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