0:00:00.369,0:00:04.927
Víme, že elektrické náboje[br]kolem sebe vytvářejí elektrická pole,

0:00:04.927,0:00:07.544
ale úlohy na elektrická[br]pole lidi přesto matou,

0:00:07.544,0:00:13.255
takže se musíte naučit aspoň dvě věci,[br]pokud chcete elektrické pole zvládnout.

0:00:13.259,0:00:19.192
Měli byste zvládnout určování směru[br]elektrického pole tvořeného nábojem.

0:00:19.192,0:00:23.631
Máte-li nějaký náboj a chcete vědět,[br]kterým směrem jeho elektrické pole půjde,

0:00:23.631,0:00:25.141
měli byste se v tom zdokonalit.

0:00:25.141,0:00:27.629
A když znáte směr pole,

0:00:27.629,0:00:32.259
měli byste zvládat nalezení směru[br]elektrické síly působící na náboj.

0:00:32.259,0:00:35.442
Pokud se v elektrickém poli[br]nachází volný náboj,

0:00:35.442,0:00:38.520
měli byste být schopni říct,[br]"aha, umím určit elektrickou sílu."

0:00:38.520,0:00:39.349
To není zlé.

0:00:39.349,0:00:42.658
Pokud tyto dvě věci zvládnete,[br]tyto úlohy budou mnohem jednodušší

0:00:42.658,0:00:45.189
a celý postup bude dávat[br]mnohem větší smysl.

0:00:45.189,0:00:47.372
Pojďme se na to podívat.

0:00:47.433,0:00:49.724
Začněme tím prvním.

0:00:49.824,0:00:54.834
Pojďme vymyslet, jak určit směr[br]elektrického pole vytvářeného nábojem.

0:00:54.834,0:00:59.068
Řekněme, že nevíme, že pole kolem[br]kladného náboje vypadá takto.

0:00:59.068,0:01:03.831
Tohle vám předkládám já, ale jak víme,[br]že to pole tak skutečně vypadá?

0:01:03.831,0:01:05.408
Můžeme říct,

0:01:05.408,0:01:12.427
že definice elektrického pole je elektrická[br]síla působící na jednotkový náboj.

0:01:12.427,0:01:16.692
Jinak řečeno, pokud vezmete[br]zkušební náboj, jako například toto Q,

0:01:16.692,0:01:20.616
a to Q je většinou kladné,[br]aby to bylo snazší.

0:01:20.625,0:01:23.203
Vložíte-li někam kladný zkušební náboj…[br]

0:01:23.203,0:01:26.103
Udělejme to, dejme sem[br]kladný zkušební náboj.

0:01:26.103,0:01:28.494
Vezmeme tento zkušební náboj[br]a pohybujeme s ním.

0:01:28.494,0:01:32.888
Abychom zjistili směr elektrického pole,[br]protože tento náboj Q je kladný,

0:01:32.888,0:01:37.291
stačí nám určit, jakým směrem na něj[br]bude působit elektrická síla.

0:01:37.291,0:01:40.764
Jinak řečeno, směr elektrického pole E[br]

0:01:40.764,0:01:45.573
bude stejný jako elektrická síla[br]působící na kladný zkušební náboj.

0:01:45.573,0:01:47.405
Protože už znáte vektorové rovnice,[br]

0:01:47.405,0:01:50.711
podívejte se na tento vektor[br]elektrického pole, elektrické síly.

0:01:50.711,0:01:55.156
Toto elektrické pole[br]převezme směr elektrické síly,

0:01:55.164,0:01:56.917
dokud bude Q kladné.

0:01:56.917,0:02:00.749
Kdyby toto Q bylo záporné, převrátilo by[br]znaménko této elektrické síly

0:02:00.750,0:02:02.899
a E by pak mířilo opačným směrem.

0:02:02.899,0:02:06.598
Ale bude-li zkušební náboj kladný,[br]pak víme, že elektrické pole

0:02:06.598,0:02:11.833
bude mířit stejným směrem jako elektrická[br]síla působící na kladný zkušební náboj.

