Elektrické pole Podmínky používání prezentace Stažení, instalace na jednom počítači a použití pro soukromou potřebu jednoho uživatele je zdarma. Použití pro výuku jako podpůrný nástroj pro učitele či materiál pro samostudium žáka, rovněž tak použití jakýchkoli výstupů (obrázků, grafů atd.) pro výuku je podmíněno zakoupením licence pro užívání software E-učitel příslušnou školou. Cena licence je 270,- Kč ročně a opravňuje příslušnou školu k používání všech aplikací pro výuku zveřejněných na stránkách www.eucitel.cz. Na těchto stránkách je rovněž podrobné znění licenčních podmínek a formulář pro objednání licence. Pro jiný typ použití, zejména pro výdělečnou činnost, publikaci výstupů z programu atd., je třeba sjednat jiný typ licence. V tom případě kontaktujte autora (info@eucitel.cz) pro dojednání podmínek a smluvní ceny. OK © RNDr. Jiří Kocourek 2013

Elektrické pole © RNDr. Jiří Kocourek 2013

Elektrostatická síla v okolí elektrického náboje Q

Q q Elektrostatická síla v okolí elektrického náboje Na elektricky nabitá tělesa v okolí náboje Q působí elektrostatická síla. Q Fe q

Q q q Elektrostatická síla v okolí elektrického náboje Na elektricky nabitá tělesa v okolí náboje Q působí elektrostatická síla. Fe q Q Fe q

Q q q q Elektrostatická síla v okolí elektrického náboje Na elektricky nabitá tělesa v okolí náboje Q působí elektrostatická síla. Fe q Q Fe Fe q q

Q q q q q Elektrostatická síla v okolí elektrického náboje Na elektricky nabitá tělesa v okolí náboje Q působí elektrostatická síla. Fe q Q Fe Fe q q Fe q

Q q q q q q Elektrostatická síla v okolí elektrického náboje Na elektricky nabitá tělesa v okolí náboje Q působí elektrostatická síla. Fe q Q Fe q Fe Fe q q Fe q

Q q q q q q q Elektrostatická síla v okolí elektrického náboje Na elektricky nabitá tělesa v okolí náboje Q působí elektrostatická síla. Fe q Q Fe q Fe Fe q q q Fe Fe q

Elektrické pole – oblast v okolí elektricky nabitých těles, v níž na jiná elektricky nabitá tělesa působí elektrostatická síla. Fe q Q Fe q Fe Fe q q q Fe Fe q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q – na velikosti a druhu náboje q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q – na velikosti a druhu náboje q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q – na velikosti a druhu náboje q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q – na velikosti a druhu náboje q

|Q·q| Fe≈ r 2 Q q Fe Coulombův zákon: Elektrostatická síla působící na náboj q v daném místě závisí: – na vzdálenosti od „zdrojového“ náboje Q – na velikosti a druhu náboje q

Intenzita elektrického pole: Pro popis elektrického pole se tedy nehodí přímo elektrostatická síla, protože závisí nejen na poloze v elektrickém poli, ale i na velikosti a druhu náboje, který na toto místo vložíme. Definujeme proto novou veličinu, která je charakteristická pro dané místo a není závislá na velikosti náboje q vloženého do elektrického pole. Intenzita elektrického pole: Q E q E = Fe Vektorová fyzikální veličina; jednotka: 1 N·C -1 = 1 V·m-1 Velikost intenzity elektrického pole je v daném místě číselně rovna velikosti elektrostatické síly, která by působila na náboj q = 1 C. Její směr je dán směrem elektrostatické síly působící na kladný náboj.

Fe q Q Fe q Fe Fe q q q Fe Fe q

E Q E E E E E

E Q E E E E E

Pomocí intenzity elektrického pole vytváříme vlastně jakousi „mapu“ elektrického pole – každému místu je přiřazena hodnota elektrické intenzity (velikost i směr), která jednoznačně udává, jaká síla bude v daném místě působit na libovolný náboj q , který do tohoto místa vložíme. Q E

Pomocí intenzity elektrického pole vytváříme vlastně jakousi „mapu“ elektrického pole – každému místu je přiřazena hodnota elektrické intenzity (velikost i směr), která jednoznačně udává, jaká síla bude v daném místě působit na libovolný náboj q , který do tohoto místa vložíme. Q E q Fe q· E Fe =

