Электростатическое поле обладает энергией. Если в электростатическом поле находится электрический заряд, то поле, действуя на него с некоторой силой, будет его перемещать, совершая работу. Всякая работа связана с изменением какого - то вида энергии. Работу электростатического поля по перемещению заряда принято выражать через величину, называемую разностью потенциалов.
Аккумулятор действует аналогично электронам, создавая разницу в электрическом потенциале между его положительным и отрицательным полюсами. Эта разность потенциалов - это то, что обычно называют напряжением. Таким образом, ток течет от положительного полюса батареи к отрицательному полюсу подобно тому, как вода, которая осенью, течет от точки выше до нижней точки. Напряжение является мерой электрической разницы в высоте между двумя полюсами батареи: интуитивно, чем выше напряжение, тем выше разность в высоте и тем больше ток, текущий в провода.
где q - величина перемещаемого заряда,
j 1 и j 2 - потенциалы начальной и конечной точек пути.
Для краткости в дальнейшем будем обозначать . V - разность потенциалов.
V = A/q. РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ МЕЖДУ ТОЧКАМИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ - ЭТО РАБОТА, КОТОРУЮ СОВЕРШАЮТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИЛЫ ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ МЕЖДУ НИМИ ЗАРЯДА В ОДИН КУЛОН .
Измерение выполняется с использованием функции вольтметра мультиметра и подключения двух контуров мультиметра между двумя точками схемы, в которых должно измеряться напряжение. Соблюдайте следующий рисунок, в котором вольтметр подключен к головкам аккумулятора с красным контактом на положительном полюсе для измерения напряжения на лампе.
Энергия воды или воды исходит из цикла воды на Земле под действием солнечной энергии и гравитационной силы Земли. Вода используется для производства электроэнергии на гидроэлектростанциях на основе ее потока и давления, путем объединения этих переменных.
[V] = В. 1 вольт - это разность потенциалов между точками, при перемещении между которыми заряда в 1 кулон, электростатические силы совершают работу в 1 джоуль.
Разность потенциалов между телами измеряют электрометром, для чего одно из тел соединяют проводниками с корпусом электрометра, а другое - со стрелкой. В электрических цепях разность потенциалов между точками цепи измеряют вольтметром.
По результатам работы мы выделяем так называемые крупные гидроэлектростанции. Потенциал крупных гидроэлектростанций практически исчерпан в Чешской Республике. Сеть малых ГЭС может быть расширена, особенно на месте бывших мельниц, водосливов, пить. Для строительства небольшой гидроэлектростанции решающими показателями являются два основных параметра конкретного участка: используемый градиент и поток соответственно. расход воды в профиле, который будет использоваться. Данные о потоке можно найти в Чешском гидрометеорологическом институте.
С удалением от заряда электростатическое поле ослабевает. Следовательно, стремится к нулю и энергетическая характеристика поля - потенциал. В физике потенциал бесконечно удалённой точки принимается за ноль. В электротехнике же считают, что нулевым потенциалом обладает поверхность Земли.
Если заряд перемещается из данной точки в бесконечность, то
Для использования энергии воды наиболее важную роль играют так называемые потоки М-дня, которые указывают на гарантированный поток за определенное количество дней. Малые гидроэлектростанции, как правило, приносят пользу ландшафту, а недостатки в основном связаны с экономическими параметрами. Необходимо реконструировать существующие небольшие гидроэлектростанции, что потребует больших инвестиций. Некоторые субсидии применяются к реконструкции малых ГЭС. Субсидии также можно получить, конечно, для строительства новых электростанций.
A = q(j - O) = qj => j= A/q, т.е. ПОТЕНЦИАЛ ТОЧКИ - ЭТО РАБОТА, КОТОРУЮ НАДО СОВЕРШИТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СИЛАМ, ПЕРЕМЕЩАЯ ЗАРЯД В ОДИН КУЛОН ИЗ ДАННОЙ ТОЧКИ В БЕСКОНЕЧНОСТЬ .