0:02:11.836,0:02:12.669
Říkám tím tohle:

0:02:12.669,0:02:14.979
Vezmeme kladný zkušební náboj.[br]Pohybujeme s ním.

0:02:14.980,0:02:17.948
Chci-li určit elektrické[br]pole v tomto místě,

0:02:17.948,0:02:22.735
zeptám se, kam míří elektrická síla[br]působící na zkušební náboj?

0:02:22.735,0:02:28.370
Elektrická síla míří doprava,[br]protože náboj je odpuzován tímto.

0:02:28.370,0:02:32.059
Vím, že elektrická síla míří doprava,[br]protože tyto náboje se odpuzují.

0:02:32.059,0:02:33.872
Protože elektrická síla míří doprava,

0:02:33.872,0:02:37.339
elektrické pole v tomto[br]místě míří také doprava.

0:02:37.339,0:02:39.492
Nemusí mít tu samou velikost.

0:02:39.492,0:02:41.445
Elektrická síla může být 20 newtonů[br]

0:02:41.445,0:02:44.216
a elektrické pole může být[br]10 newtonů na coulomb,

0:02:44.216,0:02:45.782
ale mají stejný směr.

0:02:45.782,0:02:48.753
Pak můžu tím nábojem posunout,[br]například jím posunu sem.

0:02:48.753,0:02:50.545
Kterým směrem míří elektrická síla?

0:02:50.545,0:02:52.812
Tyto kladné náboje se pořád odpuzují.

0:02:52.812,0:02:54.540
Pořád mám elektrickou sílu doprava.

0:02:54.540,0:02:57.990
Síla bude menší,[br]ale pořád bude mířit doprava,

0:02:57.990,0:03:00.937
což znamená, že elektrické[br]pole také míří doprava,

0:03:00.937,0:03:03.734
také bude slabší,[br]ale pořád bude mířit doprava.

0:03:03.734,0:03:05.711
Chceme-li určit[br]elektrické pole jinde,

0:03:05.711,0:03:08.114
můžeme náš kladný[br]zkušební náboj přesunout.

0:03:08.114,0:03:11.894
Kterým směrem míří elektrická síla[br]na tento kladný zkušební náboj?

0:03:11.894,0:03:16.275
Bude to tento směr, protože tyto[br]kladné náboje se navzájem odpuzují,

0:03:16.275,0:03:21.384
odtlačují se, takže tento kladný náboj[br]je tlačen směrem od tohoto.

0:03:21.384,0:03:25.135
To také znamená, že elektrické pole[br]míří také tímto směrem.

0:03:25.135,0:03:26.119
Tohle děláme pořád.

0:03:26.119,0:03:29.089
Můžu to přesunout jinam.[br]Můžu dát ten kladný náboj sem dolů.

0:03:29.089,0:03:31.987
Náboje se odpuzují,[br]takže elektrická síla míří dolů.

0:03:31.997,0:03:34.461
Tím pádem i elektrické pole míří dolů.

0:03:34.461,0:03:35.594
Když budete pokračovat,

0:03:35.594,0:03:39.969
když budete mapovat směry[br]elektrické síly na kladný zkušební náboj,

0:03:39.969,0:03:46.120
uvědomíte si, že vždycky bude ukazovat[br]směrem od středu tohoto kladného náboje.

0:03:46.130,0:03:50.755
Víme tedy, že elektrické pole kladného[br]náboje bude vždycky mířit ven od středu,

0:03:50.755,0:03:52.384
a proto jsme jej nakreslili takto.

0:03:52.384,0:03:57.710
Tento kladný náboj bude kladný zkušební[br]náboj vždy tlačit směrem od sebe,

0:03:57.710,0:03:59.165
protože jej odpuzuje.

0:03:59.165,0:04:03.779
Kladné náboje tvoří elektrická pole mířící[br]paprskovitě od nich.

0:04:03.779,0:04:07.342
Co kdyby to pole vytvářel záporný náboj?

