Proprietà e caratteristiche dei campi elettrici

In natura, ci sono molti fenomeni che le persone ancora non capiscono pienamente. Questi includono campi elettrici, le cui caratteristiche sono già in grado di determinare abbastanza bene. Allo stesso tempo, non è sempre possibile usarli. Questa direzione è di natura piuttosto teorica e, molto probabilmente, non fornirà benefici nello studio a breve termine, e ora si pone maggiore enfasi su tali sviluppi. Pertanto, le opportunità di tali campi sono principalmente esplorate dagli appassionati e non è assolutamente da aspettarsi radicali innovazioni nel prossimo futuro.

Cos'è un campo elettrico

Come in molti altri casi, è necessario iniziare la descrizione di questo fenomeno con la sua definizione. Dal punto di vista della scienza moderna, è una versione speciale della materia creata con l'aiuto di corpi carichi. Rileva il campo elettrico e le sue caratteristiche possono essere dovute all'interazione tra le cariche. Sono le componenti principali di questo fenomeno. È impossibile rilevarlo con la vista ordinaria, ma una persona ha molti altri organi di senso. E con il loro aiuto è abbastanza possibile determinare la presenza di un tale campo. L'esempio più semplice è portare la mano sullo schermo della TV. Lui, come qualsiasi altro dispositivo elettronico, crea attorno a sé solo un campo del genere, a cui reagiscono i peli del braccio. Di conseguenza, una persona ottiene l'opportunità in modo molto condizionato, ma determina comunque la presenza o l'assenza di un tale fenomeno.

Campo elettrico ed elettromagnetico

Questi concetti non dovrebbero essere confusi. Le caratteristiche principali del campo elettrico suggeriscono che fa parte della sua controparte elettromagnetica. In effetti, come parte di questo fenomeno ci sono due elementi, uno dei quali è discusso in questo articolo, e il secondo logicamente esce dal nome. Questo è un campo magnetico. Interagiscono sempre tra loro e sono generalmente considerati insieme, ma hanno caratteristiche diverse e quindi in alcuni casi è meglio separarli.

proprietà

Ciascuno di questi fenomeni ha alcune caratteristiche che rimangono permanentemente invariate. Quindi, qualunque sia l'energia caratteristica di un campo elettrico, si possono distinguere le seguenti proprietà:

• Rilevare visivamente un tale fenomeno è impossibile, così come determinarne i parametri. Ciò richiede dispositivi speciali.
• Qualsiasi campo elettrico ha qualche effetto sulle cariche, con l'aiuto di cui si pone. Inoltre influenzano il suo rilevamento.
• Il campo elettrico è assolutamente reale e materiale. Esisteva e continuerà ad esistere indipendentemente dalle nostre idee, credenze, conoscenze e così via.
• Qualsiasi campo elettrico ha caratteristiche come tensione, potenziale e tensione.

La scienza moderna è già in grado di creare consapevolmente tali fenomeni e persino di gestirli entro certi limiti, ma è ancora molto lontano dal metterli completamente al servizio dell'uomo.

tensione

Questa è una delle caratteristiche del campo elettrico. La tensione viene applicata quando è necessario determinare la "quantità" di un tale fenomeno in un determinato luogo. È piuttosto difficile da immaginare, specialmente senza una sufficiente conoscenza della fisica, poiché questo indicatore si riferisce specificamente a quest'area della scienza. Quindi, questo valore è calcolato come il rapporto tra la carica positiva del test e la forza d'azione. E allo stesso tempo, la caratteristica si riferisce agli indicatori vettoriali. Cioè, la sua direzione è necessariamente simile a quella che influenza la carica di prova. Per dirla semplicemente, la tensione è la forza o il potere del campo elettrico in un determinato momento in un determinato luogo. Più alto è questo indicatore, più fortemente questo fenomeno colpisce gli oggetti circostanti o gli esseri viventi.

potenziale

Questa è un'altra caratteristica del campo elettrico. Il potenziale è l'energia accumulata che un fenomeno può utilizzare per spostare le cariche. Quando inizia a muoversi, questa stessa risorsa viene spesa su di essa e alla fine diventa uguale a zero. Si accumula nel modo opposto. Ad esempio, puoi prendere la stessa carica, ma situata al di fuori del campo elettrico. Non appena una certa forza lo muove all'interno e si sposta lì, appare un potenziale.

