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.
Tyto elektro-
ny jsou kovů jen velmi slabě vázány vnější obalové sféře atomů, tvořících mříţku kovu mohou
se poměrně volně pohybovat mezi pevně zabudovanými zbytkovými ionty. Byla tom konečně jiţ řeč objasnění znaménka vztahu
E -grad . velkých proudů tato driftová rychlost
poměrně malá, coţ souvisí obrovským počtem vodivostních elektronů objemové jednotce.
Potom proud: =
dt
dl
Sen
dt
eVnd
dt
dQ
)(
= neSv (2. chaotickému tepelnému pohybu elektrickém poli
superponuje postupný pohyb (drift). Takovéto
materiály mají velmi dobrou tepelnou vodivost. Např. u
mědi 8,51022
vodivostních elektronů 3
.10-5
cm/s. časově neproměnných stavech pak hovoříme jen proudu vedeném (jiné
názvy kondukční, transportní) zabýváme jím vodičů. mechanických vlastností jsou kovovou vazbou
určovány především plasticita, tvárnost houţevnatost. Kovová vazba charakteristická pro látky, jejichţ atomy mají malý počet valenčních
elektronů vzhledem počtu vazebních orbitů, jako jsou např. Natáčení elementárních dipólů izolantech při časové změně se
jeví jako posuvný proud.
proudu jsou formulovány všechny zákony pravidla celé dosavadní literatuře, takţe dnes tento
historický "omyl" respektován.7, ale v
počátcích historie nauky elektřině, kdy ještě nebyla známa struktura hmoty, byl referenční bod
zvolen kladný náboj směr elektrického proudu povaţoval směr pohybu kladného náboje.
Tekuté kovy jsou sice kapalinami, ale hlediska elektrotechniky jejich chování podstatě neliší od
pevných kovů. Mluvíme také např.2. Podrobný rozbor této problematiky není
předmětem tohoto kurzu. Při proudu přes
průřez cm2
je mědi 7,3. Elektrony sice pohybují záporné
elektrody kladné, (tj.10-19
C, Sdl vyšetřovaný objem.
Pohyb nosičů náboje látce velmi sloţitý.
Valenční elektrony jsou jádru vázány slabě při jejich vzájemnému přiblíţení dojde jejich
uvolnění. proud přepočítaný pruh jednotkové šířky l, tedy proud tekoucí plochou =
lh, přičemţ praxi jedná proud tekoucí tenkou vrstvou vinutí nebo tenkou deskou. O
jeho vyuţití bude hovořeno více souvislosti rozborem poměrů rozhraní dvou prostředí.4)
v =
Sen
i
a nev
S
i
J (2. potom pohybují volně, avšak chaoticky meziatomovém prostoru mezi atomy
tvořícími krystalovou mříţku.
Elektromagnetické jevy polovodičích jsou popsány níţe jen rozsahu nezbytně nutném pro
pochopení základů stacionárních jevů různých prostředích. Působením vnějšího elektrického pole látku, dojde usměrněnému
pohybu volných elektronů, jehoţ důsledkem pro elektrické obvody výborná vodivost. Vzhledem obrovskému počtu částic
pouţíváme při rozboru mikroskopických dějů metod kinematické teorie plynů.
. Účinkem elektrického pole
se superponuje chaotický pohyb elektronů usměrněná sloţka rychlosti, jejíţ vektor případě
elektronů orientován proti vektoru intenzity el.ve směru přírůstku, tedy gradientu, potenciálu), jak ukazuje obr. třeba objasnit, proč intenzita uvaţována proti
skutečnému směru pohybu elektronů (skutečnému proudu). ţelezo, měď, zlato, stříbro sodík. o
"elektronovém plynu", tvořeném neuspořádaně pohybujícími vodivostními elektrony. pole byl také označován kladného náboje zápornému. Směr
intenzity el. pole.5)
kde náboj elektronu 1,602.Vliv prostředí elektromagnetické pole
54
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
m]
Supravodi
če
vodiče
Elektrolyty
IzolantyPolovodiče
Pro materiály pouţívané elektrotechnice elektrických magnetických obvodech význam jen
vazba kovová. Pro tento konvenční směr el.
Na závěr této podkapitoly objasněme termín plošný proud, který bude pouţíván dalších
výkladech