0:04:07.342,0:04:09.255
Než se do toho pustíme,[br]smažu tohle.

0:04:09.255,0:04:13.245
Řekněme, že elektrické pole[br]vytváří velký záporný náboj.

0:04:13.251,0:04:16.610
Jak určíme směr elektrického pole[br]kolem tohoto záporného náboje?

0:04:16.610,0:04:19.691
Uděláme to samé co předtím,[br]vezmeme kladný zkušební náboj

0:04:19.691,0:04:27.066
a necháme jej kladným, abychom věděli,[br]že elektrická síla, co na něj bude působit,

0:04:27.066,0:04:30.570
bude mít stejný směr jako[br]elektrické pole v tom místě.

0:04:30.570,0:04:33.249
Jinak řečeno, kladnost tohoto[br]zkušebního náboje zaručí,

0:04:33.249,0:04:37.309
že elektrické pole a elektrická[br]síla míří stejným směrem.

0:04:37.309,0:04:38.719
Když to uděláme,

0:04:38.719,0:04:41.305
přesuneme zkušební náboj sem…

0:04:41.305,0:04:43.836
Kam míří síla na zkušební náboj?

0:04:43.836,0:04:46.324
Tentokrát ji tento[br]záporný náboj přitahuje.

0:04:46.324,0:04:47.680
Opačné náboje se přitahují,[br]

0:04:47.680,0:04:51.669
takže elektrická síla na tento kladný[br]zkušební náboj by mířila tudy,

0:04:51.669,0:04:57.554
a protože směry tu zůstávají zachovány,[br]elektrické pole také míří sem doleva.

0:04:57.554,0:05:00.251
Můžeme dál mapovat pole,[br]přesuneme zkušební náboj sem.

0:05:00.251,0:05:02.429
Tentokrát bude elektrická[br]síla mířit vzhůru,

0:05:02.429,0:05:05.759
protože ji přitahuje tento záporný náboj.

0:05:05.759,0:05:10.401
Míří-li elektrická síla vzhůru,[br]elektrické pole tady také míří vzhůru.

0:05:10.401,0:05:14.826
A vy si uvědomíte, že elektrická síla[br]bude kladný zkušební náboj

0:05:14.826,0:05:17.993
vždy přitahovat k zápornému náboji,[br]který vytváří toto pole.

0:05:17.993,0:05:24.076
Proto elektrické pole záporného[br]náboje vždy míří paprskovitě dovnitř,

0:05:24.076,0:05:25.924
směrem k zápornému náboji.

0:05:25.924,0:05:26.928
Tady je rozdíl.

0:05:26.928,0:05:30.460
Kladný náboj vytvářel pole[br]mířící paprskovitě od něj,

0:05:30.460,0:05:33.119
protože kladný zkušební náboj odpuzoval.

0:05:33.119,0:05:37.060
Ale záporný náboj vytváří pole[br]mířící paprskovitě dovnitř,

0:05:37.060,0:05:40.052
protože kladný zkušební[br]náboj vždy přitahuje.

0:05:40.052,0:05:43.107
Chci tím říct, že když[br]tohle všechno smažeme,

0:05:43.113,0:05:46.472
elektrické pole kladného[br]náboje míří paprskovitě ven,

0:05:46.472,0:05:49.768
ale kdyby to byl záporný náboj,[br]museli byste smazat tyto šipky

0:05:49.768,0:05:51.008
a dát je na opačný konec.

0:05:51.008,0:05:54.850
Protože elektrické pole záporného[br]náboje míří paprskovitě dovnitř,

0:05:54.850,0:05:56.713
směrem k zápornému náboji.

0:05:56.713,0:06:06.448
Jinak řečeno, elektrické pole vytvořené[br]záporným nábojem bude mířit směrem k němu.

0:06:06.451,0:06:09.799
Tak tedy zjistíte směr elektrického[br]pole vytvářeného bodovým nábojem.

0:06:09.799,0:06:14.839
Jde-li o kladný náboj, víte,[br]že pole míří paprskovitě od něj.

