Electric field

ELECTRIC FIELD

The concept of the electric field was introduced by Michael Faraday. An electric field is created by a charged body in the space that surrounds it, and results in a force exerted on any other charges placed within the field. The electric field acts between two charges in a similar manner to the way that the gravitational field acts between two masses, and like it, extends  towards infinity and shows an inverse square relationship with distance. However, there is an important difference. Gravity always acts in attraction, drawing two masses together, while the electric field can result in either attraction or repulsion. Since large bodies such as planets generally carry no net charge, the electric field at a distance is usually zero. Thus gravity is the dominant force at distance in the universe, despite being much weaker. An electric field generally varies in space, and its strength at any one point is defined as the force (per unit charge) that would be felt by a stationary, negligible charge if placed at that point. As the electric field is defined in terms of force, and force is a vector, so it follows that an electric field is also a vector, having both magnitude and direction. Specifically, it is a vector field.1000 The study of electric fields created by stationary charges is called electrostatics. The field may be visualized by a set of imaginary lines whose direction at any 117point is the same as that of the field. This concept was introduced by Faraday, whose term 'lines of force' still sometimes sees use. The field lines are the paths that a point positive charge would seek to make as it was forced to move within the field; they are however an imaginary concept with no physical existence and the field permeates all the intervening space between the lines. Field lines emanating from stationary charges have several key properties: first, that they originate at positive charges and terminate at negative charges; second, that they must enter any good conductor at right angles, and third, that they may never cross nor close in on themselves.  The principles of electrostatics are important when designing items of high-voltage equipment. There is a finite limit to the electric field strength that may withstood by any medium. Beyond this point, electrical breakdown occurs and an electric arc causes flashover between the charged parts. Air, for example, tends to arc at electric field strengths which exceed 30 kV per centimetre (кВ/см) across small gaps. Over larger gaps, its breakdown strength is weaker, perhaps 1 kV per centimetre. 2000The most visible natural occurrence of this is lightning, caused when charge becomes separated in the clouds by rising columns of air, and raises the electric field in the air to greater than it can withstand. The voltage of a large lightning cloud may be as high as 100 MV and have discharge energies as great as 250 kWh. The field strength is greatly affected by nearby conducting objects, and it is particularly intense when it is forced to curve around sharply pointed objects. This principle is exploited in the lightning conductor, the sharp spike of which acts to encourage the lightning stroke to develop there, rather than to the building it serves to protect.  An electric field is zero inside a conductor. This is because the net charge on a conductor only exists on the surface. External electrostatic fields are always perpendicular to the conductors surface. Otherwise this would produce a force on the charge carriers inside the conductor and so the field would not be static as we assume. 
 
 
 
 
 
 

Понятие электрического поля было введено Майклом Фарадеем. Электрическое поле создано заряженным телом в космосе, который окружает его, и приводит к силе, проявленной по любым другим обвинениям, помещенным в области. Электрическое поле действует между двумя обвинениями подобным образом к пути, который действия поля тяготения между двумя массами, и как оно, простирается к бесконечности и показывает обратные квадратные отношения с расстоянием. Однако, есть важное различие. Сила тяжести всегда действует в привлекательности, соединяя две массы, в то время как электрическое поле может привести или к привлекательности или к отвращению. Так как большие тела, такие как планеты вообще не несут чистого обвинения, электрическое поле на расстоянии обычно - ноль. Таким образом сила тяжести - доминирующая сила на расстоянии во вселенной, несмотря на то, чтобы быть намного более слабым. Электрическое поле вообще изменяется по пространству, и его сила в любом пункте определена как сила (за обвинение в разделе), который чувствовало бы постоянное, незначительное обвинение если помещено в тот пункт. Поскольку электрическое поле определено с точки зрения силы, и сила - вектор, так, из этого следует, что электрическое поле - также вектор, имея и величину и руководство. Определенно, это - векторная область. Исследование электрических полей, созданных постоянными обвинениями, называют electrostatics. Область может визуализироваться рядом воображаемых линий, руководство которых в любом 117point является тем же самым как той из области. Это понятие было введено Фарадеем, термин которого 'линии силы' все еще иногда видит использование. Полевые линии - пути, которые положительный заряд пункта стремился бы сделать, поскольку он был вынужден переместиться в области; они - однако воображаемое понятие без физического существования, и область проникает во всем прошедшем пространстве между линиями. У полевых линий, происходящих от постоянных обвинений, есть несколько ключевых свойств: во-первых, то, что они происходят в положительных зарядах и конечный в отрицательных зарядах; во-вторых, то, что они должны войти в любого хорошего проводника под прямым углом, и в-третьих, который они никогда, возможно, не пересекают, ни приближаются самостоятельно. Принципы electrostatics важны, проектируя пункты оборудования высокого напряжения. Есть конечный предел силе электрического поля, которая может противостоявший любой средой. Вне этого пункта происходит электрическое расстройство, и электрическая дуга вызывает flashover между заряженными частями. Воздух, например, имеет тенденцию образовывать дугу в силах электрического поля, которые превышают 30 кВ за сантиметр (кВ/см) через маленькие пропуски. По большим пропускам его электрическая прочность более слаба, возможно 1 кВ за сантиметр.