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.
1.6) zakreslíme tolik siločar, aby byl podíl tohoto počtu siločar velikosti plošky úměrný
intenzitě pole místě plošky. kaţdém bodě totiţ
vektor intenzity pole tečnou siločáře určující smysl přírůstku
potenciálu pokud jednom bodě siločáry křiţovaly, musely by
v tomto bodě být dva vektory intenzity pole (obr.7
obr. středu koule. Ţádná práce nevykoná ani při pohybu libovolné dráze jednoho místa
ekvipotenciály jiného místa stejné ekvipotenciály, jako ekvipotenciála tvořila část integrační
dráhy uzavírala ji. Elektrické pole
znázorňujeme tak, malé plošky kolmé směr siločar
(obr. Siločáry ekvipotenciály bez
příčiny ostře nelámou, ale jejich tvar mění pozvolně jako
bychom pozorovali řez povrchu nafouknutého balónku. Pokud jimi vyznačujeme
trubice jednotkového toku, lze jejich hustoty usoudit na
velikost toku sledované oblasti.3.
U tvarově jednoduchých polí (bodového náboje, nabitého válce, deskového kondenzátoru) lze
vypočíst velikost intenzity podle Gaussovy věty elektrostatiky. Např.8.
d) dráhy siločar jsou nábojům pevně vázány obr.
Siločáry, kterými zobrazujeme elektrické pole jsou myšlené čáry, přesto jim přisuzujeme některé
typické vlastnosti:
a) kaţdá siločára začíná náboji končí náboji, tedy
orientována. 1. pro nabitou kouli je
superpozice několika symetrických nábojů vyznačena obr. S
kolineární nemusíme vztahu zahrnovat předpis, nímţ závislosti
na poloze jednotlivých elementů integrační plochy mění úhel mezi
těmito vektory.1. 1.1.5) tedy dva
různé gradienty potenciálu (tedy dva směry největšího přírůstku
potenciálu), protoţe grad .27)
případně tvar
Q
S
dSE (1.
e) siločáry mají kvantitativní význam. Pokud
bychom volili jako integrační plochu např.9 ,
obr.1.4.
b) siločáry navzájem odpuzují; kaţdým bodem prochází jen jedna
siločára siločáry tedy nesmí křiţovat.1. Např.5
obr. bodového náboje, nebo
nabité koule vycházejí siločáry paprskovitě náboje, resp.
c) tvar siločar vyvolává představu, jakoby podél siločar působil podélný tah (napětí), který má
snahu zkrátit siločáry přiblíţit sobě el. konzervativním poli nezávisí křivkový integrál průběhu integrační dráhy.4. 1.1.1. krychli obklopující náboj obr.1.
Směr výsledného vektoru (resp. sloţitějších polí zpravidla počítá
intenzita prioritně počítaných potenciálů.
Volíme-li potom integrační plochu tvaru koule procházející bodem, v
němţ intenzitu pole hledáme (obr.6
.
Gaussova věta elektrostatiky tvar:
Q
S
dSD (1.28)
Tyto vztahy mají obecnou platnost, ale výhodou pouţíváme problémů,
u nichţ známe tvar ekvipotenciál siločar. Např. Čím větší náboj, tím více siločar něj vychází.
u hrotu obr.Základní pojmy elektromagnetismu
14
Při pohybu tělesa zkušebním nábojem uzavřené dráze elektrostatickém poli nevykoná ani
nespotřebuje ţádná práce.náboje obr.7), budou vektory (resp. nabitého tělesa dán superpozicí
příspěvků elementárních nábojů povrchu tělesa
