r o je jednotkový vektor průvodiče :

Podobné dokumenty
Teplota a její měření

Obecnou rovnici musíme upravit na středovou leží na kružnici musí vyhovovat její rovnici dosadíme ho do ní.

Celková energie molekuly je tedy tvořena pouze její energií kinetickou.

Zákony magnetického pole

Ideální plyn. Z tohoto jednoduchého popisu plynou další zásadní vlastnosti ideálního plynu :

FYZIKA I. Mechanická energie. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

ROZLOŽENÍ HMOTNOSTI TĚLESA VZHLEDEM K SOUŘADNICOVÉMU SYSTÉMU

1.6.3 Osová souměrnost

1.7.4 Rovnováha na páce I

Kinematika hmotného bodu I.

Opakování (skoro bez zlomků)

5. Síly, pole. Síla. Síla intuitivní pochopení - velmi důležitá fyzikální veličina - síla resp. interakce

ZOBRAZENÍ ELIPSY POMOCÍ AFINITY

Hlavní body. Keplerovy zákony Newtonův gravitační zákon. Konzervativní pole. Gravitační pole v blízkosti Země Planetární pohyby

5. Mechanika tuhého tlesa

Speciální teorie relativity

Gaussův zákon elektrostatiky

3.5.1 Shodná zobrazení

Vykreslení obrázku z databázového sloupce na referenční bod geometrie

1.2. Kinematika hmotného bodu

KŘIVKY. Přednáška DG2*A 7. týden

PEXESO UŽIVATELSKÝ MANUÁL

Příklady elektrostatických jevů - náboj

Elektrické a magnetické pole zdroje polí

4 Datový typ, proměnné, literály, konstanty, výrazy, operátory, příkazy

Práce s WKT řetězci v MarushkaDesignu

F1030 Mechanika a molekulová fyzika úlohy k procvičení před písemkami (i po nich ) Téma 4 a 5: Zákony newtonovské mechaniky

Slovní úlohy vedoucí na lineární rovnice II

OPAKOVÁNÍ Z 5. ROČNÍKU

1 ROVNOVÁHA BODU Sestavte rovnice rovnice rovnováhy bodu (neznámé A,B,C) Určete A pro konstrukci z příkladu

Studijní předmět: Základy teorie pravděpodobnosti a matematická statistika Ročník:

VIS ČAK - Uživatelský manuál - OnLine semináře

Rekuperace rodinného domu v Přestavlkách

TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČR ÚHEL

Cenový index nemovitostí

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

1.5.6 Osa úhlu. Předpoklady:

Elektrické pole v nevodivém prostředí

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

K přednášce NUFY080 Fyzika I prozatímní učební materiál, verze 01 Keplerova úloha Leoš Dvořák, MFF UK Praha, Keplerova úloha

Lokalizace souřadnic v MarushkaDesignu

SMART Notebook Math Tools 11

C V I Č E N Í 3 1. Představení firmy Glaverbel Czech a.s. Teplice a. Vyráběný sortiment

SHRNUTÍ LÁTKY 7. ROČNÍKU Mgr. Iva Strolená

DTM (Digitální technická mapa) v Marushka Designu

První výraz na pravé straně rovnice se označuje jako standardní reakční Gibbsova energie r G o. ν ln a

Elektromagnetické vlny, antény a vedení

Konstrukce paraboly dané dvěma tečnami s body dotyku. Příklad: Sestrojte parabolu p, jsou-li dány její tečny t 1, t 2 s body T 1, T 2 dotyku.

