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.
Pokud tomu tak bylo,
stejně bychom jeho existenci nevěděli. Pokud jistém uzavřeném
objemu nachází elektrický náboj, nemůţe velikost tohoto náboje měnit jinak, neţ
přitečením nebo úbytkem náboje přes plochu, obklopující tento objem. Pozorujeme-li náboj soustavy, která vůči náboje nepohybuje, bude jeho
velikost stejná, jako kdybychom jej pozorovali soustav, které vůči náboji pohybují
různou rychlostí.21)
.
b) Suma všech hodnot kladných nábojů přírodě rovna sumě všech hodnot nábojů záporných,
ţádný nich nepřevládá, příroda jako celek neutrální. Tyto silové účinky nemůţeme ještě přesně kvantifikovat.17)
Pakliţe těleso vykazuje vlastnost mít vlastní náboj uskutečněno rozdělením neutrální
částice dva stejné náboje opačné polarity. tomu
potřebujeme minimálně tři náboje Q1,Q2,Q3. Potom podle Coulombova zákona tří rovnic
vypočteme základě změřených tří sil F12,F13,F23, znalosti vzdálenosti nábojů číselné hodnoty tří
neznámých nábojů. Podle principu nábojové symetrie
existuje kaţdé nabité částici antičástice, lišící pouze znaménkem.20)
Z těchto vyhlazených skalárních veličin můţeme inverzními vztahy vytvořit pole náboje nebo další
skalární vektorová pole.QQ
u
π F13 =
132
13
31
R4
.
c) Existuje jisté minimální kvantum náboje náboj elektronu, které nelze dále dělit.
F12 =
122
12
21
R4
.
d) zákona zachování náboje vyplývá, náboj invariantní všech pozorovaných
soustavách.
Jak jiţ bylo řečeno, přírodě nemůţe existovat samostatný jediný náboj.
V případě dvou nábojů jiţ můţeme zjistit to, zda jsou náboje stejné polarity (odpuzují se) nebo
polarity opačné (přitahují se).Základní pojmy elektromagnetismu
12
Vlastnosti náboje:
a) Náboj nemůţe vznikat zanikat, platí zákon zachování náboje.QQ
u
π F23 =
232
23
32
R4π
. Inverzní vztahy pro jsou:
Q dV
Q dS
Q dl
(1. (Podobně,
jako nelze například dělit fyzicky desetihaléř, ačkoliv výpočtem např. úroků můţe vyjít i
hodnota niţší neţ desetihaléř). Náboje mohou opět rekombinovat hmotné
těleso stává elektricky neutrální, vyjadřuje konzervativnost náboje.QQ
u
Q1,Q2,Q3
Jak jiţ bylo řečeno definujeme makroskopické teorii tři druhy středních hodnot hustoty náboje
a prostoru objemovou hustotu náboje
dV
dQ
V
Q
v
lim0
(1. Náboj projevuje totiţ silovými účinky jiné náboje. Pohyb tohoto náboje
představuje elektrický proud změna náboje objemu čas zřídlem hustoty proudu ve
smyslu rovnice kontinuity:
div (1.19)
na vlákně liniovou (čárovou) hustotu náboje
dl
dQ
l
Q
l
lim0
(1.18)
na ploše plošnou hustotu náboje
dS
dQ
S
Q
s
lim0
(1