Pomocí intenzity elektrického pole vytváříme vlastně jakousi „mapu“ elektrického pole – každému místu je přiřazena hodnota elektrické intenzity (velikost i směr), která jednoznačně udává, jaká síla bude v daném místě působit na libovolný náboj q , který do tohoto místa vložíme. Q E q Fe q· E Fe =

Pomocí intenzity elektrického pole vytváříme vlastně jakousi „mapu“ elektrického pole – každému místu je přiřazena hodnota elektrické intenzity (velikost i směr), která jednoznačně udává, jaká síla bude v daném místě působit na libovolný náboj q , který do tohoto místa vložíme. Q Fe E q q· E Fe =

q E = Fe = 1 |Q·q| 4pe0er q·r 2 · Q Intenzita v okolí bodového elektrického náboje E Q E q E = Fe = 1 · |Q·q| 4pe0er q·r 2 E E E E

r 2 4pe0er E = 1 |Q| q E = Fe = 1 4pe0er |Q·q| q·r 2 · · Q Intenzita v okolí bodového elektrického náboje E Q E q E = Fe = 1 4pe0er · |Q·q| q·r 2 E r 2 4pe0er E = 1 · |Q| E E E

Pokud bychom zakreslovali vektory elektrické intenzity do více míst, obrázek by byl velmi nepřehledný a příliš by nevypovídal o povaze elektrického pole. E E E Q E E E E E E E

Zavádíme proto nový pojem: Siločáry elektrického pole Jednotlivá místa pole spojíme čárami tak, aby vektor elektrické intenzity v každém bodě čáry mířil vždy ve směru její tečny. E E E E

Siločáry elektrického pole Jednotlivá místa pole spojíme čárami tak, aby vektor elektrické intenzity v každém bodě čáry mířil vždy ve směru její tečny. E E E E

Siločáry elektrického pole Jednotlivá místa pole spojíme čárami tak, aby vektor elektrické intenzity v každém bodě čáry mířil vždy ve směru její tečny.

Siločáry elektrického pole Orientace siločáry – ve směru orientace elektrické intenzity. E E Siločára elektrického pole je prostorová orientovaná křivka, jejíž tečna v každém bodě udává směr intenzity elektrického pole; orientace je shodná s orientací el. intenzity (směřuje vždy od kladného náboje k zápornému).

Základní typy elektrických polí: Radiání (centrální) pole (pole bodového náboje nebo stejnoměrně nabité koule). Siločáry jsou přímky procházející bodovým nábojem (středem koule). Orientace je vždy od kladného náboje (resp. k zápornému náboji).

Velikost intenzity ve vzdálenosti r od náboje (středu koule): Základní typy elektrických polí: Radiání (centrální) pole (pole bodového náboje nebo stejnoměrně nabité koule). Q Velikost intenzity ve vzdálenosti r od náboje (středu koule): r 2 4pe0er E = 1 · |Q| Siločáry jsou přímky procházející bodovým nábojem (středem koule). Orientace je vždy od kladného náboje (resp. k zápornému náboji).

Velikost intenzity ve vzdálenosti r od náboje (středu koule): Základní typy elektrických polí: Radiání (centrální) pole (pole bodového náboje nebo stejnoměrně nabité koule). Q Velikost intenzity ve vzdálenosti r od náboje (středu koule): r 2 4pe0er E = 1 · |Q| Siločáry jsou přímky procházející bodovým nábojem (středem koule). Orientace je vždy od kladného náboje (resp. k zápornému náboji).

E = konst. Základní typy elektrických polí: Homogenní pole (pole mezi opačně nabitými rovinnými deskami). Intenzita je ve všech místech homogenního pole konstantní (velikost i směr): Siločáry jsou rovnoběžné, orientované od kladně nabité k záporně nabité desce. E = konst.

Základní typy elektrických polí: Pole dvou nesouhlasných bodových nábojů:

Základní typy elektrických polí: Pole dvou nesouhlasných bodových nábojů:

Základní typy elektrických polí: Pole dvou souhlasných bodových nábojů:

Základní typy elektrických polí: Pole dvou souhlasných bodových nábojů:

Základní typy elektrických polí: Pole dvou souhlasných bodových nábojů:

Obrázky, animace a videa použité v prezentacích E-učitel jsou buď originálním dílem autora, nebo byly převzaty z volně dostupných internetových stránek.