F5 JEDNODUCHÁ KONZERVATIVNÍ POLE

Možnosti a druhy párování

ELEKTRICKÝ VÝKON A ENERGIE. spotřebičová orientace - napětí i proud na na impedanci Z mají souhlasný směr

14. Základy elektrostatiky

2.2. Klasifikace reverzibilních elektrod

HTML šablona v MarushkaDesignu

Základní škola Valašské Meziříčí, Vyhlídka 380, okres Vsetín, příspěvková organizace

Témata v MarushkaDesignu

- Aplikace je napsána v C#.NET, je instalována na webovém serveru - Data jsou ukládána v databázi MS-SQL 2005 a vyšší

ÚŘAD PRO OCHRANU HOSPODÁŘSKÉ SOUTĚŽE ROZHODNUTÍ. Č. j.: ÚOHS-S398/2010/VZ-16684/2010/520/NGl V Brně dne: 14. února 2011

Metodický návod na pořádání soutěží OBEDIENCE CZ.

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Organizační řád Občanského sdružení NHfree.net

Konoidy přímkové plochy

Elektrické přístroje. Výpočet tepelných účinků elektrického proudu

2. Stavové chování a termodynamické vlastnosti čistých látek

Kombinované namáhání prutů s aplikací mezních podmínek pro monotónní zatěžování.

Portál veřejné správy

Odpisy a opravné položky pohledávek

TERMOMECHANIKA 2. Stavová rovnice ideálních plynů


MODELOVÁNÍ A SIMULACE (analogové počítače) pro obor Aplikovaná fyzika

ELEKTRICKÝ NÁBOJ COULOMBŮV ZÁKON INTENZITA ELEKTRICKÉHO POLE

VY_32_INOVACE_G 21 17

FOTOAPARÁT skvělý sluha, ale někdy nevyzpytatelný, svéhlavý a záludný pán

Δ sl H o 298 (H 2 O, l) = -285,8 kj mol -1. [Δ sl H o 298 (glukosa) = - 1,27 MJ mol -1 ]

Informační ikony v MarushkaDesignu

Veřejná zakázka SUSEN generální dodávka staveb v areálu Řež. Dodatečná informace č. 1 k zadávacím podmínkám

FRONTA. Podobně jako u zásobníku lze prvek z fronty vyjmout pouze za takové podmínky, že je na řadě. Avšak jeho hodnotu můžeme přečíst kdykoliv.

nejnižší mezi hodinou nejvyšší mezi hodinou kolísání je považováno za fyziologické, pohybuje-li se mezi 36-36,9 C Záznam teploty

Vizualizace TIN (trojúhelníková nepravidelná síť) v Marushka Designu

7 DYNAMIKA TUHÉHO TĚLESA

Dotaz typu Common Info v MarushkaDesignu

Pozn.: v číselníku je často obsaženo více možností k výběru, ale pro program Interreg V-A ČR-Polsko jsou relevantní pouze možnosti výběru zde uvedené.

Posuzování zdravotní způsobilosti k řízení motorových vozidel jako součásti výkonu práce

Maturitní prací student osvědčuje svou schopnost samostatně pracovat na projektech a aktivně využívat nabyté zkušenosti

Optika. o Izotropní světlo se šíří všemi směry stejně rychle o Anizotropní světlo se šíří různými směry různě Zdroj. o o

I. Statické elektrické pole ve vakuu

Legenda v MarushkaDesignu

V. NEŽÁDOUCÍ REAKCE U pacientů s citlivostí na latex se můžete setkat s alergickou reakcí na gutaperču, která obsahuje sušený přírodní kaučuk.

České vysoké učení technické v Praze, Fakulta strojní. DPŽ + MSK Jurenka, příklad I. Dynamická pevnost a životnost. Jur, příklad I

Pružnost a plasticita II 3. ročník bakalářského studia. doc. Ing. Martin Krejsa, Ph.D. Katedra stavební mechaniky

Téma 8, Nelineární chování materiálů, podmínky plasticity.