Пусть в однородном электростатическом поле с напряженностью E перемещается положительный заряд q вдоль направления вектора напряженности на расстояние d. Работу поля по перемещению заряда можно найти и через напряженность поля и через разность потенциалов. Очевидно, что при любом способе вычисления работы получается одна и та же ее величина.
Водная энергия в нашей стране и в мире
Водоснабжение крупнейшей в мире доли электроэнергии из возобновляемых источников энергии и, кроме твердой биомассы, является наиболее используемым источником энергии. Мировое электроснабжение составляет 16, 6% электроэнергии от гидроэнергетики. Возобновляемые источники энергии составляют 92%. Приоритетом Норвегии является использование гидроэнергетики. Высокое производство электроэнергии из воды сообщается Швейцарией или Канадой. Самая большая установленная мощность - гидроэлектростанция на плотине Три ущелья в Китае.
A = Fd = Eqd = qV. =>
Эта формула связывает между собой силовую и энергетическую характеристики поля. Кроме того, она дает нам единицу напряженности.
[E] = В/м. 1 В/м - это напряженность такого однородного электростатического поля, потенциал которого изменяется на 1 В при перемещении вдоль направления вектора напряженности на 1 м.
В Чешской Республике естественные условия для строительства крупных гидроэлектростанций не идеальны. У наших рек нет необходимого падения или достаточной воды, поэтому доля производства электроэнергии на гидроэлектростанциях в общем объеме производства в Чешской Республике относительно низка - около 3%. Тем не менее, электричество от гидроэлектростанций играет важную роль в возобновляемых источниках энергии. Важность гидроэлектростанций в Чешской Республике заключается в способности вводить в действие непосредственный энергетический баланс в распределительной сети.
ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ.
Увеличение разности потенциалов на концах проводника вызывает увеличение силы тока в нем. Ом экспериментально доказал, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна разности потенциалов на нем.
При включении разных потребителей в одну и ту же электрическую цепь сила тока в них различна. Значит разные потребители по - разному препятсявуют прохождению по ним электрического тока. ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРОВОДНИКА ПРЕПЯТСТВОВАТЬ ПРОХОЖДЕНИЮ ПО НЕМУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА, НАЗЫВАЕТСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ . Сопротивление данного проводника - это постоянная величина при постоянной температуре. При повышении температуры сопротивление металлов возрастает, жидкостей - падает. [R] = Ом. 1 Ом - это сопротивление такого проводника, по которому течет ток 1 А при разности потенциалов на его концах 1В. Чаще всего используются металлические проводники. Носителями тока в них являются свободные электроны. При движении по проводнику они взаимодействуют с положительными ионами кристаллической решетки, отдавая им часть своей энергии и теряя при этом скорость. Для получения нужного сопротивления используют магазин сопротивлений. Магазин сопротивлений представляет собой набор проволочных спиралей с известными сопротивлениями, которые можно включать в цепь в нужной комбинации.
Таким образом, электричество от гидроэнергетики незаменимо в качестве дополнительного источника. Потенциальная энергия в электрическом поле зависит от величины заряда. Поэтому для описания электрического поля лучше использовать потенциальную энергию на единицу заряда или электрический потенциал.
Определение 1: Электрический потенциал
Электрический потенциал определяется как потенциальная энергия электрического поля, деленная на единичный заряд.
Определение 2: Блок электрического потенциала
Потенциал поля точечного заряда \\ можно получить сразу, разделив уравнение с обеих сторон на \\.Ом экспериментально установил, что СИЛА ТОКА В ОДНОРОДНОМ УЧАСТКЕ ЦЕПИ ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ НА КОНЦАХ ЭТОГО УЧАСТКА И ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА СОПРОТИВЛЕНИЮ ЭТОГО УЧАСТКА.
Однородным участком цепи называется участок, на котором нет источников тока. Это закон Ома для однородного участка цепи - основа всех электротехнических расчетов.
