Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 33 dotazů obsahujících »blesk«
15) Úder blesku do hladiny rybníka
03. 05. 2004
Dotaz: Probírali jsme blesk. Studenti se ptali, jestli blesk, který uhodí do rybníka,
zahubí kapry.Nevím si rady. Děkuji (Iva Bímová)
Odpověď: Ač nejsem ani odborník na blesky, ani na ryby, pokusím se odhadnout podstatné
rysy situace, kdy blesk uhodí do hladiny vody. Voda je relativně dobrý vodič a
je prakticky homogenní, takže se dá očekávat, že se proud výboje blesku rozdělí
do všech směrů od místa úderu blesku. Při zběžném pátrání po webu jsem objevil
údaje o proudech ve výboji s maximem řádu desítek kA, které přenášejí celkový
náboj desítek coulombů. Proud může mít docela komplikovaný průběh. Rybou nebo
plavcem bude ve vodě protékat asi srovnatelný proud, jako okolní vodou. Tedy v
blízkosti výboje značný, ve větší vzdálenosti menší. Pokud nejsme v moři, ale na
vodních plochách v Česku, pak bude určitě hrát roli i omezená hloubka nádrže a
vlastnosti podloží. Jednoduchý odhad však ukazuje, že když by se proud např. 10
kA rozložil na polosféru o poloměru 10 m, tak by ploškou 5 dm2 (to je tak průřez
těla) tekl proud 0,8 A. Sice jen kraťounkou dobu několika milisekund, ale mohlo
by to stačit. Bohužel nevím přesně, kolik snese člověk a kolik kapr. Takže bych
očekával, že kolem místa úderu blesku do rybníka bude kruh, ve kterém budou
kapři mrtví, dále možná omráčení. Nevím, jaký bude poloměr těchto kruhů. Jako
plavec bych za bouřky z vody rychle utekl. Podobné úvahy najdete na webu,
dáte-li do hledače hesla lightning, water, fish.
16) Zhasínat žárovky nebo je nechat svítit?, Plazma lampy
08. 04. 2004
Dotaz: Dobrý den, v poslední době jsem několikrát slyšel, že při zapínání a vypínání
žárovky nebo jiných el. spotřebičů se spotřebuje více energie než kdyby žárovka
svítila. Zajímalo by mě jestli je to pravda a jak si můžu případně vypočítat
dobu kdy je už výhodnější žárovku vypnout než ji nechat svítit. Pak by mě ještě
zajímalo na jakém principu fungují tzv. plazma lampy, které vyzařují "blesky" a
pokud se jich člověk dotkne tak se všechny paprsky soustředí do místa dotyku.
Děkuji za odpověď. (Viktor Branecký)
Odpověď: Patrně máte na mysli skutečnost, že studené vlákno žárovky má menší odpor než
horké. To vede k tomu, že po zapnutí teče žárovkou po zlomek sekundy větší proud
než potom při stálém svícení. Prakticky podstatné je to asi jenom v tom, že
takto namáhané vlákno se při zapnutí občas přepálí (častěji než při svícení).
Když zapínáte nějaký motor, také na rozběh potřebujete větší okamžitý výkon.
Takovýmto počátečním proudovým nárazům se můžete bránit elektronikou, která se
postará o plynulý náběh. "Plazma lampy" fungují tak, že pomocí vysokého napětí
s vysokou frekvencí ionizujete inertní plyn v kouli, ruka na kouli znamená
"elektrodu" s kapacitní vazbou přes sklo koule. Podrobněji například na
stránce http://www.powerlabs.org/plasmaglobes.htm a dalších, klíčová slova jsou
například "plasma globe".
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych pro své studenty na střední škole udělat jednu hodinu o
družicích. Již jsem našel pár informací, ale chtěl jse požádat, zda nemáte
nějaký typ na zajímavé stránky o této problematice, které bych mohl využít pro
větší zajímavost. Mnohokrát děkuji (Josef Horalek)
Odpověď: Z českých stránek o družicích je možné najít obsáhlou a aktualizovanou Malou encyklopedii kosmonautiky
(http://mek.kosmo.cz/index.htm) a také Encyklopedii družic na stránkách Akademie věd ČR (http://www.lib.cas.cz/knav/space.40/).
Více stránek o družicích najdete samozřejmě v angličtině.
Určitě zajímavé jsou stránky http://www.heavens-above.com/. Nejprve musíte
projít přes přihlašovací stránku, kde si z velké databáze míst najdete své
pozorovací místo (databáze je skutečně impozantní, najdete v ní i malé české vísky). Přesnější zadání místa je dobré při hledání přesného času
záblesků družic Iridium (Iridium Flares). Po projítí vstupních údajů je
možné listovat seznamem satelitů (třeba podle jména či roku vypuštění). Pak
lze získat informace o dráze satelitu a jeho průletu nad místem pozorování.
Máte-li možnost promítnout něco z PC, pak je pěkný program SatScape, který
zobrazuje i v 3D okamžitý stav satelitů (stáhnout ho lze na
http://www.slunecnice.cz). Pokud jde o informace o družicích, tak na stránkách NASA (http://www.nasa.gov) je najdete pod Missions, a poté Looking At Earth, případně Nasa Missions Timeline. Ale
nejsou tak pěkně strukturované. A na stránkách ESA (http://www.esa.int) je najdete pod pojmem Space Science, a potom dole Science Missions.
Pro pouze geostacionární družice existuje stránka http://www.goes.noaa.gov/.
