Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1180) Ruhmkorfův induktor
06. 01. 2003
Dotaz: Zajímalo by mně, jaké maximální napětí a proud může dávat školní Ruhmkorfův
induktor, a jestli je toto napětí nebezpečné. Pokud není nebezpečné, může
Teslův transformátor připojený k tomuto induktoru být nebezpečný ?
V souvislosti s Teslovým transformátorem jsem slyšel o "bezpečnostním jiskřišti".
Co to je ? Jak se dá multimetrem změřit proud v obvodu vysokého napětí ?
(Pavel Tomáško)
Odpověď: Napěťový pík běžných školních tranformátorů je řádově desetitisíce
voltů, Teslova transformátoru k němu připojeného pak asi o řád
vyšší. Ani v jednom případě však nejde o nebezpečí vážného úrazu při
manipulaci. Proudy z Ruhmkorfova induktoru jsou malé (nic příjemného
to neni, ale ne bezprostředně nebezpečné, leda z leknutí), napětí z
Teslova transformátoru je vysokofrekvenční a tam dokonce ani nic
neucítíme, protože tyto proudy běží po povrchu (skinefekt). Při
předvánoční produkci pro mladé debrujáry si to všichni účastníci sami
vyzkoušeli a hrdě mávali zářivkou, která jim svítila v ruce.
Dotaz: Kde se dají zjistit kvantová čísla elektronů (n, l, m, ms)v atomu? (Tomáš Novotný)
Odpověď: Milý Tomáši,
n - hlavní kvantové číslo - udává kvantování energie elektronu v atomu
n=1,2,3,... {podle toho na jaké hladině je elektron} Odtud pak vypočítáte
i další kvantová čísla.
l - vedlejší {orbitální} kvantové číslo - udává velikost momentu hybnosti
elektronu, l=0,1,2,...{n - 1}.
m - magnetické kvantové číslo - udává směr momentu hybnosti vzhledem k
vnějšímu magnetickému poli
m=l,l-1,l-2,...,0,...-l+1,-l.
s - spinové číslo. Elektron má vlastní moment hybnosti, nezávislý na jeho
orbitálním momentu hybnosti a kvantové číslo jeho složky nabývá hodnot
s=1/2 nebo s=-1/2.
Podle Pauliho vylučovacího principu nemohou být na jedné hladině 2
elektrony, které by měly všechna 4 kvantová čísla stejná. Když mají
stejná 3 kv. čísla, liší se spinem!.
Další informace se dočtete např. na stránce:
http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/kvantovka.html ,
http://sweb.cz/radek.jandora/f22.htm .
Stačí do webovského vyhledávače napsat heslo "kvantová čísla elektronu" a
vybrat si.
Dotaz: Potřebovala bych znát: princip ledničky a dělání vajíček ve vysoké nadmořské
výšce. (Hronková Ilona)
Odpověď: Milá Ilono,
lednička je tepelný stroj, který využívá cyklické
stlačování a rozpínání plynu. Čím více plyn stlačíme, tím více se zahřeje
a předá více tepla do okolí. Při rozpínání do původního stavu se naopak
ochladí. Stlačování plynu probíhá mimo skříň ledničky a rozpínání uvnitř.
Když si sáhnete na zadní stěnu ledničky, je tam trubička v mřížce,
která pěkně hřeje. Aby lednička dobře chladila, nesmí stlačený plyn zůstat
horký. Proto zadní část ledničky nezakrýváme, abychom umožnili
ochlazování mřížky proudícím vzduchem.
Části ledničky: 1. kompresor - pumpa, která stlačuje
chladící látku, ta se přitom ohřívá. 2. kondenzátor - potrubí, kde se
zahřáté chladivo okolním vzduchem ochlazuje a zkapalňuje. 3. úzká trubička
- škrtí proud chladiva deroucího se pod tlakem z kondenzátoru do
výparníku. 4. výparník - je potrubí, v němž chladivo vře, rozpíná se a
ochlazuje. Toto potrubí je omotané kolem krabice, ve které je v ledničce
nejvíce zima.
Dříve se používaly v ledničkách jako chladivo freony, ty ale poškozují
ozónovou vrstvu kolem Země, proto se dnes již nepoužívají. Pro teploty
chlazení v rozmezí -25°C až 5°C se používají speciální plyny. Ty při
rozpínání ve výparníku (při teplotě asi -25°C) vřou a při stlačování v
kondenzátoru (při teplotě asi 55°C) zkapalňují.