Sledování provedených změn v programu SAS

Tabulka 1. d [mm] 10,04 10,06 10,01 9,98 10,01 10,03 9,99 10,01 9,99 10,03

1 SPECIÁLNÍ TEORIE RELATIVITY 1.1 PRINCIPY SPECIÁLNÍ TEORIE RELATIVITY, RELATIVNOST

IV. Magnetické pole ve vakuu a v magnetiku. 1. Magnetické pole el. proudu 2. Vlastnosti mg. pole 3. Magnetikum

Newtonův gravitační zákon

Helios Orange Plugin Zadávání vlastností

Tile systém v Marushka Designu

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Transkript:

Elektické le ve vakuu Přesněji řečen, budeme se věnvat elektstatickému li, tj. silvému li vyvlanému existencí klidvých nábjů. (Z mechaniky všem víme, že jmy klidu a hybu jsu elativní, závisejí na vlbě suřadné sustavy.) Základní fyzikální veličinu je elektický nábj (jedntka Culmb), kteý má zejména tyt důležité vlastnsti: ) Neexistuje sám sbě, ale je vždy sjen s mateiálním (hmtným) bjektem. Nejmenší takvé bjekty jsu tzv. mikčástice, elektický nábj je jednu z jejich základních vlastnstí. ) Je nezničitelný (latí zákn zachvání nábje). ) Je násbkem elementáníh nábje e=,6. -9 C (tzv. kvantvání nábje) ) Nemění se ři tansfmacích vztažné sustavy suřadnic (invaiantnst nábje) 5) Účinky více nábjů se sčítají (inci suezice) 6) Silvé účinky elektickéh nábje isuje: Culmbův zákn (785) Bdvý (centální) nábj veliksti Q, umístěný ve vakuu v čátku sustavy suřadnic, ůsbí na duhý bdvý (zkušební) nábj veliksti, kteý je v místě, silu : Q. kde je univezální knstanta emitivita vakua a 8,85. / m je jedntkvý vekt ůvdiče : z Q x y

P dsazení jedntkvéh vektu dstaneme jiný tva Culmbva zákna : Q. Jestliže by centální nábj Q nebyl v čátku suřadnic, ale nař. v místě, ak by vztah sílu měl zřejmě tva (nyní se dbře hdí slední vnice) (viz b.) : ( ) Q. Q Platí samzřejmě zákn akce a eakce - nábj ůsbí na nábj Q silu stejně veliku, ale ačně ientvanu, tj.. Vidíme také, že Culmbův zákn je fmálně (matematicky) shdný s gavitačním Newtnvým záknem, bě síly elektstatická i gavitační - směřují vždy d jednh bdu silvéh centa a v bu říadech také užíváme jem silvé le. Říkáme tedy, že nábj Q vytváří ve svém (neknečném) klí elektstatické le, kteé je, stejně jak gavitační le, centálním silvým lem. P jeh jednznačný is definujeme vektvu veličinu : E intenzita elektickéh le [N/C = J/m.C = V/m] Slvní vyjádření : Intenzita elektickéh le udává (číselně) sílu ůsbící v tmt li na jedntkvý zkušební nábj. Dsazením z Culmbva zákna dstaneme intenzitu el.le, kteé vytváří bdvý nábj Q umístěný v čátku suřadnic : E Q. Q

