Elektrotechnika_1_Skripta

Elektrotechnika 1 

9 

1  Úvod do elektrotechniky 

1.1  Cíle kapitoly 

Kapitola si klade za cíl shrnout základní fyzikální jevy a zákony, na kterých je obor 

elektrotechniky vystavěn. Bude vysvětleno, jak se projevuje elektricky nabitá hmota, jsou 
zavedeny základní pojmy, veličiny a jednotky, které jsou užívány pro popis elektrického, 
magnetického a elektromagnetického pole. 

1.2  Elektrický náboj 

Elektrotechnika se zabývá elektrickými, magnetickými a elektromagnetickými jevy, 

jejichž příčinou je elektricky nabitá hmota, tj. hmota nesoucí kladný nebo záporný elektrický 
náboj. Elektrický náboj patří mezi základní vlastnosti elementárních částic hmoty a jeho 
množství označujeme jako q. Náboj nelze ani vytvořit ani zničit, platí zákon zachování 
náboje. Z tohoto zákona také vyplývá, že velikost náboje je nezávislá např. na pohybu nabité 
částice, na teplotě apod. Jak je známo z fyziky, každá hmota se skládá z molekul a molekuly 
z atomů prvků. Atomy jsou složeny z  jádra a elektronového obalu. Kromě elektricky 
neutrálních neutronů je v jádře také určitý počet protonů, který určuje zařazení prvku do 
periodické soustavy. Protonům připisujeme kladný elektrický náboj q=+e. Kolem jádra pak 
obíhají  elektrony se záporným elektrickým nábojem q=–e. Protože se náboje jádra a 
elektronového obalu vzájemně vyrovnávají, jeví se atom navenek jako elektricky neutrální. 
Elektrony je však možno působením vhodných sil z atomu uvolnit a použít jich jako volných 
elektrických nábojů. Hmota elektricky neutrální tedy obsahuje stejný počet protonů a 
elektronů. Hmota záporně nabitá má přebytek elektronů, hmota kladně nabitá má elektronů 
méně než odpovídá neutrálnímu stavu. Zatímco záporný náboj je zpravidla tvořen elektrony, 
kladný náboj je tvořen kladnými ionty, které vzniknou oddělením určitého počtu tzv. 
valenčních elektronů. Jako příklad můžeme uvažovat model atomu uhlíku na Obr. 1.1. 
 
 
 
 
 
 
 
             
 
 

0

6

6

12

1

=

−

+

=

=

∑

=

e

e

q

q

i

i

e

e

e

q

q

i

i

+

=

−

+

=

=

∑

=

5

6

11

1

Obr. 1.1: 

Model atomu uhlíku

Jako celek je příroda elektricky neutrální. Tato představa vede k závěru, že každému 

kladnému elektrickému náboji odpovídá na jiném místě stejně veliký záporný elektrický náboj 
– tzv. korespondující náboje. Nejmenší elektrický náboj je náboj jednoho elektronu. Všechny 
elektrické náboje, se kterými se setkáme, jsou pak dány celistvým násobkem tohoto tzv. 
elementárního náboje