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.
Do oblasti přímých metod patří především:
a) výpočet elektrostatického pole pomocí Gaussovy věty,
b) výpočet magnetického pole pomocí Ampérova zákona,
c) výpočet magnetického pole pomocí Biortova-Savatrova zákona,
d) výpočet magnetického vektorového potenciálu, něhoţ lze vypočíst indukci intenzitu mag. Záporná zřídla nazýváme nory.20) (1. Dále předpokládá neomezené prostředí předběţnou znalost průběhu siločar.
U výpočtu vektorových veličin vycházíme skutečnosti, kaţdý vektor musí mít nějaký zdroj. spojitě rozloţené částice nábojem hustoty nebo
4. nabité vodivé těleso. Vlastní výpočet pole mezi dvěmi elektrodami můţe vyuţít následující myšlenku
- stanovit pole známého rozloţení náboje,
- ztotoţnit některou ekvipotenciálu elektrodou zjistit jakým rozloţením nábojů byla buzena. Buď
je jím zřídlo (Q, apod.
obr.
Pouţijeme vztahy (1.) vektor něj vytéká (velmi často jsou volné náboje elektrodách),
nebo mohou být víry zdrojové veličiny (např.1
. samostatná bodová částice nábojem,
2. ekvipotenciální plochy vodivé úsečky obrázku
oranţové) nabité rovnoměrně liniovou hustotu mají
tvar konfokálních elips (modrých) ohnisky konečných
bodech úsečky obr. soustava diskrétních bodových částic nábojem,
3. 6. superpozice řešíme pole částice nábojem, která můţe
vyskytovat jako:
1.1. Výpočet předpokládá znalost rozloţení náboje, coţ praxi není vţdy
moţné. Tento závěr získáme rozdělením
úsečky elementární bodové náboje integrací
(sečtením) potenciálů všech elementů úsečky jednom
referenčním bodě vyšetřovaného prostoru. Aby totiţ bylo
pouţití Gaussovy věty výhodné, musí být kaţdém místě vektor vektor elementu plochy ko-
lineární. Máme-li nyní
za úkol vyšetřit pole mezi dvěma konfokálními rotačními
elipsoidy obrázku červeně), jejichţ potenciály známe,
ztotoţníme ekvipotenciálami nabité úsečky,
nalezneme zpětně, jak velký musel být náboj který
by tyto ekvipotenciály vytvořil potom můţeme určit v
kterémkoliv bodě mezi konfokálními elipsami velikost polních veličin, jako účinek nabité úsečky.21).
Gaussova věta
Gaussovou větou součinnosti metod.
Např. Podmínkou je, aby byla
závislost velikosti polní veličiny velikosti zdrojové veličiny lineární.Metody řešení elektromagnetických polí
170
elektromagnetickém poli můţeme jistém referenčním bodě zjistit účinek soustavy zdrojových veličin
(velikost polní veličiny) tak, tomto referenčním bodě sečteme účinky jednotlivých prvků této
soustavy, tedy jednotlivých zdrojů, přičemţ jiné zdroje jsou vyřazeny.
pole. J), které vyvolávají nenulové křivkové integrály po
uzavřených drahách, čili cirkulace vektoru polní veličiny.6