Zajímavost: První lednička byla zhotovena v roce 1834.
Nevím, co přesně myslíte děláním vajíček ve velké nadmořské výšce.
Ve velké nadmořské výšce je nižší tlak vzduchu a při něm voda vře při
nižší teplotě než je 100°C. Proto tam vajíčka začnou vařit rychleji než doma {za
normálního atmosférického tlaku}. Ale protože vařící voda má nižší teplotu, musíme vajíčka vařit déle.
Dotaz: Zajímalo by mne, proč kuchyňská sůl rozpouští led. Vysvětlení, že je to tím, že směs soli a vody (nebo snad ledové tříště) má nižší bod tání, myslím není spravné, protože sůl rozpustí led, aniž by na počátku rozpouštění byla nějaká směs. Pokud by to tak přece jen bylo, pak by okolí posoleného ledu muselo ještě více zmrznout (nižší teplota tání) a ne se rozpouštět. Však také směs ledu a soli ve zkumavce dokáže tak chladit, že se na zkumavce zvenku skutečně tvoří led, pokud je zkumavka umístěna ve vodě.
(František Vařacha)
Odpověď: Vycházejte zde dvou faktů:
1) Roztok soli tuhne až při nižší teplotě než čistá voda.
2) Na to, aby roztok zmrzl (tj. aby kapalina přešla v pevnou látku), je mu
třeba odebrat energii (teplo), a to jednak na to, aby jeho teplota poklesla
na teplotu tuhnutí příslušné směsi, jednak na to, aby kapalina této teploty
ztuhla na pevnou látku.
Zanedbáme ostatní jevy, jako že se při vlastním rozpouštění může
uvolňovat nebo naopak pohlcovat teplo. Mějte tedy led teploty přesně 0°C a sůl u něj.
Pak nejmenší kapička vody, v níž se rozpustí zrnko soli, bude roztokem,
který za teploty 0°C už nemůže být tuhý. Tento roztok bude v sobě rozpouštět
další sůl a další led; ten ale přechází z tuhé fáze do kapalné a tím bude směs
ochlazovat. Teplota roztoku soli tedy klesne pod nulu, směs ale bude stále
tekutá a rozpouštět další led, a to tak dlouho, až se rozpuštěným ledem zředí
na takovou koncentraci, která bude moci při dosažené nízké teplotě tuhnout.
Je-li ovšem kolem přesně 0°C, pak to nebude nikdy. Je-li teplota trochu nižší,
třeba -5°C, pak snadno zjistíte koncentraci soli, které odpovídá tuhnutí
při této teplotě - a máte tím dáno množství ledu, které musí roztát po
nasypání daného množství soli.
Dotaz: Potřeboval bych se dozvědět nějaké informace o optické isomerii. Zajímalo by mě, čím přesně je tato optická stáčivost způsobena, je-li pro to v oblasti kvanotvé fysiky nějaké vysvětlení. Dále bych rád věděl, jestli je možno úhel stáčení přesně určit (předpovědět), nebo jestli se na něj vztahuje princip neurčitosti.
(Ondřej Vondra)
Odpověď: Mám zato, že optická stáčivost je jev klasický, nikoli typicky kvantový
(pomineme-li samozřejmě to, že samotná existence molekul a tuhých látek je
klasicky nevysvětlitelná). Izomery jsou látky mající asymetrickou molekulu,
jako např. kyselina vinná. Na její "kostře" z uhlíkových atomů se čtyřmi
"ručičkami" do prostoru jsou zavěšeny mimo vodíků různé substituenty
(COOH). Tak např. kyselina levovinná a pravovinná tvoří navzájem zrcadlové
obrazy. Je celkem přirozené, že asymetrická molekula "něco udělá" s
rovinnou polarizovanou vlnou, která na ni dopadá, a to tak, že se na
procházející vlně asymetrie molekuly projeví.
Stočení roviny lze změřit přesně, tam se žádná neurčitost neuplatní.
Pokud by se mělo počítat, tak ovšem, jako všechny výpočty kolem
mikrostruktury látek, je na to nutno jít kvantově.
