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.
Síla přitažlivá případě nábojů různého znaménka odpudivá případě nábojů
znaménka shodného, jak schematicky znázorněno Obr. Maxwellových rovnic. 1.2. Sílu znázorníme vektorem. Protože řešení Maxwellových rovnic vyžaduje pokročilé znalosti
matematických metod obecném případě velmi obtížné, snažíme se, pokud možné,
situaci zjednodušit nepodstatné rysy jevů zanedbat.Elektrotechnika 1
Děje prostoru, kde působí elektrické náboje, mohou být velmi složité. Jako
příklad může sloužit elektrostatické pole dvou kulových nábojů stejné velikosti dle Obr. dána součinem fyzikální konstanty
12
10.
Protože jedná síly elektrické povahy, říkáme, prostoru působí elektrické pole. Obecně síla každém bodě jiná proto
úplný popis rozložení pole pomocí vektorů sil jednotlivých bodech byl málo přehledný.1 )
Zde velikost síly [N] vzdálenost nábojů [m]. Přitom tyto náboje mohou být izolované nebo mohou být usazeny na
povrchu vodivých těles, tzv. Obecně jsou
matematicky popsány soustavou tzv. Jsou čáry sledující dráhu (trajektorii), po
které pohybuje zkušební náboj, je-li zcela uvolněn působí-li něj pouze síly pole.
Elektrické pole vytvořené konstantními čase prostoru) elektrickými náboji nazývá pole
elektrostatické.854188,8 −
=oε [Fm-1
], které říká permitivita vakua, bezrozměrné relativní
permitivity .
Obr.
1.3 Elektrické pole
Elektrické náboje nacházející daném prostoru projevují svými silovými účinky. tak, něj umístíme zkušební náboj (tak
malý, aby sám neměl pole prakticky žádný vliv) zjišťujeme velikost směr síly, která na
tento náboj působí.2 )
F
r
F
r
F
r
F
r
F
r
F
r
.
Ukazuje se, velikost síly úměrná velikosti zkušebního náboje. elektrod.3. 1.
Obraz pole proto znázorňujeme pomocí siločar. Hovoříme rovnicích
elektromagnetického pole. Konstanta roεεε závislá na
vlastnostech prostředí nazývá permitivita. Pak rozlišujeme zvláštní případy
elektromagnetického pole, pole elektrické pole magnetické. 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. 1. Definujeme proto
intenzitu elektrického pole E
r
jako podíl síly kladného zkušebního náboje
q
F
E
r
r
= 1.2: Silové působení mezi bodovými náboji
Elektrické pole můžeme pozorovat např
