Elektřina a magnetismus - základní vztahy
Tato položka obsahuje
stručný přehled základních vztahů z oblasti elektřiny a magnetismu
(elektrostatické pole, elektrický proud v látkách, magnetické pole,
elektromagnetická indukce, střídavé proudy, elektromagnetické vlny)
Elektrostatické pole
Elektřina a magnetismus. Elektrický náboj a jeho vlastnosti. Elementární náboj. Coulombův zákon. Elektrostatické pole. Intenzita elektrostatického pole. Pole bodových a spojitě rozložených nábojů. Gaussova věta elektrostatiky. Práce v elektrostatickém poli. Potenciální energie a potenciál elektrostatického pole. Elektrické napětí. Poissonova a Laplaceova rovnice. Elektrický dipól v elektrostatickém poli. Elektrické pole nabitých vodičů.
Elektrostatické pole ve vodičích a dielektriku
Elektrické vodiče, polovodiče a dielektrika. Elektrické pole ve vodičích. Odstínění vnějšího elektrického pole. Elektrostatická indukce. Kapacita vodiče. Kondenzátory. Deskový kondenzátor. Sériové a paralelní zapojení kondenzátorů. Elektrostatické pole uvnitř dielektrika. Atomová, iontová a orientační polarizace. Vektor polarizace. Gaussova věta v dielektriku. Vektor elektrické indukce. Energie elektrostatického pole. Síla v elektrostatickém poli.
Elektrický proud v látkách
Stacionární elektrické pole. Elektrický proud. Vektor proudové hustoty. Driftová rychlost. Rovnice kontinuity. I. Kirchhoffův zákon. Ohmův zákon pro homogenní a nehomogenní vodič. Elektromotorické napětí. II. Kirchhoffův zákon. Elektrické obvody. Sériové a paralelní zapojení vodičů. Elektrický odpor a jeho teplotní závislost. Elektrolýza. Faradayovy zákony elektrolýzy. Jouleův zákon. Výkon elektrického proudu. Termoelektrické jevy. Druhy elektrických proudů (proud volný, vázaný a posuvný).
Magnetostatické pole
Stacionární magnetické pole. Lorentzova síla. Magnetická indukce. Ampérův zákon síly. Biot-Savartův zákon. Magnetické indukční čáry. Magnetické pole smyčky a cívky. Elektromagnet. Magnetický indukční tok. Zákon celkového proudu. Vliv prostředí na magnetické pole. Magnetický dipól. Proudová smyčka v magnetickém poli. Magnetizace látky. Vektor intenzity magnetického pole. Typy magnetických látek (diamagnetické, paramagnetické, feromagnetické látky).
Elektromagnetická indukce
Zákon elektromagnetické indukce. Indukované napětí ve vodiči. Lencovo pravidlo. Pohyb smyčky v magnetickém poli. Vlastní indukčnost vodiče. Vzájemná indukčnost vodičů. Energie a síly v magnetickém poli. Vířivé proudy. Pohyb částice v elektromagnetickém poli. L-C kmitavý elektrický obvod.
Střídavé proudy
Časově proměnné proudy. Kvazistacionární proudy. Střídavý harmonický proud. Obvody střídavého proudu. RLC sériový obvod. Reaktance, impedance obvodu. Obvod RLC v rezonanci. Výkon střídavého proudu. Účiník. Efektivní hodnoty proudu a napětí. Činný a jalový výkon. Třífázový střídavý proud. Výroba, přenos a zásobníky elektrické energie. Transformace elektrického proudu. Transformátor.
Elektromagnetické vlnění
Maxwellovy rovnice. Materiálové rovnice. Lorentzova síla. Hraniční podmínky. Energie elektromagnetického pole. Poyintingův vektor. Hustota elektromagnetické energie. Zákon zachování energie v elektromagnetickém poli. Elektromagnetické vlny. Spektrum elektromagnetických vln. Harmonické elektromagnetické vlny. Helmholzova rovnice. Rovinná harmonická vlna. Intenzita elektromagnetického vlnění. Polarizace vlnění. Sférická elektromagnetická vlna.
