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.
u hrotu obr. sloţitějších polí zpravidla počítá
intenzita prioritně počítaných potenciálů.
Siločáry, kterými zobrazujeme elektrické pole jsou myšlené čáry, přesto jim přisuzujeme některé
typické vlastnosti:
a) kaţdá siločára začíná náboji končí náboji, tedy
orientována. Např.27)
případně tvar
Q
S
dSE (1. pro nabitou kouli je
superpozice několika symetrických nábojů vyznačena obr.Základní pojmy elektromagnetismu
14
Při pohybu tělesa zkušebním nábojem uzavřené dráze elektrostatickém poli nevykoná ani
nespotřebuje ţádná práce. Pokud
bychom volili jako integrační plochu např.4.
c) tvar siločar vyvolává představu, jakoby podél siločar působil podélný tah (napětí), který má
snahu zkrátit siločáry přiblíţit sobě el.
Gaussova věta elektrostatiky tvar:
Q
S
dSD (1.6
. 1.4.28)
Tyto vztahy mají obecnou platnost, ale výhodou pouţíváme problémů,
u nichţ známe tvar ekvipotenciál siločar. Ţádná práce nevykoná ani při pohybu libovolné dráze jednoho místa
ekvipotenciály jiného místa stejné ekvipotenciály, jako ekvipotenciála tvořila část integrační
dráhy uzavírala ji.
b) siločáry navzájem odpuzují; kaţdým bodem prochází jen jedna
siločára siločáry tedy nesmí křiţovat.
Směr výsledného vektoru (resp.1. Např.5
obr. 1. Siločáry ekvipotenciály bez
příčiny ostře nelámou, ale jejich tvar mění pozvolně jako
bychom pozorovali řez povrchu nafouknutého balónku. nabitého tělesa dán superpozicí
příspěvků elementárních nábojů povrchu tělesa. 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. Pokud jimi vyznačujeme
trubice jednotkového toku, lze jejich hustoty usoudit na
velikost toku sledované oblasti.8.1.7
obr. středu koule.1.3.1.1. konzervativním poli nezávisí křivkový integrál průběhu integrační dráhy. Elektrické pole
znázorňujeme tak, malé plošky kolmé směr siločar
(obr.1.náboje obr. bodového náboje, nebo
nabité koule vycházejí siločáry paprskovitě náboje, resp. 1. Např.7), budou vektory (resp. 1.
d) dráhy siločar jsou nábojům pevně vázány obr. Čím větší náboj, tím více siločar něj vychází.
U tvarově jednoduchých polí (bodového náboje, nabitého válce, deskového kondenzátoru) lze
vypočíst velikost intenzity podle Gaussovy věty elektrostatiky. S
kolineární nemusíme vztahu zahrnovat předpis, nímţ závislosti
na poloze jednotlivých elementů integrační plochy mění úhel mezi
těmito vektory.1.9 ,
obr.6) zakreslíme tolik siločar, aby byl podíl tohoto počtu siločar velikosti plošky úměrný
intenzitě pole místě plošky.
e) siločáry mají kvantitativní význam.
Volíme-li potom integrační plochu tvaru koule procházející bodem, v
němţ intenzitu pole hledáme (obr.5) tedy dva
různé gradienty potenciálu (tedy dva směry největšího přírůstku
potenciálu), protoţe grad . krychli obklopující náboj obr
