Elektrostatické a magnetické pole

♦ pole – je cast priestoru, ktoré navzájom spája castice látky alebo telesa do jednej sústavy  
 
Elektrostatické pole
♦ elektrostatické pole – (elektrický náboj Q) je silové pole; prejavujú sa v nom úcinky elektrického náboja Q; aj toto pole je prejavom hmoty. Vznikne tak, že na jednej kovovej doske (guli) vytvoríme kladný náboj a na druhej doske v urcitej vzdialenosti d opacný náboj (záporný). Existenciu silového pola znázornuje silociarami co sú myslené ciary ukoncené so šípkou vždy + do

a.) homogénne elektrostatické pole  b.) radiálne elektrostatické pole
a.) homogénne elektrostatické pole – ak má intenzita vo všetkých miestach pola konštantnú hodnotu, rovnakú velkost a smer, napr. medzi dvoma rovnobežnými izolovanými kovovými elektródami, z ktorých jedna má kladný náboj a druhá rovnako velký záporný náboj
b.) radiálne elektrostatické pole – intenzita pola nemá rovnakú hodnotu, smer alebo orientáciu, napr. v okolí bodového náboja má tvar lúcov vychádzajúcich z náboja
 
♦ coulombov zákon – vyjadruje velkost sily, ktorou na seba pôsobia dva statické bodové náboje, a to pre náboje telies a pre náboje castíc
F = k . Q1 . Q2 (N; Nm , C , C, C, m)
  r
Q1 a Q2 – sú bodové náboje
r – vzájomná vzdialenost bodových nábojov Q1 a Q2
k – konštanta → k = _1 _
  4 π ε
ε – permitivita dielektrika
 
veliciny elektrostatického pola:
♦ intenzita elektrického pola – je vektorová velicina; definujeme ju ako velkost sily F, ktorou pôsobíme na náboj Q
E = F (NC ; N, C)
Q
E = U (Vm ; V, m)
d
♦ intenzita pola bodového náboja: použitím coulombovho zákona
E = _1 _ . Q (NC ; Nm C , C, m)
  4 π ε  r
 
♦ elektrický potenciál – skalárová velicina; urcitého bodu pola sa rovná císelnej hodnote práce, ktorú musíme vykonat, aby sme preniesli kladný jednotkový náboj z miesta nulového potenciálu do uvažovaného bodu elektrického pola; urcujeme v jednom bode; je práca, ktorú vykoná jednotkový náboj
V = W (V; J, C)
 Q
♦ potenciál elektrostatického pola bodového náboja:
V =  _Q_
4 π ε
♦ elektrické napätie – rozdiel potenciálov medzi dvoma bodmi; (nazývame rozdiel potenciálov ΔV = VA – VB medzi dvoma miestami A a B pola)
U = VA – VB
Elektrická práca W, ktorú musíme vykonat, aby sme preniesli elektrický náboj Q z jednej dosky zdroja na druhú
U = W (V; J, C)
 Q
♦ elektrická indukcia – je vektorová velicina; je to schopnost náboja Q nahromadit sa na urcitej ploche S
D = Q (Cm , C, m )
  s
Ak požijeme Gaussovu vetu Ψ = Q, možno pre elektrickú indukciu D písat:
D = Ψ (Cm , C, m )
s
Z rovnice možno vyjadrit aj Gaussovu vetu, ktorá má potom tvar:
Ψ = Ds = Q
Elektrický indukcný tok je daný velkostou indukovaného náboja na celom povrchu vodica.
 
♦ kondenzátor – je typický predstavitel elektrostatiky; jeho základná primárna vlastnost je jeho kapacita; kapacita – je schopnost kondenzátora prijat urcité množstvo náboja Q; skladá sa z dvoch kovových dosiek medzi, ktoré sa vsúva dielektrikum – izolácia – delíme – keramické, papierové, vzduchové, kvapôckové, elektrické; dielektrikum – cím kvalitnejšie tým je kapacita väcšia, cím väcšia plocha tým väcšia kapacita, cím sú od seba dalej tým menšia kapacita; je to pasívna súciastka ako rezistor, energiu nevyrába len ju sprostredkuje; jeho úlohou je nahromadit náboj; jednosmerný prúd neprepúšta, ale striedavý cím má vyššiu frekvenciu, tým ho lepšie prepustí

Magnetické pole
♦ magnetické pole – (elektrický prúd) je prúdové pole; vzniká vždy len pohybom elektrického náboja Q; v elektromagnete je jeho prícinou prúd, v permanentnom magnetu pohyb elektrónov v atómoch magnetu, ktorý možno považovat za malý (elementárny magnet); vzniká v každom prostredí (v každej látke); zdrojom magnetického pola, ktoré prejavuje silové úcinky, na niektoré látky, môže byt:
a.) trvalý – permanentný magnet
b.) elektromagnet – magnet vybudený elektrickým prúdom
- tvary magnetov – podkova, tyc, obdlžnik ...
- druhy magnetov – umelý a prírodný
- sever (north) a juh (south) magnetu
- zobrazovanie magnetického pola – silociary  
- magnetické pole reprezentuje magnetický tok „O“ (fí) – je meratelná velicina, ktorá udáva celkový pocet silociar v uvažovanom priestore ; O (fí) má jednotku weber „Wb“
O = B . S (Wb; T, m )
 
veliciny magnetického pola:
♦ magnetické napätie – skalárna velicina; vytvorí sa elektrickým prúdom I; na uzavretjej dráhe prostredia sa rovná súctu prúdov obopnutých touto dráhou
Um = N . I (A; -,
N – pocet vodicov, bezrorzmerné císlo
♦ intenzita magnetického pola – je vektorová velicina, v každom mieste pola má okrem velkosti aj svoj smer, ktorý je vyjadrený smerom magnetickej silociary; je to magnetické napätie, ktorým pôsobíme na dlžku strednej silociary
H = N . I (Am ; A, m)
  l
N . I – magnetické napätie
l – dlžka magnetickej silociary
N . I = H . l (-, A; Am , m)
♦ magnetická indukcia – predstavuje pocet magnetických silociar, ktoré pripadajú v danom prostredí na jednotku plochy
B = μ . H (T; Hm , Am )
μ = μo . μr
μ – permeabilita
μo – permeabilita vákua (približne aj vzduchu)
μo = 4 π . 10  (Hm )
μr – relatívna permeabilita (bezrozmerné císlo)
 
♦ cievka – jej základná primárna vlastnost je indukcnost; dvojpólová súciastka konštruovaná tak, aby mala vlastnú indukcnost požadovanej velkosti. Tvoria ju závity vodica, ktoré sú uložené v jednej alebo niekolkých vrstvách. Závity majú zvycajne kruhový, štvorcový alebo obdlžnikový tvar. Indukcnost cievky závisí od poctu závitov, ich geometrického usporiadania a od magnetických vlastností prostredia, v ktorom sa cievka nachádza. Podla konštrukcie cievky rozdelujeme na dve velké skupiny: cievky bez jadra a cievky s jadrom.