Cílem předmětu je seznámení se základními pojmy teorie elektromagnetického pole. Po prostudování modulu by měl student být schopen orientovat se v základní terminologii elektrotechniky, řešit elementární úlohy z elektro/magnetostatického pole, stacionárního a kvazistacionárního pole a měl by znát základní principy šíření elektromagnetických vln.
Energie síly elektromagnetických polích
151
Derivací energie můţeme také zjistit jaká povrchu elektrody plošná
hustota síly. Při posunutí podle obr.17 energie změní o
dW 1
/2EDdsdn (4.107)
z toho
dF 1
/2 ED (4.112)
V porovnání magnetickými silami tato síla zanedbatelná.18. 4.
Sílu můţeme počítat změny potenciálových koeficientů nebo změny koeficientů elektrostatické
indukce. Tento závěr můţeme odvodit také z
velikosti intenzity pole elektrodě např. Existuje tedy nějaká síla, která snaţí vytlačit
náboje povrchu elektrody. Celá plocha elektrody tedy element
plochy jsou nabity nábojem hustotou Tato hustota rovna velikosti normálové sloţky
elektrické indukce cr. 4.110)
Tato intenzita působí volný náboj elementu silou
dF dQE’n dsE/ 1
/2DEds 1
/2 E2
nds (4.113)
Známe-li závisloslost nebo obecné souřadnici, můţeme dosazení vypočíst sílu, jako derivaci
energie. Příspěvky zbytku plochy elektrody musí být
takové, aby uvnitř elektrody intenzita vyrušila Výsledná intenzita těchto příspěvků musí
mít tedy směr proti E"n2 musí mít velikost
22 0
' E
E c
n
(4.m), změní kl kl přitom vykoná elementární
práce
n
l konstQ
dg
g
We
dWdA
1
1
. Můţeme zjistit změny energie při posuvu malé
plošky směru kolmém elektrodu. souvislosti Thomsonovým principem minimu energií
bylo řečeno, povrchu elektrod jsou souhlasné náboje, které se
odpuzují mají snahu pohybovat tak daleko sebe, jak daleko jim to
dovolí vnější omezení.18
. Uvnitř vodiče elektrostatickém poli Na
povrchu energie rozloţená hustotou 1
/2ED.
- dFdn 1
/2 EDdsdn (4. elementu vycházejí siločáry obě strany, takţe podle obrázku
22 0
''
2,1
E
E c
n
(4.106)
Úbytek energie roven práci síly pole, která zajistí mechanické posunutí dn. podle obr.111)
Výsledná síla povrch elektrody je
s
sdEF
2
2
1
(4..1
(4. 4. Pro energii bodových nábojů jsme odvodili vztah
lk
n
k
n
l
kl
n
k
lk
n
l
kle UUQQW 11
2
1
1
2
1
Změníme-li obecnou souřadnici .108)
Síla tedy rovna hustotě energie pole při povrchu elektrody.
obr.109)
silové účinky této intenzity elementu ruší.
