KAPITOLA 1. ELEKTROMAGNETISMUS
setkáváme s elektrostatickým polem napr. v okolí zdroju stejnosmerného napetí, v prostoru
kondenzátoru, pri vzniku statické elektriny na vozidlech, letadlech, na látkách z umelých hmot
atd. Všechny zákonitosti elektrostatického pole ve vakuu lze vyvodit ze základního zákona elektrostatiky
— z Coulombova zákona. V zákonech elektrostatického pole v látkách se uplatnují
i specifické vlastnosti atomu a molekul. V této cásti bude vyšetreno elektrostatické pole ve
vakuu (tj. približne i ve vzduchu).
1.1.4.2 Elektrostatické pole bodového náboje. Coulombuv zákon.
Bodový náboj Q, který je v bode M v klidu, vytvárí kolem sebe elektrostatické pole, které se
vyznacuje tím, že v libovolném jeho bode P pusobí na jiný bodový náboj Qo, který
tam vložíme a který je bud v klidu nebo se libovolne pohybuje, síla ~F, daná vztahem
~F =
1
4_"0
QQ0
r2
~ r0 Coulombuv zákon (1.12)
[N = (F•m−1)−1•C2•m−2]

Zde je r vzdálenost náboju Q, Q0, velicina ~ r0 je jednotkový vektor ležící ve spojnici bodu
M a P, orientovaný od zdroje pole Q do bodu P, v nemž síla na náboj Q0 pusobí. Velicina "0
se nazývá permitivita vakua. Její hodnota byla získána experimentálne a je
"0 = 8,854•10−12 C2•N−1•m−2. permitivita vakua
Poznamenejme bez dukazu, že platí 1C2•N−1•m−2 = F•m−1. Síla daná vztahem (1.12) se
nekdy nazývá síla Coulombova a vztah (1.12) vyjadruje Coulumbuv zákon.
Diskuse:
1. Síla, pusobící na Q0, leží ve spojnici náboju Q, Q0 a je orientována bud od Q (je-li QQ0 > 0)
nebo ke Q (je-li QQ0 < 0). V (obr. 1.13) znázornen prípad, kdy platí QQ0 > 0.
2. Náboj Q0 vytvárí kolem sebe rovnež elektromagnetické pole. Je-li Q0 v klidu, je i jeho pole
elektrostatické a pusobí na Q silou ~ F1, danou vztahem analogickým ke vztahu (1.12), lišícím
se od neho tím, že vektor ~ r0 je nahražen vektorem ~ r0, orientovaným od Q0 ke Q. Platí tedy
~ F1 = ~F. Pro Coulombovy síly platí zákon akce a reakce. Vztah (1.12) vyjadruje i známý
poznatek, že souhlasné náboje se odpuzují a nesouhlasné pritahují.
3. Velikost Coulumbovy síly je dána vztahem
| ~F| =
1
4_"0
|QQ0|
r2

1.1. ELEKTROMAGNETICKÉ INTERAKCE

Intenzita elektrického pole buzeného nábojem Q v bode P je dána vztahem ~E = ~F/Q0. Je
tedy
~E
=
1
4_"0
Q
r2
~ r0.
intenzita el. pole
bodového náboje
(1.13)
Vektor ~E leží na spojnici bodu M, P a mírí bud od Q (je-li Q > 0) anebo ku Q (je-li
Q < 0). V jsou zakresleny vektory sil a intenzit el. pole buzeného nábojem Q pro
ruzné kombinace znamének náboju.
1.1.4.3 Elektrické silocáry
Prubeh elektrického pole lze znázornit elektrickými silocárami. Elektrické silocáry jsou definovány
jako orientované krivky, jejichž orientovaná tecna v každém jejich bode má smer a orientaci
shodnou se smerem a orientací príslušného vektoru ~E.
je naznaceno nekolik elektrických silocar obecného pole a polí, vytvorených
kladným záporným bodovým nábojem. Z definice silocar a z Coulombova zákona a jeho dusledku
vyplývají tyto obecné vlastnosti silocar elektrostatického pole:

1. Každým bodem, v nemž není náboj, prochází práve jedna silocára. Body, v nichž je elektrický
náboj, prochází nekonecne mnoho silocar.
2. Silocáry elektrostatického pole nejsou uzavrené. Zacínají bud na kladných nábojích nebo
v nekonecnu a koncí bud na záporných nábojích nebo v nekonecnu. Poznamenejme k tomu,
že elektrické silocáry obecného elektromagnetického pole (tj. nikoliv elektrostatického),
mohou být i uzavrené.