Předmluva // 1. Elektrostatika // 1.1 Elektrický náboj // 1.1.1 Vlastnosti elektrického náboje // 1.1.2 Coulombův zákon // 1.1.3 Velikost elektrického náboje // 1.1.4 Hustota elektrického náboje // 1.1.5 Potenciální energie soustavy náboju // 1.1.6 Řešené příklady // a) Rovnováha soustavy statických nábojů // b) Elektrostatická energie iontového krystalu // 1.2 Elektrostatické pole ve vakuu // 1.2.1 Vektor intenzity elektrostatického pole bodových nábojů // 1.2.2 Tok intenzity elektrostatického pole bodových nábojů // 1.2.3 Potenciál elektrostatického pole bodových nábojů // 1.2.4 Elektrostatické pole obecné rozložených nábojů // 1.2.5 Gaussův zákon pro obecné elektrostatické pole // 1.2.6 Nabitá plocha v elektrostatickém poli // 1.2.7 Poissonova a Laplaceova rovnice // 1.2.8 Hustota energie elektrostatického pole // 1.2.9 Řešené příklady // a) Nabitá přímka // b) Nabitá rovina // c) Dvojice rovnobéžných nabitých rovin // d) Nabitá rovinná vrstva // e) Nabitá kulová slupka // 0 Nabitá koule // g) Nabitá nckoncéná válcová plocha a válec // h) Pole a potenciál na ose nabité kružnice // i) Elektrostatické pole na ose válcové elektrody // j) Elektrostatické pole na ose kulového pásu // k) Elektrostatická energie nabité koule // 1.3 Elektrický dipól // 1.3.1 Vlastnosti elektrického dipólu // 1.3.2 Multipólový rozvoj elektrostatického pole // 1.3.3 Elektrická dvojvrstva // 1.3.4 Objemové rozložení elektrických dipólů // 1.3.5 Řešené příklady // a) Síla působící mezi dvěma elektrickými dipóly // b) Elektrický kvadrupólový moment elipsoidu // c) Polarizovaný válec a rovinná vrstva // d) Polarizovaná koule // 1.4 Elektrostatické pole nabitých vodičů // 1.4.1 Vodiče a nevodiče // 1.4.2 Chování vodičů v elektrostatickém poli //
1.4.3 Nepřímé ověření Coulombova zákona // 1.4.4 Základní úloha elektrostatiky // 1.4.5 Kapacita a kondenzátor // 1.4.6 Energie soustavy nabitých vodičů 98 // 1.4.7 Řešené príklady 102 // a) Bodový náboj a vodivá rovina 102 // b) Kulové elektrostatické zobrazení 104 // c) Vodivá koule v homogenním elektrostatickém poli 105 // d) Kapacita kulového kondenzátom 106 // d) Kapacita válcového kondenzátoru 107 // f) Kapacita dvoulinky 107 // g) Mechanické napčtí nabitých vodičů 108 // h) Elektrostatické měřící přístroje 109 // 1.5 Elektrostatické pole v dielektrikách 111 // 1.5.1 Dielektrika v elektrostatickém poli 111 // 1.5.2 Polarizace dielektrika 113 // 1.5.3 Gaussův zákon pro elektrostatické pole v dielektriku 115 // 1.5.4 Materiálové vztahy, elektrická susccptibilita a permitivita 117 // 1.5.5 Energie elektrostatického pole v dielektriku 119 // 1.5.6 Řešené příklady 123 // a) Volné náboje a nabité vodiče v dielektriku 123 // b) Elektrické pole na rozhraní dvou dielektrik 123 // c) Dielektrická koule a elipsoid v homogenním elektrostatickém poli 124 // d) Pole v dutinč vytvořené v homogenním dielektriku 126 // Úlohy ke kapitole 1 127 // 2 *Silové působení mezi pohybujícími se náboji 131 // 2.1 Základní vztahy relativistické mechaniky 131 // 2.1.1 Einsteinův princip relativity 131 // 2.1.2 Lorentzova transformace 134 // 2.1.3 Relativistická dynamika I37 // 2.2 Pole pohybujících se nábojů 139 // 2.2.1 Pohybující se bodový náboj 139 // 2.2.2 Pole náboje pohybujícího se rovnoměrně malou rychlostí 141 // 2.2.3 Pole náboje pohybujícího se rovnoměrně libovolnou rychlostí 145 // 2.2.4 Pole náboje pohybujícího se libovolným způsobem 154 // 2.2.5 Řešené příklady 156 // a) Pole přímého nábojového paprsku 156 //
b) Pole roviny vytvořené rovnoběžnými nábojovými paprsky 157 // c) Síly působící mezi nábojovými paprsky 158 // d) Transformace složek elektrického a magnetického pole 160 // 3 Stacionární pole 164 // 3.1 Elektrický proud 164 // 3.1.1 Pojem elektrického proudu, hustota proudu 164 // 3.1.2 Mechanismy vedení proudu 167 // 3.1.3 Rovnice kontinuity proudu 169 // 3.2 Stacionární elektrické pole a elektrický obvod 170 // 3.2.1 Základní vlastnosti stacionárního elektrického pole 170 // 3.2.2 Ohmův zákon pro homogenní vodiče 172 // 3.2.3 Ohmův zákon pro nehomogenní vodice 176 // 3.2.4 Kirchhoffova pravidla pro stacionární obvod 180 // 3.2.5 Práce a výkon v elektrickém obvodu, Jouleův zákon 182 // 3.2.6 Řešené příklady 184 // a) Podobnost elektrostatického a stacionárního elektrického pole 184 // b) Řazení odporů 186 // c) Transformace hvčzda trojúhelník 186 // d) Výkonové přizpůsobení spotřebiče 187 // 3.3 Stacionární magnetické pole 188 // 3.3.1 Vektor magnetické indukce 189 // 3.3.2 Ampérův zákon pro magnetické pole ve vakuu 190 // 3.3.3 Vektorový potenciál. Biotův-Savartuv vzorec 194 // 3.3.4 Magnetické pole v místech s nenulovou hustotou proudu, pole plošných // proudů 199 // 3.3.5 Ŕešené příklady 201 // a) Magnetické pole přímého vodice 202 // b) Magnetická indukce na ose kruhového závitu 204 // c) Magnetická indukce na ose solenoidu 205 // d) Magnetická indukce toroidu 206 // c) Vektorový potenciál homogenního pole a nekonečné dlouhého // solenoidu 207 // 3.4 Magnetický dipól 209 // 3.4.1 Magnetický dipólový moment rovinné proudové smyčky 209 // 3.4.2 Potenciální energie a silové účinky magnetického pole na magnetický dipól 211 // 3.4.3 Multipólový rozvoj magnetického pole 212 // 3.4.4 Objemové rozložení magnetických dipólu 213 //
3.4.5 Magnetická dvojvrstva 215 // 3.4.6 Ŕešené příklady 217 // a) Magnetický dipólový moment nabité Částice konající rovnomčmý // kruhový pohyb 217 // b) Magnetický dipólový moment rotující nabité koule 217 // 3.5 Magnetické pole v látkách 218 // 3.5.1 Chování látek v magnetickém poli 218 // 3.5.2 Magnetická polarizace (magnctizacc) látek, magnetizační proudy 220 // 3.5.3 Ampérův zákon v látkovém prostředí 224 // 3.5.4 Materiálové vztahy, magnetická susccptibilita a permeabilita 226 // 3.5.5 Magnetický obvod 231 // 3.5.6 Magnetostatické pole 234 // 3.5.7 Řešené přiklady 236 // a) Magnetické pole na rozhraní dvou prostředí 236 // b) Toroidní jádro se vzduchovou mezerou 236 // c) Koule v homogenním magnetickém poli 238 // d) Elipsoid magnetovaný ve smčru hlavní osy 240 // Úlohy ke kapitole 3 241 // 4 Kvazistacionární elektrické a magnetické pole 244 // 4.1 Elektromagnetická indukce 244 // 4.1.1 Zákon elektromagnetické indukce 244 // 4.1.2 Souvislost mezi elektromagnetickou indukcí a silovými účinky magnetického pole 248 // a) Pohyb přímého vodiče v homogenním magnetickém poli 248 // b) Princip elektrického stroje 249 // c) Princip fluxmetru 252 // 4.1.3 Obecné vlastnosti kvazistacionárního pole 253 // 4.1.4 Vlastní a vzájemná indukčnost vodičů 256 // 4.1.5 Řešené příklady 259 // a) Demonstrace platnosti Ampérova zákona (měřící transformátor) 259 // b) Vlastní indukčnost přímých vodičů 261 // c) Vlastní indukčnost kruhové smyčky 262 // d) Vlastní indukčnost solenoidu 263 // c) Vlastní indukčnost toroidu 263 // 0 Vzájemná indukčnost dvou souosých smyček 264 // g) Vzájemná indukčnost dvojice souosých válcových cívek 265 // 4.2 Kvazistacionární elektrický obvod 266 // 4.2.1 Kirchhoffova pravidla pro kvazistacionární obvod 266 //
