dopln∞k k p°φsp∞vku Φ. 9

V²poΦty s uva₧ovßnφm teorie pole

Z obecnΘ teorie elektrickΘho, magnetickΘho i elektromagnetickΘho pole vypl²vß, ₧e samotnß energie pole nenφ soust°ed∞na p°φmo v nositeli elektrickΘho nßboje, ale je rozlo₧ena v jeho okolφ. Rozlo₧enφ energie p°itom zßle₧φ na vlastnostech dielektrika (izolace), kterΘ p°edm∞t nesoucφ elektrick² nßboj obklopuje. V tomto dielektriku je toti₧ energie elektrickΘho pole nßboje rozlo₧ena. Pokud je p°edm∞t nesoucφ nßboj situovßn voln∞ v prostoru, je energie elektrickΘho pole rozpt²lena (v souladu s p°φsluÜn²mi fyzikßlnφmi zßkony) v celΘm prostoru. Pokud je p°edm∞t s nßbojem, nap°. vodiΦ, obklopen izolacφ, je energie elektrickΘho pole soust°ed∞na v tΘto izolaci. Jestli₧e dojde k pohybu nßboje - nap°. ve vodiΦi, vznikß kolem pohybujφcφho se nßboje - v souvislosti s tφmto pohybem - jeÜt∞ magnetickΘ pole.

Skalßrnφ souΦin vektoru elektrickΘho a magnetickΘho pole je pak ·m∞rn² vektoru toku energie elektromagnetickΘho pole. Energie tedy neprotΘkß samotn²m vodiΦem (tφm je veden proud nßboj∙), ale na rozdφl od b∞₧nΘ p°edstavy protΘkß energie prostorem, a to p°edevÜφm izolacφ kolem vodiΦe. Pokud je vodiΦ obklopen dokonalou izolacφ, energie sice prochßzφ izolacφ, ale bez n∞jakΘho vzßjemnΘho ovliv≥ovßnφ. ₧ßdnß energie do dielektrika nep°echßzφ a nedochßzφ tedy ke ztrßtßm v dielektriku. Pokud je izolace nedokonalß, m∞nφ se v souvislosti s pr∙tokem unikajφcφho proudu izolacφ intenzita magnetickΘho pole kolem vodiΦe, vektor toku energie ve sm∞ru vodiΦe v d∙sledku toho slßbne, energie elektrickΘho proudu z∙stßvß v dielektriku a m∞nφ se v dielektrickΘ ztrßty. UvedenΘ ztrßty zßvisφ na kvalit∞ dielektrika (nebo jinak °eΦeno izolace) kolem vodiΦe. Je sice pravda, ₧e i u souΦasn²ch kvalitnφch izolacφ z organick²ch materißl∙ se s teplem, kterΘ m∙₧e p°i zkratu vzniknout, zhorÜujφ izolaΦnφ vlastnosti, avÜak i kdy₧ se p°i zkratu v d∙sledku oteplenφ snφ₧φ izolaΦnφ odpor vedenφ z hodnoty n∞kolika megaohm∙ na desφtky kiloohm∙, nehrajφ ani pak ztrßty v izolaci podstatnou roli p°i oteplovßnφ vedenφ (tj. vodiΦe nebo kabelu). K podstatn²m ztrßtßm dochßzφ vÜak ve vodivΘm materißlu, kter²m prochßzφ elektrick² proud. Rozdφl mezi ob∞ma v²Üe uveden²mi proudy, tj. proudem svodov²m (izolacφ p°i zkratu) a samotn²m proudem zkratu prochßzejφcφm vodiΦem je naprosto diametrßlnφ. Zatφmco unikajφcφ proud dosahuje hodnoty maximßln∞ n∞kolika mA, zkratov² proud m∙₧e mφt hodnotu n∞kolika kA. Oba dva proudy p°itom p°ekonßvajφ °ßdov∞ stejnΘ nap∞tφ, tj. nap∞tφ sφt∞, tak₧e pom∞r energiφ, kterΘ se jejich pr∙chodem p°em∞nφ je °ßdov∞ 10⁵ a₧ 10⁶.
No a jak si vysv∞tlφme ztrßty ve vlastnφm vodiΦi z hlediska elektromagnetickΘho pole a toku energie?
Takto: ElektrickΘ pole v d∙sledku nap∞¥ovΘho ·bytku ve vedenφ nemß ji₧ sm∞r kolm² k ose vedenφ, ale mφrn∞ se od kolmice odklßn∞jφcφ ve sm∞ru toku elektrickΘho proudu. V d∙sledku toho ji₧ nenφ vektor toku energie elektromagnetickΘho pole obklopujφcφho vodiΦ rovnob∞₧n² s osouvodiΦe, ale mφrn∞ se k tΘto ose p°iklßnφ, vnikß do vodiΦe, a to znamenß, ₧e energie pole p°echßzφ do vodiΦe a m∞nφ se pak v energii tepelnou. V podstat∞ lze obdobn²m zp∙sobem vysv∞tlit veÜkerΘ jevy souvisφcφ s p°enosem a p°em∞nou elektrickΘ energie na jin² druh energie.

Uvedenß metoda je p°φnosnß pedevÜφm, jestli₧e se p°enos energie d∞je elektromagnetick²m polem v prostoru, ani₧ by tento p°enos byl spojen s p°enosem elektrickΘho proudu. V p°φpad∞ p°enosu elektrickΘ energie za pou₧itφ vedenφ je praktiΦt∞jÜφ cel² pr∙b∞h elektrickΘho pole r∙zn²mi izolacemi nahradit rozdφem potencißl∙ mezi vodiΦi, pop°. mezi vodiΦem a uzemn∞n²m uzlem zdroje a celΘ magnetickΘ pole kolem vodiΦe nahradit elektrick²m proudem protΘkajφcφm vodiΦem. I kdy₧ takovΘto uspo°ßdßnφ vnukß p°edstavu, kterß nenφ fyzikßln∞ zcela sprßvnß, vedou v²poΦty s pou₧itφm uveden²ch veliΦin, tj. nap∞tφ a proudu ke sprßvn²m a ov∞°en²m v²sledk∙m.

zp∞t na p°φsp∞vek Φ. 9