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.
Základní pojmy elektromagnetismu
49
formě rádiových vln, nichţ jsou jednotě spojeny jak sloţka elektrická, tak sloţka magnetická.46
. Tato
kapitola zpravidla zařazována učebnicích hned jejich začátcích. Zde úmyslně zařazuji za
kapitolu jednotě elektromagnetických jevů, aby bylo následující dělení chápáno pouze jako formální,
tedy jako pomocné kritérium. Pole statické takové, něhoţ zanedbáme všechny časové změny polních veličin (jsou konstantní
v čase) předpokládáme, oblasti neteče proud.
Elektromagnetické vlny ovšem jsou "sídlem" energie jsou schopny přenášet. rovinné elektromagnetické
vlně jsou spolu vektory N,E,H svázány prostorově ortogonálně podle obr. Základní vztahy:
pole elektrostatické pole magnetostatické
rot rot 0
div div 0
D . Jsou tedy vlny hmotné povahy,
coţ dokázal P.148)
Poyntingův vektor vyjadřuje jak velká energie prochází plochou níţ vztaţen a
jeho směr tedy totoţný směrem přenosu energie.
Rozdělení klasické elektrodynamiky
Přestoţe jsou veškeré elektromagnetické jevy resp.
N (1.E
Základní rozdíl hlediska energií:
- statické pole pole bez přeměny energií
Obr. způsoby silového působení nerozborné jednotě,
kategorizujeme klasickou elektrodynamiku praktických hledisek pomocí určitých kritérií několika
skupin velmi blízkými vlastnostmi. Sjednocení nauky elmag pole s
optikou dalo vůbec moţnost vysvětlení řady záhad, jako odraz světla, lom hranolem, průchodnost
sklem neprůchodnost kovy, svícení zahřátých těles, barvy předmětů apod.
2.E
Objektivně existující elektromagnetické pole jeví pozorovateli jako elektrostatické tehdy, je-li
těleso elektrickým nábojem, jehoţ pole vyšetřujeme vůči němu nehybné.1. Tok zářivé energie
jednotkou plochy jednotku času kvantifikujeme vektorem který nazýváme Poyntingův (téţ
zářivý) vektor. Nejpodstatnějším kritériem časová změna polních veličin,
popř.Lebeděv změřením tlaku světla. Pole stacionární (ustálené nebo stacionární proudové pole) takové, něhoţ zanedbáváme
všechny časové změny polních veličin (jsou konstantní čase) předpokládáme, oblasti teče
proud čase konstantní.46. kruhové dráze ustálenou rychlostí, jevilo jako pole
stacionární. Pozorovateli pohybujícímu
se spolu soustavou nabitého tělesa pole tohoto náboje jeví jako elektrostatické, ale pozorovateli,
spojenému soustavou, vůči níţ těleso pohybuje jako elektrostatické nejeví. Základní vztahy:
v dielektriku vodiči stacionární pole magnetické
rot rot rot J
div =div div 0
D E .
Elektromagnetické vlny jsou nositeli dalších vlastností typických pro látku
(hmotu): hybnosti, setrvačnosti, momentu hybnosti. Dělení klasické elektrodynamiky tedy bude vypadat takto:
1. Pokud vůči
němu nabité těleso pohybovalo např.1. moţnost zanedbání jistých časových změn nebo přítomnost proudu řešené oblasti.N
