2. Elektrické obvody

Jiří Novák 

jnovak@fel.cvut.cz 

České vysoké učení technické v Praze 

Fakulta elektrotechnická 

Katedra měření 

Základy počítačových systémů 

B6B38ZPS 

2. Elektrické obvody 

Elektrický náboj 

n Makroskopický pohled 

– Atom 

• elektricky neutrální 
• tvořen neutrony, protony a elektrony 

– Elektron 

• nositel elementárního náboje 
• 1,6022 . 10-19 C (Coulomb) 

n Elektrostatické pole 

– Pole generované el. náboji rozmístěnými v prostoru 

• neměnná velikost a poloha nábojů 

– Na náboj v elektrostatickém poli působí síla 

𝐹  =   𝐸 . 𝑞    [N] 

kde 

 𝐸 je intenzita elektrického pole [V/m] 

q je velikost náboje [C] 

Elektrický náboj 

n Nejjednodušší příklad silového působení 

– Dva bodové náboje 
– Pro silové působení platí Coulombův zákon 

𝐹 =  1

4 . 𝜋 . 𝜀 .

𝑞1.𝑞2

𝑑2

   [N],   

kde 

𝜀 je permitivita prostředí  (𝜀0. 𝜀𝑟)  [F.m-1] 

𝑑 je vzdálenost mezi náboji  [m] 

𝑞1, 𝑞2 jsou velikosti náboje  [C] 

n Homogenní elektrostatické pole 

– Intenzita pole je konstantní 

• její velikost i směr 

n Elektrostatické pole je zřídlové 

– siločáry mají počátek  

𝐹  

𝐸 

Elektrický náboj 

n Práce v homogenním elektrostatickém poli 

– Pokud přenášíme kladný náboj proti směru intenzity pole, práci 

vykonáváme, musíme dodat energii 

– Pokud kladný náboj putuje ve směru intenzity pole, pole koná práci, 

můžeme čerpat energii 

– Čím větší je náboj, který přesouváme, tím větší energii je třeba dodat 

(lze odebrat) 

– Platí: 

𝐴𝑎𝑏 =     𝐹 

𝑏

𝑎

. 𝑑𝑠 

– Elektrické napětí definujeme jako 

𝑈𝑎𝑏 =  

𝐴𝑎𝑏

𝑞

=     𝐸

𝑏

𝑎

. 𝑑𝑠 

– Platí i v nehomogenním potenciálním poli