Předložený studijní materiál slouží jako základní studijní materiál pro distanční formustudia předmětu Elektrotechnika 1. Spolu s dalšími základními předměty jako Matematika 1,Fyzika 1 a Počítače a programování 1 vytváří nezbytně nutné teoretické základy společné provšechny elektrotechnické obory, které jsou potřebné k dalšímu studiu předmětů specializacíve vyšších ročnících studia.
1. Obecně jsou
matematicky popsány soustavou tzv. 1.Elektrotechnika 1
Děje prostoru, kde působí elektrické náboje, mohou být velmi složité.
Elektrické pole vytvořené konstantními čase prostoru) elektrickými náboji nazývá pole
elektrostatické.
Ukazuje se, velikost síly úměrná velikosti zkušebního náboje. Protože řešení Maxwellových rovnic vyžaduje pokročilé znalosti
matematických metod obecném případě velmi obtížné, snažíme se, pokud možné,
situaci zjednodušit nepodstatné rysy jevů zanedbat.2: Silové působení mezi bodovými náboji
Elektrické pole můžeme pozorovat např. 1. Konstanta roεεε závislá na
vlastnostech prostředí nazývá permitivita. Hovoříme rovnicích
elektromagnetického pole.
Síla přitažlivá případě nábojů různého znaménka odpudivá případě nábojů
znaménka shodného, jak schematicky znázorněno Obr. elektrod. Definujeme proto
intenzitu elektrického pole E
r
jako podíl síly kladného zkušebního náboje
q
F
E
r
r
= 1. dána součinem fyzikální konstanty
12
10.2.854188,8 −
=oε [Fm-1
], které říká permitivita vakua, bezrozměrné relativní
permitivity .1 )
Zde velikost síly [N] vzdálenost nábojů [m].
Obr. 1. tak, něj umístíme zkušební náboj (tak
malý, aby sám neměl pole prakticky žádný vliv) zjišťujeme velikost směr síly, která na
tento náboj působí.
Protože jedná síly elektrické povahy, říkáme, prostoru působí elektrické pole. Pak rozlišujeme zvláštní případy
elektromagnetického pole, pole elektrické pole magnetické. Jako
příklad může sloužit elektrostatické pole dvou kulových nábojů stejné velikosti dle Obr. Sílu znázorníme vektorem.
Obraz pole proto znázorňujeme pomocí siločar. Nejjednodušší situaci, kdy sebe působí dva bodové
náboje velikostech popisuje Coulombův zákon (formulovaný letech 1785–89
francouzským badatelem Coulombem)
2
21
4
1
d
qq
F
πε
= 1. Přitom tyto náboje mohou být izolované nebo mohou být usazeny na
povrchu vodivých těles, tzv.3 Elektrické pole
Elektrické náboje nacházející daném prostoru projevují svými silovými účinky.3. Jsou čáry sledující dráhu (trajektorii), po
které pohybuje zkušební náboj, je-li zcela uvolněn působí-li něj pouze síly pole. Obecně síla každém bodě jiná proto
úplný popis rozložení pole pomocí vektorů sil jednotlivých bodech byl málo přehledný. Maxwellových rovnic.2 )
F
r
F
r
F
r
F
r
F
r
F
r