v říadě becné lhy nábje Q v místě : E Q ( ) intenzita el. le bdvéh nábje Q Dále zkumejme, zda je elektstatické le knzevativní. P zásadní důležitst tét vlastnsti u jakéhkliv silvéh le zakujeme třebné výčty a úvahy stejným zůsbem a stejně dbně, jak minulý semest u le gavitačníh : Vyčítejme tedy áci třebnu k (velmi malému) řenesení bdvéh nábje (v elektickém li nábje Q, kteý je v čátku suřadnic), nějaké dáze (křivce) s z čátečníh bdu d kncvéh bdu. Ptže tt silvé le ůsbí na zkušební nábj (těles) silu, my musíme ůsbit na těles (vnější) silu stejně veliku a ačně ientvanu, tj., abychm sílu le řeknali (řesněji vzat, musíme ůsbit ještě malu řídavnu silu navíc, uvedení tělesa d hybu, kteu lze ale zřejmě, ři žadavku velmi maléh sunu, v limitě zanedbat). Základní vztah áci vyknanu v silvém li ři hybu nábje (tělesa) na dáze s (áci vyknanu námi, tj. vnější silu vzhledem k danému li) tedy je : d s áce vnější síly v silvém li (becně) Je zřejmé, že stejný integál, ale bez zánéh znaménka, by vyjadřval áci silvéh le. Nyní dsadíme knkétně za elektstaticku sílu z Culmbva zákna a vytkneme knstanty řed integál : ( s Q ) d Q s d Situace ři výčtu áce je znázněna na bázku a je nast stejná jak byla u gavitačníh le. Uavíme dále skalání sučin v integálu, řitm využijeme známé veliksti jedntkvéh vektu: d d cs d cs

s (t) (t+dt) Z bázku je zřejmé, že tent skalání sučin je klmým ůmětem difeenciálu ůvdiče d d směu ůvdiče (d směu jeh jedntkvéh vektu) a že je tedy vlastně ven difeenciálu (říůstku) veliksti ůvdiče d : d d cs d ( Je tedy d d, i když ) Tím se výazně zjednduší výčet vyknané áce, nebť již vzniká známý integál : Q Q Q Q Q d Vidíme, že jak u gavitačníh le vyknaná áce nezávisí vůbec na dáze (na jejím tvau), ale závisí uze na čátečním a kncvém bdu dáhy. Z tét závislsti tm také lyne, že ři zětném hybu nábje (tělesa) z kncvéh bdu d čátečníh bdu (námi) vyknanu áci dstaneme zět, tj. bude vyknána áce ačnéh znaménka. (t znamená, že áci kná ačná síla - síla elektstatickéh le a my tut áci můžeme využívat ) : d d Půvdně vyknaná áce je tedy jakby uschvána, zaknzevvána v kncvém bdu dáhy těles (silvé le) má v tmt místě schnst vyknat áci, stejně veliku jak naše ůvdní áce : a

d d Tat schnst nábje (tělesa) vyknat áci, sjená s jeh (kncvu) lhu, se nazývá tenciální enegie tělesa a její velikst se definuje jak velikst vyknané áce (vyknané silvým lem ři řesunu d lhy čáteční a neb také vyknané námi - vnější silu - ři ůvdním hybu z čátečníh d kncvéh bdu). Silvé le s takvu význačnu vlastnstí, kteá umžňuje zachvávání, zaknzevvání vyknané áce, se ak nazývá knzevativní silvé le. Obě centální silvá le - elektstatické i gavitační jsu tedy knzevativní. Ptže vyknaná áce nezávisí na tvau dáhy mezi běma bdy, čátečním a kncvým, je tenciální enegie jednznačnu funkcí místa (tent kncvý bd ůvdně zvlené dáhy je všem jak měnná ve funkci zcela libvlným bdem v stu, íšeme h tedy becně dále bez indexu) a samzřejmě také funkcí místa (zde je namístě nechání indexu, nebť tent bd je sice také becně zcela libvlný, ale ři řešení danéh blému se ředem zvlí a ve funkci dále vystuuje jak knstanta, matematicky t je vlastně aamet funkce). Bdvý nábj má tedy v daném místě vzhledem k místu tenciální enegii :, Q Q elektstatická tenciální enegie (becný tva) Slvní vyjádření : je t áce, kteu vykná elektstatické le ři hybu nábje (tělesa) z danéh místa d zvlenéh výchzíh místa řesunu nábje ačným směem, z výchzíh místa d danéh místa. a je t také áce, kteu my musíme nejve vyknat ři V teetických výčtech se čast stejně jak u gavitačníh le - tenciální enegii vlí výchzí míst v neknečnu, tj.: V tét limitě je tm duhý člen ve vztahu tenciální enegii nulvý - zbavíme se tak závislsti na čátečním stavu nábje (tělesa) (na jeh čátečním místě) a dstáváme velmi jednduchý tva : 5

