Основы электротехники сильных токов. Электрические и магнитные явления, страница 4

С увеличением размеров тела возрастает и его электрическая ем­кость. \

Если тело имеет форму шара, то оказывается, что сто электрическая емкость зависит только от радиуса: во сколько раз радиус од­ного шара больше радиуса второго шара, во столько же раз первого шара больше емкости второго шара.

Та Снаиример, шар, радиусом 0,5 м, обладает электрнчеекоа ем­костью в 50 см, так как радиус этбф шара равен 50 см.

Следует заметить., что «сантиметр емкости является абсолютной единицей емкости.

Существуют еще другие практические единицы для измерена электрической емкости:- 1 микрофарада ==|Ш 000 см.                                                                         .

1 фарада =г 1 000 000 микрофарад.

Фарада представляет весьма большую единицу, что видно что емкость земного шара равна только 707 микрофарадам, т. в.. 0,000707 фарады.¹

Шар, обладающий ёмкость» в 1 фараду, должен был бы иметь ра­диус в 9"миллионов километров.

Подобно тому как емкость всякого сосуда указывает на то количе­ство жидкости, которое можно налить в этот сосуд, электрическая ем­кость тела указывает на его способность воспринять электрический заряд, т. е. на то количество электричества, которое можно иметь на поверхности данного тела.

Однако количество жидкости, налитой в сосуд, зависит еще от уровня, до которого жидкость налита. Подобно этому количество электричества, находящееся на заряженном теле, зависит от электрического уровня, т. е. от электрического потенциала (напряжения) тела.

Чем больше электрическая емкость тела и чем выше напряжение (потенциал) заряда, тем больше будет количество электричества на этом теле.

Бели обозначить буквами: а — количество электричества (эл. заряд), С — электрическую емкость тела, , V—электрический потенциал (напряжение), то можно написать следующую Формулу:

В этой формуле qдолжно быть выражено в кулонах, емкость С — в фарадах, а напряжение У—в вольтах.²

Теперь становится понятным, почему такую большую единицу, как фарада, приняли, за единицу, так как отношение числа вольт к числу кулонов равно числу фарад:,

Однако в практической жизни пользуются не фарадами, а болоо удобными для применения единицами — микрофарадами.

Пример 2. Имеется шар, радиусом 1,5 м, заряженный до электрического потенциала. 10000 вольт. Определить количество электричества на этом шаре.

, См. пример 3 на следующей странице.

Веди же в формуле, связывающей количество электричества д с емкостью С и напряжением У, выразить количество электричества в абсолютных единицах, а емкость С — в сантиметрах, то не следует забывать, что в этом случае яапряжс-

ние У должно быть выражено в абсолютных единицах.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ

Решение. Емкость шара равна числу сантиметра* радиусу а потому,

Количествоэлектричества:

Пример3. Найти емкость земного шара.

Решение. Известно, что 1 метр равен одной десятимиллионной части чет­верти меридиана. Следовательно, 1 м меньше окружности земного шара (меридиана) в 40 миллионов раз; отсюда следует, что длина окружности земного шара равна 40 миллионам Метров:

откуда радиус земного шара равен:

Емкость земного шара равна числу сантиметров его радиуса, а потому: или

§ 10. Электрическая индукция.

Произведем любопытный опыт: возьмем шар А и наэлектризуем его, допустим, положительным электричеством (рис. 24)'. Возьмем еще другой шар В, который перед опытом не был заряжен; оказывается, что шар В, находясь от шара А на некотором расстоянии, сам электризуется, причем на одной стороне шара В, обращенной к заряженному шару, получается или, как говорят, индуктируется отрицательное электричество, а на противоположной стороне — положительное электричество. При этом шар А, возбуждая, или индуктируя, электричество на шаре В, сам нисколько не теряет своего собственного заряда. Следовательно, электричество на шаре В возникло под влиянием шара А; такое явление называется электрический
индукцией, или электризацией"* через
влияние.\_;                                                                .

Итак, явление электрической индукции состоит в том, что под влия­нием заряженного тела на приближенном к нему другом проводящем толп одновременно индуктируются оба рода электричества: электриче­ство, разноименное с заряженным телом, притягивается на сторону, ближайшую к заряженному телу, а одноименное электричество отталкивается заряженным телом в противоположную сторону.

Если удалить шар В от шара А, то положительное электричество • на шаре В снова соединится с отрицательным; они друг друга уничтожат, и на шаре В не будет обнаруживаться никакого присутствия электрического заряда.

Другая картина получится, если мы, приблизив шар В к заряжен­ному шару А, дотронемся до него рукой или вообще соединим его с землей (рис. 25). При этом только часть электричества на теле В уйдет в землю; это электричество называется свободным электричеством. Другая же часть, называемая связанным электричеством, в землю уйти не может, так как будет притягиваться зарядом тела А. Уничто­жим теперь соединение с землей и удалим шар В от шара А; тогда шар В останется наэлектризованным отрицательным электричеством, так как ему не с чем соединиться.

Совершенно подобная картина получилась бы, если бы шар А был заряжен отрицательным электричеством; в этом случае на поверхности шара В также появилось бы два рода электричества: связано — по­ложительное и свободное — отрицательное электричество.: При соединении шара В с землей свободное отрицательное электричество уйдет в землю, а связанное положительное электричество останется на поверх­ности шара В.

Явлением электрической индукции можно объяснить причину при­тяжения наэлектризованными телами различных легких предметов. Дей­ствительно, возьмем стеклянную палочку, наэлектризованную положи­тельным электричеством (рис. 26), и приблизим к шарикам, сделан­ным из пробил. Под влиянием электрической индукции в каждом, ша­рике возникнут два рода электричества: отрицательное и положитель­ное. Отрицательный заряд будет притягиваться к палочке, а положи­тельный будет от нее отталкиваться, но притяжение окажется сильнее отталкивания, так как отрицательный заряд расположен к наэлектри­зованной палочке ближе, чем положительный.