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.
Základem obecného popisu elektromagnetického pole jsou čtyři tzv.
I když mohlo zdát, rychlost obrovská, vlna urazí jen
300 km/ms 300 m/µs 300 mm/ns 0,3 mm/ps.Elektrotechnika 1
1.
Soustava rozprostřenými parametry relativně veliké rozměry. Tyto vlny šíří prostorem jako rozruch konečnou rychlostí vakuu je
tato rychlost rovna rychlosti světla skmc /300000≈ každém jiném prostředí menší.), Gaussovy věty pro elektrické
pole (III. Příklad: vedení
k anténě, dálkové vedení elektrické energie, podmořský telefonní kabel, kabeláž počítače
s vysokým hodinovým kmitočtem.
vyjadřují vztah mezi elektrickým magnetickým polem, rovnice III. IV. vyjadřují, je
zdrojem těchto polí.), zákona elektromagnetické indukce (II.
.5 Elektromagnetické pole
V kap.
Rovnice elektromagnetického pole totiž vedou řešení, jehož součástí jsou vlny
intenzit E
r
a H
r
. Zatímco rovnice II. Proto tyto obecné zákony elektromagnetického pole
zjednodušují pro podmínky elektrického obvodu, přičemž jde vždy zjednodušení větší či
menší přesností. r. druhé straně časově proměnné magnetické pole
indukuje časově proměnné elektrické napětí, které důsledku může opět vyvolat průtok
časově proměnného elektrického proudu.
Při sledování časových průběhů procesů proto musíme obecně brát tuto skutečnost úvahu a
rozlišovat soustavy soustředěnými parametry soustavy rozprostřenými parametry. Jejich rozbor návrh
s použitím obecných zákonů elektromagnetického pole byl sice přesný, ale nesmírně
obtížný výpočetně náročný. každého takového prvku je
přitom uvažována přeměna elektrické energie pouze jeden typ energie. popisu takovéto soustavy jsou nutné parciální diferenciální rovnice, nichž kromě
času vystupují jako nezávisle proměnné také prostorové souřadnice. Příklady: zesilovač akustického signálu, analogový integrovaný
obvod, rozvod elektrické energie domě nebo obci. 1. matematického
hlediska soustava popsána obyčejnými diferenciálními rovnicemi časem jako jedinou
nezávisle proměnnou. těchto soustavách dochází obecně k
přeměně elektrické energie současně energii tepelnou energie elektrického magnetického
pole. Maxwellovy rovnice jsou
vlastně zobecněním matematickou formulací dříve nalezených zákonů: zákona celkového
proudu (I.).
Hovoříme pak poli elektromagnetickém pole elektrické magnetické bereme pouze jako
jeho zvláštní případy. Při popisu soustavy podstatné nejen vzájemné propojení
jednotlivých částí, ale jejich prostorové uspořádání. Maxwellovy
rovnice (poprve uveřejněné 1873 skotským vědcem Maxwellem, později novým
způsobem matematicky formulované anglickým vědcem Heavisidem), kterým se
zpravidla připojuje zákon zachování elektrického náboje.
Soustava soustředěnými parametry vyznačuje relativně malými fyzickými
rozměry srovnání drahou, kterou elektromagnetické vlnění urazí dobu, kterou trvají
typické děje soustavě. Soustavu lze rozdělit jednotlivé
prvky, jejichž vzájemné propojení charakterizováno elektrickým schématem. r.) Gaussovy věty pro magnetické pole (IV.
V elektrotechnice pracujeme převážně elektrickými obvody. r. Proto při změnách proudu, napětí, elektrického
náboje nebo magnetického toku nemůžeme elektrické pole oddělit pole magnetického.4 jsme dospěli důležitému poznatku, časově proměnný elektrický proud
vytváří časově proměnné magnetické pole. Přitom
nezáleží tom, jak jsou jednotlivé prvky rozloženy prostoru. r