d Q elektstatická tenciální enegie (seciální tva) Stanvme ět význam : je t áce, kteu vykná elektstatické le ři hybu nábje (tělesa) z danéh místa d neknečna a je t také áce, kteu my musíme nejve vyknat ři řesunu nábje z neknečna d danéh místa. S využitím sledníh vztahu můžeme nyní snadn zasat ůvdní vyknanu áci (vnější silu) ři řesunu nábje mezi dvěma místy : d Q Q Páce třebná řemístění nábje mezi dvěma místy v silvém li je tedy vna zdílu tenciálních enegií mezi těmit místy. (málně stejný vztah latí i ři užití, jakékliv vlbě výchzíh místa, zkuste sami dkázat) tj., ři Nyní definujeme fyzikální veličinu elektstatický tenciál : elektstatický tenciál [ J / C] = [V] Slvní vyjádření : Je t tenciální enegie (zkušebníh) jedntkvéh nábje, tedy áce třebná k řenesení jedntkvéh nábje z neknečna na dané míst. Stejně jak tenciální enegie je i tenciál samzřejmě jednznačnu funkcí místa. Dsaďme ještě za z její definice jak vyknané áce : d d E d dstáváme tak zásadní (integální) vztah mezi dvěma nejdůležitějšími veličinami elektstatickéh le, dknale dvídající výše uvedenému slvnímu vyjádření tenciálu ( áce třebná k řenesení jedntkvéh nábje z neknečna na dané míst ), nebť ve výazu áci vystuuje nyní řím elektická intenzita, tedy síla (ůsbící na jedntkvý nábj) : 6

d E d E vyjádření tenciálu jak áce intenzity le naknec dsaďme za tenciální enegii její knkétní tva bdvé nábje: Q Q tenciál bdvéh nábje Pznámka.: Tent vztah latí nábj Q v čátku sustavy suřadnic. Jak bychm h uavili nábj Q v jiném místě? (Viz dstavec Zbecnění Culmbva zákna D.cv.) Pznámka. : namíst lze samzřejmě užít, nyní uavíme nasled získaný vztah (viz ředchzí stánka) áci vyknanu ři řemístění nábje z místa d místa, tj. : d D tét vnice dsadíme z definice tenciálu : ) ( bdžíme : d Pužijme uze vní integál a slední výaz a vytvříme tak vztah : d Rvnici vydělíme nábjem a ještě využijeme definici intenzity. Vznikne tak velmi užitečný vztah zdíl tenciálů : d E d 7

Tent zdíl tenciálů je vlastně říůstkem tenciálu mezi místy a (zdíl hdnt funkce v kncvém a čátečním bdě) a vidíme, že je ven áci vnější síly ři řesunu jedntkvéh nábje mezi těmit místy. Ukázal se, že zdíl tenciálů je - zejména v aktické elekttechnice - velmi důležitu veličinu a získal i zvláštní název naětí. Přesněji řečen : fyzikální veličina elektické naětí mezi místy a se definuje jak úbytek tenciálu mezi těmit místy : U E d E d elektické naětí mezi místy a Slvní vyjádření : Elektické naětí mezi místy a je vn áci, kteu vykná el. le ři řesunu jedntkvéh nábje z místa d místa. Pmcí tét fyzikální veličiny je ak mžn nejjedndušším mžným zůsbem vyjádřit áci třebnu řemístění nábje z Tedy : d d : E d U U áce třebná řemístění nábje mezi místy a Jak vidíme, tat áce je samzřejmě -kát větší než áce třebná řemístění jedntkvéh nábje (cž je naětí) mezi těmit místy. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (knec tázky) (K.Rusňák /5) 8