Il modo più semplice per presentarlo è l'esempio di una molla convenzionale. Nella sua posizione tranquilla, non ha potenziale e rappresenta semplicemente un pezzo di metallo curvo. Ma non appena iniziamo a comprimerlo, il potenziale inizia a sorgere. Se rilasci la molla, si raddrizza all'istante e contemporaneamente sposta tutti gli oggetti che possono trovarsi sul suo percorso. Se torniamo ai campi elettrici presi in considerazione, nel loro caso il potenziale corrisponderà strettamente agli sforzi applicati per spostare la carica. Nella scienza moderna, questo indicatore è misurato in volt.

tensione

In realtà, qualsiasi fenomeno simile può essere descritto dai due precedenti indicatori. Ma la caratteristica del campo elettrico è la tensione. Deriva dal potenziale e mostra quale tipo di lavoro ha prodotto il fenomeno in un rapporto quantitativo. Con l'esempio della stessa molla, la tensione sarà l'indicatore a cui è girata dopo la compressione. Cioè, se il potenziale è la "energia accumulata" totale, allora questo parametro chiarisce già esattamente quanto è stato speso per il movimento delle cariche.

applicazione

Le caratteristiche dei campi elettrici implicano la presenza di due proprietà fondamentali che vengono utilizzate dall'uomo. Quindi, possono formare ioni, e gli elettrodi immersi in un liquido permettono, senza molto sforzo, di separarlo, grosso modo, in frazioni. È la base di queste proprietà e l'uso dei campi elettrici.

• Medicina. Utilizza un sistema di effetti sugli ioni diretti del sito interessato. Di conseguenza, aiutano ad aumentare il tasso di rigenerazione, pulire la ferita, uccidere i germi e così via. Inoltre, le proprietà e le caratteristiche dei campi elettrici consentono loro di "vibrare" con grande frequenza. Questa funzione è anche utilizzata. Grazie ad esso, è possibile aumentare la temperatura di alcune parti del corpo, che contribuirà a migliorare il flusso sanguigno e ad avere un effetto positivo sulla salute.
• Pulizia In questo settore viene utilizzato un sistema di separazione dei liquidi. Quindi, è esattamente questa caratteristica che viene utilizzata negli impianti di trattamento delle acque reflue. L'acqua in cui una grande quantità di ogni tipo di immondizia viene dissolta diventa molto dannosa. In questo caso, è difficile fare qualcosa con esso, perché non tutti i filtri saranno in grado di affrontare il problema. In una tale situazione, vengono utilizzati campi elettrici che separano l'acqua, separando parte dell'inquinamento da essa. Il risultato è un passo di pulizia abbastanza semplice, veloce ed economico.
• Chimica. Questa scienza usa nell'industria la stessa proprietà di separazione dei liquidi. Viene utilizzato attivamente in laboratorio, ma il più delle volte può essere trovato nel campo della produzione di petrolio. In alcuni casi, risulta essere piuttosto inquinato e ci vuole un sacco di tempo per spendere soldi per poter finalmente avere il prodotto giusto. Il campo elettrico aiuta molto con questo. Separa l'olio, rimuovendo la maggior parte dei contaminanti e quindi facilitando notevolmente la sua ulteriore elaborazione.

Ci sono molti altri usi. Ad esempio, il campo elettromagnetico, che comprende anche il fenomeno considerato in questo articolo, può fungere da sistema wireless per la trasmissione di energia elettrica a diversi dispositivi. Sfortunatamente, nella maggior parte dei casi, tutti questi sviluppi sono piuttosto teorici e sperimentali.

Impatto umano

Siamo sempre circondati da un campo elettrico. Le sue proprietà e caratteristiche sono solitamente dello stesso tipo e costanti, così che le caratteristiche naturali di fondo del nostro pianeta non hanno quasi alcun effetto sugli esseri umani. Leggermente più luminoso, questo effetto diventa evidente durante un temporale grave, quando sembra che l'aria stia letteralmente tremando dalla tensione. Ma anche per la stragrande maggioranza delle persone, questo non rappresenta alcuna minaccia.

Tuttavia, i progressi non si fermano e un numero elevato di dispositivi appare costantemente, ognuno dei quali genera il proprio campo elettrico. Inoltre, è molto più forte dello sfondo naturale, che è 0,5 kV / m. Naturalmente, questa funzione non è passata inosservata. Da tempo è stata derivata la tensione massima ammissibile in cui possiamo esistere quasi illimitata. È 25 kV / m. In condizioni normali, anche con l'attivazione di tutti gli elettrodomestici, questo indicatore non viene superato. Una persona media può ricevere una grande "dose" solo quando è (inoltre, a lungo) nelle immediate vicinanze fili ad alta tensione. Lì, la tensione è molto più alta ed è altamente raccomandato non stare vicini (e ancora di più a lavorare) per molto tempo. Anche quei professionisti che sono costretti a stare vicino alle fonti di tali campi elettrici non dovrebbero farlo per più di un'ora e mezza al giorno. Quindi, se ci sono territori adiacenti alle linee elettriche, il tempo di presenza dovrebbe essere limitato il più possibile.

risultati

In questo articolo abbiamo esaminato tutte le caratteristiche di base, le proprietà e le caratteristiche dei campi elettrici. Sulla base di quanto precede, si può concludere che si tratta di un fenomeno molto interessante, uno studio completo di cui può essere di grande aiuto per l'umanità in un lontano futuro.