AŤ TO JISKŘÍ

Intenzita elektrického pole

29. listopadu 2007 v 19:56 | Michal Žoldák |  základní zákony
Intenzita elektrického pole (též elektrická intenzita) je fyzikální veličina, vyjadřující velikost a směr elektrického pole. Je definována jako elektrická síla působící na těleso s kladným jednotkovým elektrickým nábojem.

Značení

Výpočet

Intenzita elektrického pole náboje Q je určena vztahem
\mathbf{E} = \frac{\mathbf{F}}{Q},
kde \mathbf{F} je elektrická síla, Q je elektrický náboj.
Podle Coulombova zákona lze v bodě \mathbf{r} v okolí bodového náboje Q intenzitu vyjádřit vztahem
\mathbf{E}(\mathbf{r}) = \frac{1}{4\pi\varepsilon}\frac{Q}{r^3}\mathbf{r},
kde \varepsilon je permitivita a \mathbf{r} je polohový vektor určující polohu daného bodu vzhledem k bodovému náboji.
Pro velikost intenzity elektrického pole v okolí bodového náboje pak platí
E = \frac {1}{4 \pi \varepsilon} \frac {Q}{r^2},
kde \varepsilon je permitivita prostředí elektrického pole, Q je elektrický náboj, který vyvolal elektrické pole, r je vzdálenost od nabitého tělesa.

Směr vektoru elektrické intenzity \mathbf{E} je dán směrem působící elektrické síly. Orientace elektrické intenzity je dána domluvou, že zkušebním tělesem je kladně nabité těleso, a tedy elektrická intenzita směřuje od tělesa s kladným elektrickým nábojem k tělesu se záporným elektrickým nábojem.

Intenzitu elektrického pole lze také určit z elektrického potenciálu prostřednictvím vztahu
\mathbf{E}(\mathbf{r}) = -\operatorname{grad}\varphi(\mathbf{r}) = -\nabla\varphi(\mathbf{r}),
kde \varphi je potenciál elektrického pole a \operatorname{grad} označuje operátor gradientu.
Intenzitu spojitě rozloženého náboje v objemu V lze vyjádřit vztahem
\mathbf{E}(\mathbf{r}) = \frac{1}{4\pi\varepsilon} \int_V \frac{\rho(\mathbf{r}^\prime)}{{|\mathbf{r}-\mathbf{r}^\prime|}^3}(\mathbf{r}-\mathbf{r}^\prime)\mathrm{d}V,
Intenzitu náboje rozloženého na ploše S lze vyjádřit vztahem
\mathbf{E}(\mathbf{r}) = \frac{1}{4\pi\varepsilon} \int_S \frac{\sigma(\mathbf{r}^\prime)}{{|\mathbf{r}-\mathbf{r}^\prime|}^3}(\mathbf{r}-\mathbf{r}^\prime)\mathrm{d}S,
Intenzitu náboje rozloženého po křivce l lze vyjádřit vztahem
\mathbf{E}(\mathbf{r}) = \frac{1}{4\pi\varepsilon} \int_l \frac{\tau(\mathbf{r}^\prime)}{{|\mathbf{r}-\mathbf{r}^\prime|}^3}(\mathbf{r}-\mathbf{r}^\prime)\mathrm{d}l,

Vlastnosti

Pro intenzitu pole \mathbf{E} platí princip superpozice, tzn.
\mathbf{E}(\mathbf{r}) = \sum_{i=1}^n \mathbf{E}_i(\mathbf{r}),
kde n je počet bodových zdrojů a
\mathbf{E}_i(\mathbf{r}) = \frac{1}{4\pi\varepsilon}\frac{Q_i}{{|r-r_i|}^3}(\mathbf{r}-\mathbf{r}_i)
je intenzita elektrického pole i-tého zdroje.
Intenzita elektrického pole se graficky zobrazuje pomocí ekvipotenciálních ploch nebo siločar.
Nechá-li se vektor elektrické intenzity procházet uzavřenou plochou, jedná se o veličinu tok elektrické intenzity.
Změna elektrické intenzity má za následek vznik magnetického pole, což popisuje dynamická teorie elektromagnetického pole. Důsledkem jsou jevy jako např. elektromagnetická indukce.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Anketa

Jak se vám líbí moje stránky??

super
dobrý
de to
nic moc
hrůza

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama