до конца xix века электричество использовалось только поблизости от мест генерации. это, в свою очередь, ограничивало степень использования доступных ресурсов, так как большие мощности для местного производства не требовались. с изобретением электрического освещения необходимость передачи электричества на большие расстояния стало актуальной проблемой, так как освещение требовалось в первую очередь в крупных городах, удалённых от источников энергии[2].
в 1873 году фонтен впервые продемонстрировал генератор и двигатель постоянного тока, связанные проводом длиной 2 км. в 1874 году ф. а. пироцкий осуществил передачу электроэнергии мощностью 6 л. с. на расстояние 1 км, а в 1876 году повторил опыт, используя в качестве проводника рельсы сестрорецкой железной дорогидлиной 3,5 км. в конце 1870-х — начале 1880-х д. а. лачинов показал, что потери энергии при передаче имеют обратную зависимость от напряжения, а п. н. яблочков и и. ф. усагин создали первые трансформаторы, что позволило усагину на всероссийской выставке в москве в 1882 году продемонстрировать первую высоковольтную систему передачи электроэнергии, включавшую повышающий и понижающий трансформаторы и линию электропередачи. в том же году на мюнхенской выставке опыт передачи постоянного электрического тока напряжением до 2000 в на расстояние 60 км продемонстрировал марсель депре, при этом потери составили 78 %[2].
прорывом в передаче электроэнергии на большие расстояния стал опыт м. о. доливо-добровольского на международной электротехнической выставке во франкфурте-на-майне в 1891 году, в ходе которого энергия от установки на реке неккар в городе лауффен была передана во франкфурт по трёхфазной линии на 175 км. энергия передавалась при напряжении 15200 в, преобразование осуществлялось с трёхфазных трансформаторов. кпд линии достигал 80,9 %, а передаваемая мощность — более 100 л. с., использованных для работы электрического двигателя и освещения. опыт способствовал внедрению трёхфазного переменного тока и высоковольтных систем передачи. к 1910 году в сша появились первые линии 110 кв, в 1923 — 220 кв, в то же время началось внедрение высоковольтных линий в европе[2].
Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и равная отношению силы {\displaystyle {\vec {F}}}{\vec {F}}, действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда {\displaystyle q}q[1]:
Напряжённость электрического поля
{\displaystyle {\vec {E}}}\vec E
Размерность
LMT−3I−1
Единицы измерения
СИ
В/м
Примечания
векторная величина
{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}.}{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}.}
Напряжённость электрического поля иногда называют силовой характеристикой электрического поля, так как всё отличие от вектора силы, действующей на заряженную частицу, состоит в постоянном[2] множителе.
В каждой точке в данный момент времени существует своё значение вектора {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E (вообще говоря — разное[3] в разных точках пространства), таким образом, {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E — это векторное поле. Формально это отражается в записи
{\displaystyle {\vec {E}}={\vec {E}}(x,y,z,t),}{\vec E}={\vec E}(x,y,z,t),
представляющей напряжённость электрического поля как функцию пространственных координат (и времени, так как {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E может меняться со временем). Это поле вместе с полем вектора магнитной индукции представляет собой электромагнитное поле[4], и законы, которым оно подчиняется, есть предмет электродинамики.
Напряжённость электрического поля в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах на метр [В/м] или в ньютонах на кулон [Н/Кл].
