Elektrotechnika_1_Skripta

. Jednotkou elektrického náboje je jeden coulomb [C], který je roven 

6,24151.1018 elementárních nábojů, resp. jeden elementární náboj je roven 1,602177.10-19 C.  

kladný iont s nábojem q=+e 

po oddělení 1 elektronu => 

elektricky neutrální atom uhlíku 

volný elektron –e 

10 

Elektrotechnika 1 

Děje v prostoru, kde působí elektrické náboje, mohou být velmi složité. Obecně jsou 

matematicky popsány soustavou tzv. 

Maxwellových rovnic

. Hovoříme o rovnicích 

elektromagnetického pole

. Protože řešení Maxwellových rovnic vyžaduje pokročilé znalosti 

matematických metod a v obecném případě je velmi obtížné, snažíme se, pokud je to možné, 
situaci zjednodušit a nepodstatné rysy jevů zanedbat. Pak rozlišujeme zvláštní případy 
elektromagnetického pole, a to pole elektrické a pole magnetické. 

1.3  Elektrické pole 

Elektrické náboje nacházející se v daném prostoru se projevují svými silovými účinky. 

Protože se jedná o síly elektrické povahy, říkáme, že v prostoru působí  elektrické pole. 
Elektrické pole vytvořené konstantními (v čase i prostoru) elektrickými náboji se nazývá pole 
elektrostatické

. Přitom tyto náboje mohou být izolované nebo mohou být usazeny na 

povrchu vodivých těles, tzv. elektrod. Nejjednodušší situaci, kdy na sebe působí dva bodové 
náboje o velikostech 

1

q

 a 

2

q

,  popisuje  Coulombův zákon (formulovanýv letech 1785–89 

francouzským badatelem C. A. Coulombem) 

2

2

1

4

1

d

q

q

F

πε

=

. 

( 1.1 )

Zde  F  je velikost síly [N] a d je vzdálenost nábojů [m]. Konstanta 

r

oε

ε

ε =

 je závislá na 

vlastnostech prostředí a nazývá se permitivita. Je dána součinem fyzikální konstanty 

12

10

.

854188

,

8

−

=

o

ε

[Fm-1], které se říká  permitivita vakua, a bezrozměrné  relativní 

permitivity 

r

ε . 

Síla 

je  přitažlivá v případě nábojů  různého znaménka a odpudivá v případě nábojů 

znaménka shodného, jak je schematicky znázorněno na Obr. 1.2. 

Obr. 1.2: 

Silové působení mezi bodovými náboji 

Elektrické pole

 můžeme pozorovat např. tak, že do něj umístíme zkušební náboj (tak 

malý, aby sám neměl na pole prakticky žádný vliv) a zjišťujeme velikost a směr síly, která na 
tento náboj působí. Sílu znázorníme vektorem. Obecně je síla v každém bodě jiná a proto 
úplný popis rozložení pole pomocí vektorů sil v jednotlivých bodech by byl málo přehledný. 
Obraz pole proto znázorňujeme pomocí  siločar. Jsou to čáry sledující dráhu (trajektorii), po 
které se pohybuje zkušební náboj, je-li zcela uvolněn a působí-li na něj pouze síly pole. Jako 
příklad může sloužit elektrostatické pole dvou kulových nábojů stejné velikosti dle Obr. 1.3.