Задача 1: Потенциал на медном сердечнике
Вычисленный потенциал определяет работу, необходимую для передачи единичного заряда с бесконечности на расстояние от заряда. Потенциал характеризуется электрическим полем; Это не зависит от нагрузки в нем. Вычислите потенциал на поверхности медного ядра. Радиус ядра равен \\. Предположим, что распределение 29 протонов в ядре меди сферически-симметрично. Таким образом, потенциал за пределами ядра, как будто весь заряд был центрирован, и вы можете использовать шаблон. Кроме того, вычислить потенциальную электрическую энергию электрона, движущегося по первой орбите в электрическом поле ядра меди.
Включая проводники разной длины, разного поперечного сечения, сделанные из разных материалов, было установлено: СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКА ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ДЛИНЕ ПРОВОДНИКА И ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ПЛОЩАДИ ЕГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ. СОПРОТИВЛЕНИЕ КУБА С РЕБРОМ В 1 МЕТР, СДЕЛАННОГО ИЗ КАКОГО - ТО ВЕЩЕСТВА, ЕСЛИ ТОК ИДЕТ ПЕРЕПЕНДИКУЛЯРНО ЕГО ПРОТИВОПОЛОЖНЫМ ГРАНЯМ, НАЗЫВАЕТСЯ УДЕЛЬНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ЭТОГО ВЕЩЕСТВА . [r] = Ом м. Часто используется и несистемная единица удельного сопротивления - сопротивление проводника с площадью поперечного сечения 1 мм 2 и длиной 1 м. [r]=Ом мм 2 /м.
Принять радиус орбиты, равный \\. Данные: радиус ядра \\, число протонов \\, радиус орбиты электрона \\, элементный заряд \\, константа \\. Потенциал на поверхности медного ядра вычисляется по формуле для потенциала поля точечного заряда. Где \\ - заряд медного ядра.
С другой стороны, потенциальная энергия электрона в поле медного ядра вычисляется с использованием зависимости потенциальной энергии в электрическом поле. Выражение для разности потенциалов получается непосредственно из формулы Потенциальная энергия в электрическом поле - в модуле потенциальной энергии в электрическом поле, делящем это уравнение с обеих сторон на \\. Знак минус отражает тот факт, что потенциал убывает в направлении вектора \\.
Удельное сопротивление вещества - табличная величина. Сопротивление проводника пропорционально его удельному сопротивлению.
На зависимости сопротивления проводника от его длины основано действие ползунковых и ступенчатых реостатов. Ползунковый реостат представляет собой керамический цилиндр с намотанной на него никелиновой проволокой. Подключение реостата в цепь осуществляется с помощью ползуна, включающего в цепь большую или меньшую длину обмотки. Проволока покрывается слоем окалины, изолирующей витки друг от друга.
Подобно интенсивности электрического поля, которое мы проиллюстрировали силовым полем, электрический потенциал можно представить графически. С этой целью мы рисуем эквипотенциальные поверхности или линии, которые представляют точки с равным потенциалом в пространстве.
Рисунок 2: Эквипотенциальные поверхности и полевые силовые линии: точечный заряд, электрический диполь; Экваториальные линии обозначают пересечение эквипотенциальных поверхностей плоскостью чертежа. Шаблоны, выражающие связь между потенциалом и электрическим полем, очень полезны, поскольку, как правило, легче рассчитать и измерить потенциал, чем напряженность поля.
А)ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ.
Часто в электрическую цепь включается несколько потребителей тока. Это связано с тем, что не рационально иметь у каждого потребителя свой источник тока. Существует два способа включения потебителей: последовательное и параллельное, и их комбинации в виде смешанного соединения.
Программа позволяет определить силовые линии электрического поля и распределение потенциала, полученные из заданного распределения статического заряда. В программе вы можете выбрать одну из предлагаемых грузовых систем или создать свой собственный макет груза.