A na stránce http://liftoff.msfc.nasa.gov/academy/rocket_sci/satellites/ lze najít informace o prakticky všech přibližně 8000 umělých satelitech. Pokud začnete sám hledat stránky s pojmem "satellite", narazíte určitě na další spoustu různě zajímavých odkazů. Například ve vědeckém centru Tech Museum v San José pořádají právě výstavu o družicích, která má své doprovodné stránky, na nichž se mladší zájemci o tuto problematiku dozví, jaké typy družic existují, z čeho se skládají, jaké funkce vlastně plní a mohou si schematicky zkusit sestavit jednoduchou družici.
Kromě umělých družic můžete samozřejmě hledat také přirozené družice Země.
Dotaz: Není mi zcela jasné, proč se v distribučních trafech (3x400V) uzel vinutí
(nulák) musí spojit ze zemí (zakopaná Cu deska). Nebylo by bezpečnější, kdyby
zem byla galvanicky oddělena od výstupu trafa? Předešlo by se úrazu proudem
dotykem fázového vodiče. Nevím, zda je to z ekonomických důvodů nebo ochrana
před bleskem... Nebylo by bezpečnější pro každou domácnost oddělovací trafo, kde
by se žádná svorka sekundáru neuzemnila? (Jirka)
Odpověď: S tím „jednopólovým dotykem“ fázového vodiče (označme L1) by to byla pravda pouze do té doby, než by na jiném místě síte došlo (např. v důsledku poruchy) ke spojení některého z ostatních fázových vodičů (L2, L3) resp. středního vodiče (N) se zemí. Pak by se na tomto vodiči (L1) objevilo napětí vůči zemi až 400V resp. 230V. Tato porucha by navíc mohla přežívat při izolovaném uzlu vinutí velmi dlouho, protože nevznikne žádný zkratový proud (neuzavře se obvod), který by přerušil pojistku a tím odpojil vodič s poruchou od zdroje.
(Někdy je to však žádoucí - např. v průmyslových sítích (IT), kde je potřeba nepřetržitý chod, i když dojde k poruše izolace na jedné fázi - není to však případ distribučních sítí.)
Spojení uzlu vinutí transformátoru se zemí principielně umožňuje činnost ochrany zemněním (sítě TT) resp. nulováním (sítě TN-S, TN-C) (dnes souhrnně ochrana samočinným odpojením od zdroje) neživých částí elektrických zařízení (např. kovová skříň ledničky, pračky, kostra žehličky...) před nebezpečným dotykovým napětím vůči zemi. Činnost této ochrany znázorňuje přiložený obrázek a následující text: V důsledku poruchy došlo ke spojení fázového vodiče s kostrou přístroje. Díky jejímu spojení přes ochranný vodič (PE) s uzlem vinutí transformátoru dojde okamžitě k přepálení pojistky a tím i k odpojení poškozeného přístroje od sítě. Spojení uzlu vinutí transformátoru (resp. také ochranného vodiče PE v rozvadeči) se zemí zajistí, že na vodivé kostře přístroje nevznikne větší dotykové napětí vůči zemi než je úbytek napětí na ochranném vodiči (PE) při zkratovém proudu. Velikost tohoto dotykového napětí a dobu odpojení spotřebiče pojistkou stanovují normy.
Co se týče toho transformátoru pro domácnost - platí totéž co bylo napsáno pro „velkou síť“. Oddělovací transformátor (1:1) se však používá např. při opravách el. přístrojů, kde by byla větší pravděpodobnost dotyku fázového vodiče. V tomto případě je však na sekundární vinutí transformátoru připojen pouze jeden přístroj.
Další a související informace (např. ochrana pomocí proudových a napěťových chráničů) je možno najít např. v knize Václav Honys: Nová příručka pro zkoušky elektrotechniků 1997-8
(nebo v některém jejím aktualizovaném vydání) nebo na serveru www.elektrika.cz.
Dotaz: V jedné knížce jsem viděl návod, podle kterého lze postavit laser, který
dokáže např. zapálit papír. Skládá se jenom z tyčinky ze syntetického rubínu,
popř CaWO4 a bleskové xenonové výbojky, která do něj prý "pumpuje" rychlým
blikáním energii a tím se vytváří silný laserový paprsek. Je možné, aby něco
takového skutečně fungovalo, nebo je to blbost? Děkuji (Danik)
Odpověď: Konstrukce laseru je skutečně ve své podstatě velmi jednoduchá, kromě
popisované "tyčky", tedy aktivního prostředí, v němž dochází ke
generaci, resp. zesilování světla, a do něhož je dodávána energie zvenku například výbojkou, bývá ještě součástí laseru rezonátor, který je tvořen zpravidla dvěma zrcadly. Ta jsou nastavená kolmo na osu aktivního prostředí, aby
světlo mohlo procházet prostředím několikanásobně, a tak se více
zesilovat. Jedno ze zrcadel má obvykle nenulovou propustnost, aby část
světla mohla vycházet ven z laseru.
Rezonátor je možné sestrojit také tak, že se výstupní plochy krystalů
vybrousí a vyleští tak, aby byly rovnoběžné a pokryjí se vhodnými
dielektrickými vrstvami. Pokud aktivní prostředí zesiluje světlo opravdu
hodně, je skutečně možné sestrojit laser na "jeden průchod", tedy
zcela bez rezonátoru. Čili popisovaná konstrukce, jak ji tazatel uvádí, není
"blbost".
