Couloumbuv zákon stejne jako vetsina zakonu elektrostatiky jsou velmi podobna zakonum gravitacniho pole.

Transkript

1 1) Eektrostaticke poe, Cooumbuv zákon, Permitivita kazde dve teesa nabite eektrickym nabojem Q na sebe pusobi vzajemnou siou. Ta je vysise pomoci Couombovyho zákona: F = 1 4 Q Q 1 2 r r 2 0 kde první cast soucinu je udava vastnosti prostredi prostredi a r 0 je poohovy vektor. Cea sia je ovivnena permitivitou, která je definovana jako = 0 permitivita prostedi). [ F m,kg 1 m 3 s 4 A 2, ]. ( permitivita vakua * pomerna Cououmbuv zákon stejne jako vetsina zakonu eektrostatiky jsou vemi podobna zakonum gravitacniho poe. Naboj Q ma jednoku Cououmb > 1[Q]= 1[A] * 1[s] [amper * sekunda]. 2) Zakadni veiciny eektrostatickeho poe Intenzita eektrostatickeho poe: F E= Q [ V, N, Q ], Pomoci intenzity E je mozne spocitat siu F, kterou pusobi m eektrostaticke poe na naboj Q v danem bode. Rozozeni veikosti intenzity E je znazornovano siocarami coz jsou spojite krivky kome ke smeru intenzity E v danem bode. Sicary mají směr od kadneho naboje k zapornemu (neogicky, z historickych duvodu). Vektor eektricke indukce: D= 0 E [ C m 2, F m,, V m ], vyjadruje siu pusobici na jednotkovy naboj v eektrostatickem poi, kde nepusobi poe vazanych naboju. Naboj Q: 1[Q]=1 [A] 1 [s] [Cououmb = amper * sekunda] 3) Reseni eektrostatickych poi n E= i =0 E i a F =Q E= i=0 n F i protože vztahy pro eektrostaticke poe jsou inearni, pouziva se k pocitani s nimi princip superpozice. viz. prikady z ucebnice.

2 4) Potencia, e. napeti, e. pevnost Podobne jako v gravitacnim poi, mají nosice naboje svůj potencia, který je F definovan:, = q ds= A [ V, J,C ] kde q je veikost jednoho naboje. Sovy q je to sia F pusobici na jeden naboj q při premisteni naboje z nekonecna po draze. Napeti je pak definovano jako rozdi potenciau naboje ve dvou mistech. u= 2 1 [V, V, V], tedy nekonecno ze vzorce vypada pokud dostadite vzorec z definice integrau a upravite. Vysedke pak vypada 1 = 2 F q ds= 1 E ds [V,.., V 2 m,m ]. e. pevnost je schopnost materiau udrzet si sve vastnosti eektrickeho izoantu. Tato schopnost se se vzrustajici hodnotou e. napeti snizuje az do hodnoty, kdy dojde k tzv. prurazu. E. pevnost a zivotnost materiau ovivnuje vhkost, tepota a daší vivy. Takze i izoant muze vest eektricky proud, pokud dojde k urycheni jeho castic (coz se deje avinovite) a prorazeni. Intenzita eektrickeho poe, potrebna k prorazeni je definovana jako: E p = U p [ V,V, ] m 5) Paraeni a seriove razeni dieektrik V pripade paraeniho razeni dieektrik je intenzita eektrostatickeho poe konstantni, ae meni se vektor eektricke indukce pode permitivity jednodivych prostredi. takze pati vztah D= 0 E. V pripade serioaveho razeni dieektrik je to opacne vektor eektricke indukce eektrostativkeho pe je konstantni, a meni se intenzita eektrickeho poe pode permitivity jednodivych prostredi. takze pati vztah E= 0 D 6) Energie eektrostatickeho poe, vyuziti eektrostatiky v praxi 1 F = 2 q ds= 1 E ds [V,.., V 2 m,m ] Stejne jako v gravitacnim poi, energie při preneseni naboje v eektrostatickem poi po uzavrene draze (z bodu A nekudy do bodu A) je nuova. Vzhedem k tomu ze napeti je dano rozdiem potenciau eemtntarniho naboje muzem uricit energii. 7) Razeni zroju stejnosmerneho napeti, Ohmuv zákon ve vektor., Kirchhoffovi zakony U seriove zapojenych zdroju se scita jejich napeti. U paraenich kombinaci jejich proud. Ohmuva zákon v diferencianim (vektorovem tvaru): J = E, kde γ je merna vodivost vodice. říká ze prochazi-i vodicem s.