0:06:14.839,0:06:20.347
Jde-li o záporný náboj,[br]pole míří paprskovitě k němu.

0:06:20.347,0:06:21.848
Tak jsme splnili první úkol.

0:06:21.848,0:06:25.618
Našli jsme směr elektrického[br]pole vytvářeného nábojem.

0:06:25.624,0:06:26.912
Hotovo.

0:06:26.912,0:06:29.913
Teď bychom se měli zlepšit[br]v hledání směru elektrické síly,

0:06:29.915,0:06:32.231
kterou pole působí[br]na elektrický náboj v něm.

0:06:32.231,0:06:33.145
Co to znamená?

0:06:33.145,0:06:36.881
Řekněme, že tu máme kus prostoru[br]a elektrické pole v něm míří doprava.

0:06:36.881,0:06:38.771
Čím je to pole vytvářeno?

0:06:38.771,0:06:40.437
Nevím a nezáleží na tom.

0:06:40.437,0:06:42.648
Proto je elektrické pole užitečné.

0:06:42.648,0:06:45.323
Nemusím vědět,[br]co jej vytváří.

0:06:45.323,0:06:51.328
Mohly by tu být nějaké kladné náboje[br]vytvářející pole mířící směrem od nich.

0:06:51.328,0:06:56.539
Taky by tady mohly být záporné náboje[br]vytvářející pole mířící směrem k nim.

0:06:56.539,0:06:58.895
Nebo obojí, nevíme to.[br]Nezáleží na tom.

0:06:58.895,0:07:01.114
Dokud mám elektrické pole mířící doprava,[br]

0:07:01.114,0:07:05.374
můžu určit velikost elektrické síly[br]působící na náboj v tomto poli.

0:07:05.374,0:07:06.729
Vložme do pole náboj.

0:07:06.729,0:07:09.924
Začneme kladným nábojem,[br]který umístíme sem.

0:07:09.924,0:07:15.874
Elektrické pole je rovno elektrické síle[br]na náboj dělené velikostí toho náboje,

0:07:15.879,0:07:20.218
je-li tento náboj kladný,[br]a ten, co máme, kladný je,

0:07:20.218,0:07:24.722
elektrická síla míří ve stejném směru[br]jako elektrické pole a naopak.

0:07:24.722,0:07:27.724
Elektrické pole a elektrická síla[br]míří stejným směrem,

0:07:27.729,0:07:30.838
pokud náboj, na který síla působí,[br]je kladný.

0:07:30.838,0:07:36.910
Jinak řečeno, elektrická síla působící[br]na kladný náboj míří stejným směrem

0:07:36.913,0:07:39.327
jako elektrické pole v daném místě.

0:07:39.327,0:07:42.517
Máme-li elektrické pole mířící doprava,[br]

0:07:42.517,0:07:46.773
elektrická síla působící na kladný náboj[br]v tom místě bude působit také doprava.

0:07:46.780,0:07:49.053
Můžete si říkat,[br]že je to očividné.

0:07:49.053,0:07:50.604
Neříká snad tahle rovnice,

0:07:50.604,0:07:54.338
že elektrická síla musí mít[br]stejný směr jako elektrické pole?

0:07:54.338,0:07:56.804
Skoro, ale ne úplně.[br]Je tu výjimka.

0:07:56.804,0:08:00.918
Kdyby tento náboj byl záporný,[br]dáte-li sem záporný náboj,

0:08:00.918,0:08:06.560
tento silový vektor přenásobíte minusem…[br]Tedy vydělíte, ale vyjde to nastejno.

0:08:06.560,0:08:09.302
Dělení -1 je to samé co násobení -1.

0:08:09.302,0:08:12.069
Přehodili byste směr tohoto vektoru

0:08:12.069,0:08:17.028
a toto elektrické pole by mířilo opačným[br]směrem než síla na záporný náboj,

0:08:17.028,0:08:18.103
a to je matoucí.

0:08:18.103,0:08:19.494
Podívejte.