4.2.2 Generace střídavého harmonického napčti, střídavé obvody 270 // 4.2.3 Indukčné vázané obvody, transformátor 275 // 4.2.4 Řešené příklady 279 // a) Neustálený stav v obvodech s indukčností a kapacitou 279 // b) Sériový rezonanční obvod 281 // c) Vlastní kmity indukčné vázaných oscilačních obvodů 285 // 4.3 Energie kvazistacionámího pole 286 // 4.3.1 Zákon zachování energie v kvazistacionámích soustavách 286 // 4.3.2 Obecné vyjádření energie magnetického pole 288 // 4.3.3 Obecné vyjádření sil v magnetickém poli 292 // 4.3.4 Řešené přiklady 294 // a) Sily působící mezi póly elektromagnetu 294 // b) Hysterezní ztráty ve feromagnetiku 295 // c) Střední hodnota výkonu ve střídavém obvodu 296 // d) Magnetoelektrický měřicí přístroj 297 // Úlohy ke kapitole 4 301 // 5 Elektromagnetické pole 303 // 5.1 Maxwel lovy rovnice 304 // 5.1.1 Indukované elektrické pole 305 // 5.1.2 Magnetické pole posuvného proudu 308 // 5.1.3 Úplná soustava Maxwellových rovnic 311 // 5.1.4 Potenciály elektromagnetického pole 315 // 5.2 Energie a hybnost elektromagnetického pole 318 // 5.2.1 Poyntingova véla 318 // 5.2.2 Hybnost elektromagnetického pole 321 // 5.2.3 Termodynamické vztahy v přítomnosti elektromagnetického pole 324 // 5.3 Elektromagnetické vlny 328 // 5.3.1 Rovinná elektromagnetická vlna 328 // 5.3.2 Monochromatická rovinná vlna 332 // 5.3.3 Vyzařování elektromagnetických vln 334 // 5.3.4 Řešené příklady 339 // a) Odraz a lom elektromagnetických vln 339 // b) Tlak záření 341 // c) Povrchový jev (skinefekt) 342 // 5.4 Lorentzovy rovnice 344 // 5.4.1 Mikroskopický popis elektromagnetického pole 345 // 5.4.2 Odvození Maxwellových rovnic z rovnic Lorentzových 347 // Úlohy ke kapitole 5 350 // 6 Pohyb částice v elektromagnetickém poli 351 // 6.1 Nabitá částice v elektromagnetickém poli 351 //
6.1.1 Pohybová rovnice 351 // 6.1.2 Energie a hybnost částice 352 // 6.1.3 Pohyb v časové neproménném homogenním poli 356 // a) Homogenní elektrické pole 356 // b) Homogenní magnetické pole 356 // c) Vzájemné kolmé elektrické a magnetické pole 358 // 6.1.4 Pohyb v nehomogenním osové symetrickém magnetickém poli 360 // 6.2 Pohyb gyromagnctické částice v magnetickém poli 362 // 6.2.1 Pohybová rovnice 362 // 6.2.2 Larmorova precese 363 // OBSAH // 9 // 6.3 Příklady použití 364 // 6.3.1 Princípy částicové optiky 364 // 6.3.2 Urychlovače nabitých částic 368 // a) Elektrostatické urychlovače 369 // b) Lineární (rezonanční) urychlovač 370 // c) Cyklotron 371 // d) Betatron 372 // 6.3.3 Hmotnostní spektroskopie 373 // 6.3.4 Magnetická rezonance 374 // Úlohy ke kapitole 6 376 // 7 Elektrické a magnetické vlastnosti látek // 7.1 Elektronová struktura látek // 7.1.1 Energie elektronů v atomech a molekulách // 7.1.2 Energie elektronů v kondenzovaných látkách // 7.1.3 Elektronový plyn // 7.1.4 Elektrické a magnetické momenty atomů a molekul // 7.2 Dielektrická a magnetická polarizace // 7.2.1 Dielektrika // 7.2.2 Diamagnctismus a paramagnetismus // 7.2.3 Metamatcriály // 7.2.4 Magneticky uspořádané látky // 7.3 Vedení proudu v pevných látkách // 7.3.1 Obecné charakteristiky vedení proudu v pevných látkách // 7.3.2 Vodivost kovů // 7.3.3 Kontaktní napětí a termoelektrické jevy v kovech // 7.3.4 Vlastní a přimčsová vodivost polovodičů, vlastnosti přechodu ?-? // 7.3.5 Supravodivost // 7.3.6 Elektronová emise // 7.3.7 Nenasycený emisní proud, princip elektronky // 7.4 Vedení proudu v kapalinách // 7.4.1 Měrná a molární vodivost roztoků // 7.4.2 Elektrolýza, Faradayovy zákony // 7.4.3 Elektrochemické procesy na elektrodách - elektrodové potenciály, galvanické články //