Автор: Збигнев Каноль, Ян Лукрески. О работе в физической концепции мы говорим, когда мы перемещаем тело на определенное расстояние с помощью силы. 
Как вы можете видеть, это скалярное произведение вектора приложенной силы и вектор смещения. 
Давайте посмотрим, как это работает, когда тяжелый портер переносит его из одной комнаты в другую. Предположим, что он движется с равномерно прямым движением. Он работает на вес, направленный вертикально вверх, что приравнивает вес изношенного тела. Комната движется монотонно, поэтому нет другого пути, кроме того, который поддерживает вес.
а) Последовательное соединение потребителей.
При последовательном соединении потебители образуют непрерывную цепочку, в которой потребители соединяются друг за другом. При последовательном соединении нет ответвлений соединительных проводов. Рассмотрим для простоты цепь из двух последовательно соединенных потребителей. Электрический заряд, прошедший через один из потребителей, пройдет и через второй, т.к. в проводнике, соединяющем потребители не может быть исчезновения, возникновения и накапливания зарядов. q=q 1 =q 2 . Разделив полученное уравнение на время прохождения тока по цепи, получим связь между током, протекающим по всему соединению, и токами, протекающими по его участкам.
Он перемещается горизонтально, а сила вертикально вверх. Угол между вектором силы и вектором сдвигов равен 90 °. Таким образом, проделанная работа. Итак, в физическом смысле, портье не работает. Вывод заключается в том, что хорошо быть носильщиком. Энергия - это размер, который говорит нам, может ли и сколько тело может выполнять эту работу. Но если тело А не имеет энергии, оно не может работать на другом теле. 
Единица энергии также является энергией, и связь между работой и энергией представляет такую зависимость.
Очевидно, что работа по перемещению единичного положительного заряда по всему соединению слагается из работ по перемещению этого заряда по всем его участкам. Т.е. V=V 1 +V 2 (2).
Общая разность потенциалов на последовательно соединенных потребителях равна сумме разностей потенциалов на потребителях.
Разделим обе части уравнения (2) на силу тока в цепи, получим: U/I=V 1 /I+V 2 /I. Т.е. сопротивление всего последовательно соединенного участка равно сумме сопротивлений потебителей его составляющих.
По силе в физике мы определяем том, который говорит нам, сколько работы было сделано за единицу времени. Работа одного джута, например, поднимает объект весом 100 г на метр. Если мы поднимем этот предмет за одну секунду, мы скажем, что наша мощность составляет 1 Вт. 
Этот тип механической энергии имеет каждое тело, которое движется. Как мы знаем, энергия - это та же самая работа, выполненная на данном теле. Поэтому, если покоящееся тело, не имеющее кинетической энергии, подвергается работе, которая будет двигаться со скоростью, то кинетическая энергия будет такой же, как и проделанная работа.
Б) Паралельное соединение потребителей.
Это самый распространенный способ включения потребителей. При этом соединении все потребители включаются на две общие для всех потребителей точки.
При прохождении параллельного соединения, электрический заряд, идущий по цепи, делится на несколько частей, идущих по отдельным потребителям. По закону сохранения заряда q=q 1 +q 2 . Разделив данное уравнение на время прохождения заряда, получим связь между общим током, идущим по цепи, и токами, идущими по отдельным потребителям.
Потенциальная энергия гравитации
Пусть тело отдыхает в покое. 
Мы знаем, что кинетическая энергия тела - это та же самая работа, выполненная на этом теле, как мы получаем. Этот тип механической энергии имеет тела, которые находятся на определенной высоте. И здесь возникает проблема определения места, из которого мы подсчитываем эту высоту.
В соответствии с определением разности потенциалов V=V 1 =V 2 (2).
По закону Ома для участка цепи заменим силы токов в уравнении (1) на отношение разности потенциалов к сопротивлению. Получим: V/R=V/R 1 +V/R 2 . После сокращения: 1/R=1/R 1 +1/R 2 ,
т.е. величина, обратная сопротивлению параллельного соединения, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных его ветвей.
