, що сто електрична ємність залежить тільки від радіуса: у скільки разів радіус од-ного кулі більше радіуса другого кулі, в стільки ж разів першої кулі більше ємності другого кулі.

Та Снаірімер, куля, радіусом 0,5 м, має електрнчеекоа їм-кісткою в 50 см, так як радіус етбф кулі дорівнює 50 см.

Варто зауважити. що «сантиметр ємності є абсолютною одиницею ємності.

Існують ще інші практичні одиниці для виміряна електричної ємності: - 1 мікрофарад == | Ш 000 см.

1 Фарада = г 1 000 000 микрофарад.

Фарада представляє дуже велику одиницю, що видно що ємність земної кулі дорівнює лише 707 мікрофарадах, т. В. 0,000707 Фаради. 1

Куля, що володіє ємність »в 1 фараду, мав би мати ра-Діус в 9" мільйонів кілометрів.

Подібно до того як ємність якого судини вказує на ту кількість рідини, яке можна налити в цю посудину, електрична ємність тіла вказує на його здатність сприйняти електричний заряд, т. Е. На ту кількість електрики, яку можна мати на поверхні даного тіла .

Однак кількість рідини, налитої в посудину, залежить ще від рівня, до якого рідина налита. Подібно до цього кількість електрики, що знаходиться на зарядженому тілі, залежить від електричного рівня, т. Е. Від електричного потенціалу (напруги) тіла.

Чим більше електрична ємність тіла і чим вище напруга (потенціал) заряду, тим більше буде кількість електрики на цьому тілі.

Білі позначити буквами: а - кількість електрики (ел. Заряд), С - електричну ємність тіла. V-електричний потенціал (напруга), то можна написати наступну Формулу:

У цій формулі q повинно бути виражено в кулонах, ємність С - у Фарада, а напруга У -в вольтах. 2

Тепер стає зрозумілим, чому таку велику одиницю, як Фарада, взяли, за одиницю, так як відношення числа вольт до числа кулонів дорівнює числу фарад:,

Однак в практичному житті користуються не Фарадей, а Боло зручними для застосування одиницями - мікрофарадах.

Приклад 2. Є куля, радіусом 1,5 м, заряджений до електричного потенціалу. 10000 вольт. Визначити кількість електрики на цій кулі.

Див. Приклад 3 на наступній сторінці.

Веди ж у формулі, що зв'язує кількість електрики д з ємністю С і напругою У, висловити кількість електрики в абсолютних одиницях, а ємність С - в сантиметрах, то не слід забувати, що в цьому випадку яапряжс-

ня У повинне бути виражене в абсолютних одиницях.

Рішення. Ємність кулі дорівнює числу сантиметри * радіусу а тому,

Приклад3. Знайти ємність земної кулі.

Рішення. Відомо, що 1 метр дорівнює однієї десятимільйонна частини чет-верть меридіана. Отже, 1 м менше окружності земної кулі (меридіана) в 40 мільйонів разів; звідси випливає, що довжина кола земної кулі дорівнює 40 мільйонам Метрів:

звідки радіус земної кулі дорівнює:

Ємність земної кулі дорівнює числу сантиметрів його радіусу, а тому: чи

§ 10. Електрична індукція.

Зробимо цікавий досвід: візьмемо кулю А і наелектрізуем його, припустимо, позитивним електрикою (рис. 24) '. Візьмемо ще інша куля У, який перед досвідом не був заряджений; виявляється, що куля У, перебуваючи від кулі А на деякій відстані, сам електризується, причому на одній стороні кулі В, зверненої до зарядженого кулі, виходить або, як кажуть, индуктируется негативне електрику, а на протилежному боці - позитивну електрику. При цьому куля А, збуджуючи, або индуктируя, електрику на кулі В, сам анітрохи не втрачає свого власного заряду. Отже, електрику на кулі В виникло під впливом кулі А; таке явище називається електричний
індукцією, або електризацією "* через
вплив. \; .

Отже, явище електричної індукції полягає в тому, що під впливав-ням зарядженого тіла на наближеному до нього одним провідному натовпів одночасно индуктируются обидва роду електрики: електрику, різнойменне з зарядженим тілом, притягується на сторону, найближчу до зарядженого тіла, а однойменне електрику відштовхується зарядженим тілом в протилежну сторону.

Якщо видалити кулю У від кулі А, то позитивну електрику • на кулі У знову з'єднається з негативним; вони один одного знищать, і на кулі Не стане актуальним виявлятися ніякого присутності електричного заряду.

Інша картина вийде, якщо ми, наблизивши кулю У до заряджений-ному кулі А, торкнемося до нього рукою або взагалі з'єднаємо його з землею (рис. 25). При цьому тільки частина електрики на тілі У піде в землю; це електрику називається вільним електрикою. Інша ж частина, яка називається пов'язаним електрикою, в землю піти не може, так як буде притягатися зарядом тіла А. знищити-жим тепер з'єднання з землею і видалимо куля У від кулі А; тоді куля У залишиться наелектризованим негативним електрикою, так як йому ні з чим з'єднатися.

Зовсім подібна картина вийшла б, якби куля А був заряджений негативною електрикою; в цьому випадку на поверхні кулі В також з'явилося б два роду електрики: пов'язано - по-ложітельное і вільний - негативне електрику. При з'єднанні кулі В з землею вільне негативне електрику піде в землю, а пов'язане позитивну електрику залишиться на поверх-ності кулі В.

Явищем електричної індукції можна пояснити причину при-тяжіння наелектризованими тілами різних легких предметів. Дей-ствительно, візьмемо скляну паличку, наелектризований поклади-них електрикою (рис. 26), і наблизимо до кульок, зроблений-ним з пробив. Під впливом електричної індукції в кожному, ша-рике виникнуть два роду електрики: негативне і позитивними-ве. Негативний заряд буде притягатися до палички, а позитивний буде від неї відштовхуватися, але тяжіння виявиться сильніше відштовхування, так як негативний заряд розташований до наелектрі-зовано паличці ближче, ніж позитивний.