0:08:19.494,0:08:22.452
Řekněme, že tu máme záporný náboj[br]a chceme zjistit,

0:08:22.452,0:08:27.545
kterým směrem na něj v tomto poli[br]mířícím doprava působí elektrická síla.

0:08:27.545,0:08:31.176
Míří-li pole doprava[br]a tento náboj je záporný,

0:08:31.176,0:08:33.961
elektrická síla musí mířit doleva.

0:08:33.961,0:08:38.920
Míří-li tento silový vektor doleva[br]a my jej vydělíme minusem,

0:08:38.920,0:08:41.571
vezmeme jej a převrátíme zleva doprava.

0:08:41.571,0:08:44.083
To znamená,[br]že elektrické pole by mířilo doprava.

0:08:44.091,0:08:47.229
Pokud elektrická síla[br]působí na záporný náboj,

0:08:47.229,0:08:51.146
z důvodu změny směru v důsledku[br]násobení vektoru záporným číslem

0:08:51.146,0:08:54.947
budou mít elektrická síla[br]a elektrické pole opačné směry.

0:08:54.950,0:08:59.598
Na záporný náboj působí síla[br]v opačném směru než míří elektrické pole,

0:08:59.598,0:09:03.870
ale na kladný náboj působí síla[br]ve stejném směru jako má elektrické pole.

0:09:03.870,0:09:05.639
Zopakuji to, protože je to důležité.

0:09:05.639,0:09:11.643
Na kladné náboje působí elektrická síla[br]ve stejném směru, jaký má elektrické pole.

0:09:11.643,0:09:17.637
Na záporné náboje působí elektrická síla[br]v opačném směru, než má elektrické pole.

0:09:17.637,0:09:18.867
Lidé si to často pletou.

0:09:18.867,0:09:23.084
Tohle spoustu lidí mate,[br]zde mám ještě jednu pomůcku.

0:09:23.084,0:09:26.760
Všimněte si, že ani jeden z těchto[br]nábojů nevytváří elektrické pole,

0:09:26.760,0:09:28.257
které by na něj působilo,

0:09:28.257,0:09:32.690
ale nakresleme některé z možných[br]nábojů vytvářejících toto elektrické pole.

0:09:32.690,0:09:34.863
Jeden způsob tvorby[br]elektrického pole doprava,

0:09:34.863,0:09:37.646
je hromada kladných nábojů tady,

0:09:37.646,0:09:41.047
které vytvářejí elektrická pole[br]mířící paprskovitě od nich.

0:09:41.047,0:09:42.788
To vytvoří elektrické pole doprava.

0:09:42.788,0:09:45.156
Jaká elektrická síla na ně bude působit?

0:09:45.156,0:09:48.386
Víme, že kladné náboje[br]odpuzují ostatní kladné náboje,

0:09:48.386,0:09:50.063
takže elektrická síla míří doprava.

0:09:50.063,0:09:54.528
Kladné náboje přitahují záporné náboje,[br]takže elektrická síla by mířila doleva.

0:09:54.530,0:09:55.712
Tato úmluva o tom,

0:09:55.712,0:10:00.351
že elektrické síly míří u kladného náboje[br]ve stejném směru jako elektrické pole,

0:10:00.351,0:10:04.283
a u záporného náboje míří elektrické síly[br]opačným směrem než elektrické pole,

0:10:04.283,0:10:08.207
souhlasí s tím, co už víme o přitahování[br]opačných nábojů a odpuzování shodných.

0:10:08.207,0:10:09.374
Lidi to jenom mate,

0:10:09.374,0:10:12.604
když jim nenakreslíme tyto náboje,[br]které vytvářejí elektrické pole.

0:10:12.620,0:10:15.547
Lidi občas zapomenou,[br]jak určit směr síly.

0:10:15.547,0:10:17.244
Chcete-li, můžete je tam dokreslit.

0:10:17.244,0:10:22.731
Další možností jak vytvořit pole doprava[br]je umístit sem záporné náboje.

