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.
Elektrotechnika 1
Pro vyznačení smyslu napětí používáme tzv. Tak např.5 )
je dále zřejmé, napětí mezi dvěma body nebo ekvipotenciálními plochami lze vyjádřit také
jako rozdíl potenciálů
2112 −=u 1. vztahů 1.4 )
∫∫ ⋅−=⋅−=
2
0
2
0
2
1
sdEsdF
q
rrrr
ϕ 1. Potom
siločáry popisující pole vycházejí ekvipotenciálních ploch kolmo.
Obr.3 pak vyplývá 2112 viz Obr. Značí
se řeckým písmenem měří opět voltech [V]. Pro získání názorné představy rozložení pole spojujeme body stejného
potenciálu tzv. praxi bod nulového potenciálu (tzv. Obr. 1. 1.4. 1.5. Obecně lze hladinu nulového potenciálu
volit libovolně, např.3 zvolena rovina souměrnosti stejně velikých
korespondujících nábojů.7 )
a měříme faradech [F]. Obr.4 1.3 1.5 )
kde dolní integrační mez označuje bod nulového potenciálu. 1. Taková
konfigurace nazývá kondenzátor (kapacitor). čítací šipku napětí, která vlastně určuje
směr postupu integrace bodu bodu Změna směru čítací šipky vyznačuje záměnou
pořadí číslic indexu napětí, rovnice 1. případě elektrostatického pole vytvořeného
izolovaným nábojem bod nulového potenciálu považuje korespondující náboj umístěný
v nekonečnu. pro deskový
kondenzátor plochou elektrod vzdáleností mezi nimi viz Obr.7 jako podíl náboje napětí mezi elektrodami Velikost kapacity
závisí geometrických rozměrech elektrod materiálových vlastnostech prostředí mezi nimi
a obecně stanovuje řešením příslušného elektrického pole. 1.5: Čítací šipky napětí
Pokud napětí funkcí času, která nabývá kladných záporných hodnot, skutečný smysl
totožný smyslem vyznačeným tom časovém úseku, kdy funkce u(t) nabývá kladných
hodnot. Častější případ, kdy použijeme dvou elektrod, nichž
jednu nabijeme nábojem druhou nábojem –Q, jak tomu např. Kapacita kondenzátoru opět
definována dle 1. referenční bod) uvažuje
obvykle povrchu Země, konkrétního elektrického zařízení pak povrch kovové
skříně, které zařízení instalováno.
Potenciál bodu poli úměrný práci, kterou musíme vynaložit, abychom dopravili
kladný zkušební náboj daného místa místa, jehož potenciál pokládáme nulový. 1.6 )
Jestliže elektrodu umístěnou izolovaně nevodivém prostředí nabijeme nábojem Q,
povrch elektrody ekvipotenciální plochou napětí ϕ=u Definujeme kapacitu
elektrody jako
u
Q
C 1. ekvipotenciálních ploch, Obr.4, kapacita rovna
1 2
12u 21u
.3 naznačeny plnými čarami. Podle definice lze tedy
potenciály bodů vyjádřit jako
∫∫ ⋅−=⋅−=
1
0
1
0
1
1
sdEsdF
q
rrrr
ϕ 1
