Hamiltonian constraint formulation of classical field theories

Classical field theory is considered as a theory of unparametrized surfaces embedded in a configuration space, which accommodates, in a symmetric way, spacetime positions and field values. Dynamics is defined via the (Hamiltonian) constraint between multivector-valued generalized momenta, and points in the configuration space. Starting from a variational principle, we derive the local equations of motion, that is, differential equations that determine classical surfaces and momenta. A local Hamilton-Jacobi equation applicable in the field theory then follows readily. In addition, we discuss the relation between symmetries and conservation laws, and derive a Hamiltonian version of the Noether theorem, where the Noether currents are identified as the classical momentum contracted with the symmetry-generating vector fields. The general formalism is illustrated by two examples: the scalar field theory, and the string theory. Throughout the article, we employ the mathematical formalism of geometric algebra and calculus, which allows us to perform completely coordinate-free manipulations.Comment: 21 pages. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1504.0834

Natural discrete differential calculus in physics

We sharpen a recent observation by Tim Maudlin: differential calculus is a natural language for physics only if additional structure, like the definition of a Hodge dual or a metric, is given; but the discrete version of this calculus provides this additional structure for free.Comment: 4 pages, 1 figure. Version 2: minor revision and references adde

Elimination of Back Influences of Renewable Sources with Using Storage Devices

Import 22/07/2015V této bakalářské práci jsou popsány zpětné vlivy obnovitelných zdrojů, především fotovoltaických elektráren, na distribuční soustavu. Cílem práce je tyto zpětné vlivy eliminovat a to s použitím akumulačního zařízení elektrické energie. Především se jedná o akumulaci elektrické energie pomocí akumulátorů. V první kapitole jsou definovány negativní zpětné vlivy, kterými může fotovoltaická elektrárna působit na distribuční soustavu, také jsou zde uvedeny požadavky na kvalitu elektrické energie z hlediska jednotlivých parametrů. Další kapitola je věnována akumulaci elektrické energie, především pomocí akumulátorů. Jsou zde popsány i nejčastěji používané baterie a jejich výhody či nevýhody pro jednotlivé typy akumulací. Poslední kapitola je věnována eliminaci zpětných vlivů pomocí akumulačního zařízení. Popisovány jsou zde dva druhy akumulací a to výkonová a energetická akumulace s případným řešením výkonové bilance v místě připojení fotovoltaické elektrárny do sítě. V závěru práce je provedeno zhodnocení, s následným doporučením použití jednotlivých typů akumulátorů pro daný způsob akumulace.This bachelor thesis deals with the back influences of renewable sources, especially photovoltaic power plants, on the distribution system. The aim of this work is to eliminate these back influences by using an accumulative device of electric power. It primarily covers the accumulation of electric power via accumulators. The first chapter defines the negative back influences by which the photovoltaic power plant can affect the distribution system. It also defines the requirements on quality of electric power from the perspective of the individual parameters. The next chapter is dedicated to accumulation of electric power, especially via accumulators. The most used batteries and their advantages and disadvantages for the individual types of accumulations are being described here. This entails two types of accumulations, namely output and energetic accumulation with potential output balance solution of the access point of the photovoltaic power plant into the system. The summary of the paper provides an evaluation with subsequent recommendation of usage of the individual types of accumulators for the given type of accumulation.410 - Katedra elektroenergetikyvelmi dobř