0:10:22.731,0:10:27.712
I ony mohou vytvářet toto elektrické pole,[br]protože vytvářejí pole mířící k nim.

0:10:27.712,0:10:29.338
To záporné náboje dělají.

0:10:29.338,0:10:30.571
Kam by tyto síly mířily?

0:10:30.571,0:10:33.376
Tyto záporné náboje by tento[br]kladný náboj přitahovaly

0:10:33.376,0:10:36.671
přesně jak jsme říkali,[br]ve směru tohoto elektrického pole.

0:10:36.671,0:10:40.533
Ať už to elektrické pole vytvářejí kladné[br]či záporné náboje, nesejde na tom.

0:10:40.533,0:10:44.508
Pokud to elektrické pole míří doprava,[br]na kladné náboje působí síla doprava.

0:10:44.508,0:10:47.915
Záporný náboj v této oblasti by byl[br]odpuzován těmito zápornými náboji,

0:10:47.915,0:10:51.529
nebo přitahován těmito kladnými náboji[br]a působila by na něj síla směrem doleva.

0:10:51.536,0:10:55.909
Nezáleží na tom, zda pole vytvářejí[br]kladné či záporné náboje.

0:10:55.909,0:11:00.374
Míří-li pole doprava, na kladné náboje[br]v tom místě bude působit síla doprava.

0:11:00.374,0:11:03.517
Na záporné náboje bude[br]v těch místech působit síla doleva.

0:11:03.517,0:11:04.765
Dejme ještě jedno cvičení.

0:11:04.765,0:11:06.316
Řekněme, že máte tento příklad.

0:11:06.316,0:11:10.583
Mějme záporný náboj, na který[br]působí elektrická síla směrem dolů.

0:11:10.585,0:11:14.409
Chceme určit, kterým směrem[br]míří elektrické pole v tomto místě.

0:11:14.409,0:11:17.509
No, pokud elektrická síla[br]na záporný náboj míří dolů,

0:11:17.509,0:11:22.123
musí elektrické pole[br]v tom místě mířit nahoru.

0:11:22.123,0:11:27.474
Elektrická síla působící na záporné náboje[br]má vždy opačný směr než elektrické pole.

0:11:27.474,0:11:31.060
Směr E bude opačný ke směru F.

0:11:31.060,0:11:32.077
Nebo se můžeme ptát,

0:11:32.077,0:11:35.842
jaký náboj by způsobil elektrickou sílu[br]směrem dolů na tento záporný náboj?

0:11:35.842,0:11:38.184
Mohl by ji způsobit velký[br]kladný náboj tady dole.

0:11:38.184,0:11:41.645
Kladné náboje vytvářejí pole[br]mířící paprskovitě od nich.

0:11:41.652,0:11:47.148
V těchto místech by muselo mířit vzhůru,[br]tedy směrem od kladného náboje.

0:11:47.148,0:11:51.641
Nebo tu elektrickou sílu[br]způsobuje něco jiného,

0:11:51.648,0:11:53.789
například velký záporný náboj tady nahoře.

0:11:53.789,0:11:57.421
Záporné náboje vytvářejí pole[br]mířící paprskovitě k nim.

0:11:57.421,0:12:01.188
Elektrické pole tady dole[br]by pořád mířilo vzhůru,

0:12:01.188,0:12:06.830
protože vzhůru znamená směrem[br]k zápornému náboji vytvářejícímu pole.

0:12:06.830,0:12:07.561
Opakování:

0:12:07.561,0:12:14.924
směr elektrického pole vytvářeného kladným[br]nábojem míří paprskovitě od něj.

0:12:14.925,0:12:18.304
Záporné náboje vytvářejí pole[br]mířící paprskovitě k nim.

0:12:18.304,0:12:21.668
Směr elektrické síly působící[br]na náboj funguje tak,

0:12:21.669,0:12:27.639
že na kladné náboje působí síla[br]ve stejném směru, jako má elektrické pole,

0:12:27.639,0:12:33.489
na záporné náboje působí síla[br]v opačném směru, než má elektrické pole.