a) Primární články // b) Sekundární články // c) Palivové články // 7.4.4 Polarografie // 7.5 Vedení proudu v plynech // 7.5.1 Nesamostatná vodivost // 7.5.2 Doutnavý a obloukový výboj // 7.6 Základy teorie materiálových konstant // 7.6.1 Perniitivita nepolárních látek (Clausiův-Mosottiův vztah) // 7.6.2 Langcvinova teorie diamagnetismu atomů a molekul // 7.6.3 Susceptibilita nekovových paramagnetik, permitivita polárních látek (Langevinova teorie) // a) Magnetická susccptibilita paramagnetik // b) Permitivita polárních látek // 7.6.4 Obecné podmínky platnosti Ohmová zákona, fyzikální podstata Hallova jevu // 7.6.5 Drudeho teorie vodivosti kovů // 7.6.6 Výklad vodivosti roztoků // 7.6.7 Výklad nesamostatné vodivosti plynů, podmínky pro vznik samostatného výboje // Úlohy ke kapitole 7 // 8 Základy teorie elektrických obvodů // 8.1 Základní pojmy // 8.1.1 Klasifikace elektrických obvodů a jejich prvků // 8.1.2 Základní vlastnosti elektrických dvojpólů a čtyřpólů // a) Dvojpól // b) Čtyřpól // 8.2 Stejnosmčmé a střídavé lineární obvody v ustáleném stavu // 8.2.1 Ohmův zákon a Kirchhoffova pravidla v komplexní symbolice // 8.2.2 Vlastnosti reálných dvojpólů // a) Náhradní schéma lineárního zdroje // b) Náhradní schéma kondenzátom // c) Náhradní schéma civky // 8.2.3 Véla o superpozici // 8.2.4 Obecné metody analýzy lineárních obvodů v ustáleném stavu.. // a) Přímá aplikace Kirchhoffových pravidel // b) Metoda smyčkových proudů // c) Metoda uzlových napětí // 8.2.5 Thcvéninova véla // 8.2.6 Obvody se vzájemnou indukčností // 8.2.7 Ŕešené přiklady // a) Sériové a paralelní rezonanční obvody // b) Wheatstonův můstek // c) Thomsonův dvojmost // d) Měření napětí a proudů v obvodech // 8.3 Vybrané typy obecnějších obvodů //
8.3.1 Nesinusové střídavé lineární obvody v ustáleném stavu // 8.3.2 Neustálený stav v lineárních obvodech // 8.3.3 Příklady řešení nelineárních obvodů // a) Stabilizace napětí Zenerovou diodou // b) Stanovení pracovního bodu tranzistoru // c) Náhradní schéma linearizovančho čtyřpólu // Úlohy ke kapitole 8 // Dodatek I Přehled vektorové analýzy’ // a) Skalární a vektorové veličiny // b) Součiny vektorů // c) Transformační vlastnosti vektorů // d) Skalární a vektorová pole // c) Gradient skalárního pole // d) Divergence vektorového pole // g) Rotace vektorového pole // h) Operátory (aV) // i) Vektorová pole potenciální a solenoidálnl. // j) Některé integrální věty vektorové analýzy // k) Úlohy k Dodatku I // Dodatek 2 Soustavy fyzikálních jednotek // a) Charakteristiky soustav jednotek // b) Vývoj elektrických a magnetických jednotek // c) Přehled rovnic elektromagnetického pole v Gaussově soustavě // d) Převodní vztahy jednotek elektrických a magnetických veličin v Mezinárodni // a Gaussově soustavě // c) Vybrané základní fyzikální konstanty // Historický přehled 558 // Od Thaleta ke Gilbertovi 558 // Od Gilberta ke Coulombovi 559 // Od Coulomba k Amperovi 563 // Od Ampéra k Maxwellovi 565 // Od Maxwella k Einsteinovi 569 // Od Einsteina k dnešku 573 // Výzkum elektřiny a magnetismu v našich zemích 578 // Výsledky a návody řešení úloh 580 // Literatura 588 // Rejstřík 589