Напряжённость электрического поля
О конвертации напряжённости электрического поля
Напряжённость электрического поля (или интенсивность электрического поля) измеряет силу, действующую на единичный положительный заряд в данной точке пространства. Она описывает как величину, так и направление электрических сил в области, определяя, как будут ускоряться заряженные частицы и какие механические нагрузки испытывают изоляционные материалы. Электрическое поле — векторная величина: в каждой точке пространства оно имеет и величину, и направление, указывая в ту сторону, куда толкался бы положительный пробный заряд.
Единица СИ — вольт на метр (V/m), эквивалентная ньютону на кулон (N/C) — эти два определения отражают двойственную природу поля как силы на единицу заряда и градиента напряжения. Напряжённость электрического поля имеет решающее значение для понимания накопления энергии в конденсаторах, пробоя изоляции (электрической прочности), испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС), поведения антенн в ближнем поле и проектирования защиты от электростатического разряда (ЭСР). Поле определяет, возникнут ли искры и как распространяются электромагнитные волны.
Наш конвертер работает со всеми стандартными единицами напряжённости электрического поля, используемыми в физике, высоковольтной технике и ЭМС-приложениях.
Распространённые конвертации напряжённости электрического поля
| Из | В | Умножить на |
|---|---|---|
| V/m | N/C | 1 (эквивалентны) |
| V/m | kV/m | 0.001 |
| kV/m | V/m | 1,000 |
| V/m | mV/m | 1,000 |
| V/m | V/cm | 0.01 |
| V/cm | V/m | 100 |
| MV/m | kV/mm | 1 (эквивалентны) |
| V/m | statV/cm (CGS) | 3.336 × 10⁻⁵ |
Справочник единиц напряжённости электрического поля
Вольт на метр (V/m) — единица напряжённости электрического поля в СИ, выражающая градиент напряжения или, эквивалентно, силу на единицу заряда (1 V/m = 1 N/C). Атмосферное поле в ясную погоду составляет около 100 V/m с направлением вниз. Испытания на устойчивость к ЭМС используют 1-200 V/m в зависимости от применения. Напряжённость поля радиоволн варьируется от μV/m (удалённые станции) до V/m (вблизи передатчиков).
Киловольт на метр (kV/m) — 1 000 V/m, распространён в высоковольтной технике и атмосферном электричестве. Под грозовыми облаками: 10-20 kV/m. Вблизи высоковольтных линий электропередачи: 1-10 kV/m на уровне земли. Начало коронного разряда на острых наконечниках происходит при около 30 kV/cm в воздухе.
Вольт на сантиметр (V/cm) — 100 V/m, удобен для лабораторных экспериментов и физики плазмы. Газоразрядные трубки работают при 10-100 V/cm. Электродные зазоры в экспериментах часто задаются в V/cm.
Мегавольт на метр (MV/m) или киловольт на миллиметр (kV/mm) — эквивалентные единицы: 1 MV/m = 1 kV/mm. Это масштаб пробоя диэлектриков: воздух пробивается при ~3 MV/m; трансформаторное масло при 10-15 MV/m; полимерные изоляторы при 15-30 MV/m; стекло и керамика при 10-40 MV/m. Спецификации изоляции используют эту единицу.
Ньютон на кулон (N/C) — определение через силу, размерно и численно равное V/m. Эта единица подчёркивает, что напряжённость поля показывает силу, действующую на заряд в 1 кулон. Применяется в физике частиц и проектировании ускорителей, где важна непосредственно сила, действующая на заряженные частицы.