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. 1. Hovoříme rovnicích
elektromagnetického pole.Elektrotechnika 1
Děje prostoru, kde působí elektrické náboje, mohou být velmi složité. 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.
Ukazuje se, velikost síly úměrná velikosti zkušebního náboje. Přitom tyto náboje mohou být izolované nebo mohou být usazeny na
povrchu vodivých těles, tzv.2. elektrod.
Obraz pole proto znázorňujeme pomocí siločar.
Obr.3. Obecně jsou
matematicky popsány soustavou tzv.3 Elektrické pole
Elektrické náboje nacházející daném prostoru projevují svými silovými účinky. Obecně síla každém bodě jiná proto
úplný popis rozložení pole pomocí vektorů sil jednotlivých bodech byl málo přehledný. Pak rozlišujeme zvláštní případy
elektromagnetického pole, pole elektrické pole magnetické. Maxwellových rovnic. Definujeme proto
intenzitu elektrického pole E
r
jako podíl síly kladného zkušebního náboje
q
F
E
r
r
= 1. Jako
příklad může sloužit elektrostatické pole dvou kulových nábojů stejné velikosti dle Obr.
Protože jedná síly elektrické povahy, říkáme, prostoru působí elektrické pole. 1. Sílu znázorníme vektorem. Konstanta roεεε závislá na
vlastnostech prostředí nazývá permitivita.854188,8 −
=oε [Fm-1
], které říká permitivita vakua, bezrozměrné relativní
permitivity .2 )
F
r
F
r
F
r
F
r
F
r
F
r
.
Elektrické pole vytvořené konstantními čase prostoru) elektrickými náboji nazývá pole
elektrostatické. tak, něj umístíme zkušební náboj (tak
malý, aby sám neměl pole prakticky žádný vliv) zjišťujeme velikost směr síly, která na
tento náboj působí.2: Silové působení mezi bodovými náboji
Elektrické pole můžeme pozorovat např. 1.
Síla přitažlivá případě nábojů různého znaménka odpudivá případě nábojů
znaménka shodného, jak schematicky znázorněno Obr. Protože řešení Maxwellových rovnic vyžaduje pokročilé znalosti
matematických metod obecném případě velmi obtížné, snažíme se, pokud možné,
situaci zjednodušit nepodstatné rysy jevů zanedbat. Jsou čáry sledující dráhu (trajektorii), po
které pohybuje zkušební náboj, je-li zcela uvolněn působí-li něj pouze síly pole. dána součinem fyzikální konstanty
12
10.1 )
Zde velikost síly [N] vzdálenost nábojů [m]