3 vodivosti γ proud, vznika na nem eektricke poe o intenzite E= J Vm. Prvni kirchhofuv zákon říká, ze soucet proudu v kazdem uzu obvodu je roven 0. Druhy říká, ze soucet napeti v kazde uzavrene smycce obvodu je roven 0. 8) Vnitrni napeti zdroje, Svorkove napeti eektrickeho obvodu, Zatezovaci primka Ideani zdroj napeti dodava obvodu konstatni napeti, bez zavisosti na odebiranem proudu. Avsak v praxi tomu, tak nemuze byt, ptotoze každý zdroj napeti ma také vnitrni odpor R v (zapojuje se do serie s ideanim zdorjem), který zpusobuje pokes napeti, při vyssich porudech jdoucich do zateze Rz. To je dano vztahem U sv =R z I =U 0 I R v, který ze vycist takze ze schematu zdroje napeti. Grafu zavisosti svorkoveho napeti I=f(Usv) se říká zatezovaci charakteristika (primka). Uo vyjadruje beh zdoje bez zateze (bod M) a naopak Ik beh zroje nakratko (bod N). Vsechny ostatní stavy jsou udany zatezovaci primkou mez body M a N. 9) Reseni stejnosmernych eektrickych obvodu odpor, tranfigurace hnezda/trojuhenik... 10) Urceni prurezu vodice stejnosmerneho vedeni eektrickeho proudu Odpor eektrickeho vodice je dan R=, kde je merna vodivost S materiau, je deka a S prurez vodice. je prevracenna hodnota merne vodivosti materiau. U vetsiny materiau ma na merny odpor ma viv také tepota. Cim vissi tepota tim nizsi merny odpor, proto je nutne voit spravny prurez materiau aby nedochazeo k prehrati. při tepotach koem 0stp kevina se vodice nachazeji ve stavu který se bizi supravodivost (zadny merny odpor). 11) Zakadni veiciny a vastnosi magnetickeho poe podobne jako eektrostaticke poe je magneticke poe charakterizovano intenzitou mangentickeho poe poe a indukci. Magneticka indukce B [H] je primo umerna intenzite magnetickeho poe H [A/m]. B= 0 H Magneticky tok [Wb] 12) zákon cekoveho proudu (Biot-Savartuv zákon) dh = K I ds sin, Intenzita poe dh vytvorena eementem r 2 proudovodice v bode A, který neezi na vodici. K je konstanta

4 udana soustavou jednotek, ds je eement deky proudovodice, afa uhe mezi ds a spojnici r s bodem A. Pomoci Biot-savartova zakone ze spocitat intentizu magnetickeho poe v okoi vodice 13) Siove ucinky magnetickeho poe, Amperuv zákon, definice jednotky amper, permeabiita vakua. F m =B I sin, kde B je intenzina magnetickeho poe, je deka primeho vodice, I je proud protekajci vodicem a je uhe který svira vodic a s vektorem magneticke indukce B. Amper: pusobii mezi dvema vodici vzdaenymi od sebe 1m ve vakuu sia 2*10^- 7N, obema vodici proteka proud 1A. 14) Rozdeeni atek v magnetismu, hysterezni smycka Diamagneticke po vozeni do magnetickeho poe mirne snizuji jeho indukci Paramagneticke po vozeni do mag. poe mirne zvysuji jeho indukci Feromagneticke po vozeni do mag poe jeho indukci sine zvysuji. Permeabiita je zavisa na intenzite poe (tim také na budicim proudu). magneticky mekke - uzka histerezni smycka magneticky tvrde materiay siroka histerezni smycka Objem pochy histerezni smycky predstavuje energii, potrebnou k jednomu cyku pre-magnetizovani materiau.

5 15) Reseni eektromagnetickych obvodu, Hopkinsuv zákon Seriova a paraeni kombinace reuktanci (magneticky odpor) se resi podobne jako seriove a paraeni zapojeni odporu. Hopkinsuv zákon: vyjadruje vztah mezi magnetickym tokem Φ, magnetickym (magnetomotorickym) napetim a magnetickym odporem R (nebo vodivosti G). Podobne jako ohmuv zákon: = U m R m =U m G m 16) Eektromagneticka indukce, Lenzovo pravido 17) vastní a vzajemna indukcnost vastní indukcnost: protekai zavitem proud I vyvoa v okoi magneticke oe o intenzite H a induktanci B. Magneticky tok Φ protekajci pochou zavitu je primo umerny proudu I a pati: =L I, kde L je konstanta umernosti mezi magnetickym tokem Φ a proudem I = vastní indukcnost zavitu. Vastni indukcnost

6 cee civky bez jadra je pak L*n, kde n je počet zavitu. S jadrem je to sozitejsi :-) vzajemna indukcnost: M =G m12 N 1 N 2, vyjadruje prenos mezi dvema civkami. 18) Energie eektromagnetickeho poe, pritaziva sia eektromagnetu, Vyuziti eektromagnetismu v praxi 19) Prechodove deje ve stejnosmernych obvodech, konstatny obvodu, casova konstanta obvodu je to co se v obvodu deje, ve chvii zmene napeti/proudu. neboť v reanem obvodu se tato změna nestane hned, ae ma taky nejaky prubeh. casova konstanta = L C [ s,v A 1 s,v A 1 ] konstany obvodu jsou R, L, C 20) Prechodovy dej v seriovem R-C, R-L, R-L-C obvodu, Vznik a zanik proudu omg, diferenciani rovnice prvniho radu :-D 21) Druhy hodnot a druhy vykonu jednofazoveho stridaveho proudu Cinny P, Jaovy Q, Zdanivy S S= P 2 Q 2 [VA,W,VAR] ucinik cos = P S = P UI (fi se pouziva mae) 22) Syboicko kompexni metoda reseni stridavych obvodu e. proudu 23) fazorove diragramy jednofaz. stridavych e. obvodu s ideanimy prvky RLC 24) seriova a paraeni rezonance, rezonancni krivka 25) zapojeni trojfazove soustavy do hvezdy a do trojuhenika 26) druhy vykonu trojfazove soustavy stridaveho proudu