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.Základní pojmy elektromagnetismu
14
Při pohybu tělesa zkušebním nábojem uzavřené dráze elektrostatickém poli nevykoná ani
nespotřebuje ţádná práce. 1. krychli obklopující náboj obr. pro nabitou kouli je
superpozice několika symetrických nábojů vyznačena obr. 1. S
kolineární nemusíme vztahu zahrnovat předpis, nímţ závislosti
na poloze jednotlivých elementů integrační plochy mění úhel mezi
těmito vektory. Např.
e) siločáry mají kvantitativní význam.7
obr. Ţádná práce nevykoná ani při pohybu libovolné dráze jednoho místa
ekvipotenciály jiného místa stejné ekvipotenciály, jako ekvipotenciála tvořila část integrační
dráhy uzavírala ji.6
.5) tedy dva
různé gradienty potenciálu (tedy dva směry největšího přírůstku
potenciálu), protoţe grad .
Siločáry, kterými zobrazujeme elektrické pole jsou myšlené čáry, přesto jim přisuzujeme některé
typické vlastnosti:
a) kaţdá siločára začíná náboji končí náboji, tedy
orientována.1.
d) dráhy siločar jsou nábojům pevně vázány obr. Pokud jimi vyznačujeme
trubice jednotkového toku, lze jejich hustoty usoudit na
velikost toku sledované oblasti.9 ,
obr. Siločáry ekvipotenciály bez
příčiny ostře nelámou, ale jejich tvar mění pozvolně jako
bychom pozorovali řez povrchu nafouknutého balónku. 1.1.
c) tvar siločar vyvolává představu, jakoby podél siločar působil podélný tah (napětí), který má
snahu zkrátit siločáry přiblíţit sobě el.5
obr. Např.
b) siločáry navzájem odpuzují; kaţdým bodem prochází jen jedna
siločára siločáry tedy nesmí křiţovat.7), budou vektory (resp.
Volíme-li potom integrační plochu tvaru koule procházející bodem, v
němţ intenzitu pole hledáme (obr.28)
Tyto vztahy mají obecnou platnost, ale výhodou pouţíváme problémů,
u nichţ známe tvar ekvipotenciál siločar.
Gaussova věta elektrostatiky tvar:
Q
S
dSD (1.1. Čím větší náboj, tím více siločar něj vychází. 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.
Směr výsledného vektoru (resp.
u hrotu obr.1. sloţitějších polí zpravidla počítá
intenzita prioritně počítaných potenciálů.27)
případně tvar
Q
S
dSE (1.1. bodového náboje, nebo
nabité koule vycházejí siločáry paprskovitě náboje, resp.1.4.6) zakreslíme tolik siločar, aby byl podíl tohoto počtu siločar velikosti plošky úměrný
intenzitě pole místě plošky.3. konzervativním poli nezávisí křivkový integrál průběhu integrační dráhy.náboje obr. Elektrické pole
znázorňujeme tak, malé plošky kolmé směr siločar
(obr. nabitého tělesa dán superpozicí
příspěvků elementárních nábojů povrchu tělesa. středu koule. 1.4.
U tvarově jednoduchých polí (bodového náboje, nabitého válce, deskového kondenzátoru) lze
vypočíst velikost intenzity podle Gaussovy věty elektrostatiky.8. Pokud
bychom volili jako integrační plochu např. Např
