Elektrické pole

Elektrické pole

Elektrické pole je fyzikálne pole, ktoré vzniká v okolí elektrických nábojov. Je to prostredie, prostredníctvom ktorého na seba elektrické náboje navzájom pôsobia silami, aj keď sa navzájom priamo nedotýkajú. Elektrické pole patrí medzi základné pojmy elektrostatiky a má veľký význam v technike aj v každodennom živote.

Podstata elektrického poľa

Elektrické pole vzniká vždy, keď sa v priestore nachádza elektrický náboj. Každý nabitý predmet vytvára okolo seba elektrické pole, ktoré pôsobí na iné elektrické náboje v jeho blízkosti.
Ak do elektrického poľa vložíme ďalší náboj, začne naň pôsobiť elektrická sila.

Dôležité je, že elektrické pole existuje aj vtedy, keď sa v ňom žiadny iný náboj nenachádza.

Elektrická sila v elektrickom poli

Elektrická sila je sila, ktorou elektrické pole pôsobí na elektrický náboj.
Platí, že:

• rovnaké náboje sa odpudzujú,
• opačné náboje sa priťahujú.

Veľkosť elektrickej sily závisí od veľkosti nábojov a od vzdialenosti medzi nimi. Čím sú náboje väčšie a bližšie k sebe, tým je sila väčšia.

Intenzita elektrického poľa

Na opis elektrického poľa používame veličinu intenzita elektrického poľa, ktorá sa označuje písmenom E.

Intenzita elektrického poľa vyjadruje, akou silou pôsobí elektrické pole na jednotkový kladný náboj.
Vzťah medzi silou a intenzitou je:

E = F / q

kde:

• E je intenzita elektrického poľa,
• F je elektrická sila,
• q je veľkosť náboja.

Jednotkou intenzity elektrického poľa je newton na coulomb (N/C) alebo volt na meter (V/m).

Smer elektrického poľa

Smer elektrického poľa je definovaný ako smer, ktorým by sa pohyboval kladný skúšobný náboj vložený do poľa.
Z toho vyplýva, že:

• elektrické pole smeruje od kladného náboja,
• elektrické pole smeruje k zápornému náboju.

Siločiare elektrického poľa

Elektrické pole znázorňujeme pomocou siločiar. Sú to pomyselné čiary, ktoré ukazujú smer a tvar elektrického poľa.

Vlastnosti siločiar:

• vychádzajú z kladných nábojov a končia na záporných,
• nikdy sa navzájom nepretínajú,
• čím sú siločiare hustejšie, tým je elektrické pole silnejšie.

Siločiary pomáhajú lepšie pochopiť rozloženie a pôsobenie elektrického poľa v priestore.

Homogénne a nehomogénne elektrické pole

Homogénne elektrické pole

• intenzita elektrického poľa je vo všetkých miestach rovnaká,
• siločiare sú rovnobežné a rovnako vzdialené,
• vzniká napríklad medzi dvoma rovnobežnými nabitými doskami.

Nehomogénne elektrické pole

• intenzita elektrického poľa sa v priestore mení,
• siločiare nie sú rovnobežné,
• vzniká napríklad v okolí bodového náboja.

Elektrické pole v praxi

Elektrické pole má široké využitie:

• v elektrických a elektronických zariadeniach,
• pri činnosti kondenzátorov,
• v kopírkach a laserových tlačiarňach,
• pri ochrane pred bleskom pomocou bleskozvodov,
• v lekárskej technike a výskume.

Elektrické pole zohráva kľúčovú úlohu pri prenose energie aj informácií.

Zhrnutie učiva

Elektrické pole je neoddeliteľnou súčasťou sveta elektrických javov. Umožňuje vzájomné pôsobenie elektrických nábojov na diaľku, opisuje sa pomocou intenzity elektrického poľa a znázorňuje siločiarami. Pochopenie elektrického poľa je základom pre ďalšie učivo z elektrotechniky, fyziky aj moderných technológií.