Предположим, что мы находимся в блоке в окне на четвертом этаже и «случайно» вываливаем два горшка через окно. Обозначим А и В соответственно. Наш второй сосед тоже был не в том месте в неподходящее время, потому что Он просто шел по тротуару и «встречался» с горшками. Посмотрим, будут ли они оба одинаковы? Какой банк причинил больше урона?
Был ли А, который пролетел один или В, который пролетел на 4 этажах? 
Давайте немного подумаем о потенциальной энергии горшков горшков до аварии. Хотя оба горшка находились на четвертом этаже, легко представить, что их потенциальная энергия для жизни под нами была немного меньше той, которая шла по тротуару. Поэтому, если говорить о энергии потенциальной гравитации тела, то мы должны сами выбирать уровень высоты тела. Наиболее распространенным уровнем является поверхность земли, или, например, пол в нашей комнате, наша голова реже.
Разность потенциалов между двумя точками в схеме представляет собой разность их напряжений (относительно общей точки, обычно земли). Например, разность потенциалов между точками А и В на рис. 1.8 VAВ = (VA - VВ), где VA - напряжение в точке А и VВ - напряжение в точке В. Напряжения Уд и Уд измеряются относительно провода Е, имеющего нулевой потенциал. Напряжение в любой точке электрической схемы измеряется относительно нулевого провода, корпуса или земли.
Например, если VA = 5 В и VВ = 3 В, то VAВ = VA - VВ = 5 - 3 = 2 В (рис. 1.9(а)).
Напряжения могут отличаться по знаку - быть отрицательными и положительными. Разность потенциалов между двумя точками, имеющими напряжения с противоположными знаками, равна сумме этих напряжений.
Например, если VС = 3 В, а VD = -2 В, то V = VС + VD = 3 + 2 = 5 В (рис. 1.9(б)).
Итак, если два напряжения имеют одинаковую полярность, или одинаковые знаки, то разность потенциалов между ними равна их разности. Если же напряжения имеют разные знаки, то разность потенциалов между ними равна их сумме.
Рис. 1.9. Наглядное представление напряжений с разными знаками относительно линии нулевого потенциала
Параллельное соединение резисторов
На рис. 1.10 изображены два резистора, R1 и R2 соединенные параллельно. Ток I от батареи разветвляется в точке А на ток I1, протекающий через сопротивление R1, и ток I2, протекающий через сопротивление R2. В точке В эти токи складываются и образуют полный ток I = I1 + I2.
Рис. 1.10.
С другой стороны, к каждому резистору приложено полное напряжение V, т. е.
Полное напряжение V = напряжению на R1
Напряжению на R2.
Общее сопротивление
Общее сопротивление (R) двух резисторов, соединенных параллельно, определяется формулой:
Заметим, что общее сопротивление двух параллельных резисторов всегда меньше, чем сопротивление меньшего из них. Общее сопротивление двух параллельно соединенных резисторов, имеющих одинаковое сопротивление, равно половине сопротивления одного из них.
Параллельное соединение трех и более резисторов
В общем случае общее сопротивление произвольного числа резисторов, соединенных параллельно, можно определить по формуле выше.
Пример 4
Определить общее сопротивление схемы, изображенной на рис. 1.11(а).
Решение
R1 и R2 соединены последовательно и их общее сопротивление RТ1 = R1 + R2 = 6 + 8 = 14 Ом.
Теперь, после замены резисторов R1 и R2 их общим сопротивлением RТ1, (схема на рис. 1.11(б)), резистор R3 оказался включенным параллельно с RТ1, равным ему по величине. Следовательно, их общее сопротивление RТ2 вполовину меньше каждого из них. Теперь схема примет вид, как показано на рис. 1.11(в), где RТ2 = 7 Ом и соединено последовательно с R4. Отсюда общее сопротивление схемы между точками А и В равно RТ2 + R4 = 7 + 3 = 10 Ом
Рис. 1.11