Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
104) Volty a ampéry
10. 04. 2003
Dotaz: Chtěl bych se zeptat kolik voltů je 0,1 ampéru? (Jiří Honzík)
Odpověď: Milý Jirko,
jde o jednotky různých fyzikálních veličin, nemůžete převádět jednu na
druhou. Volt je jednotkou elektrického napětí, ampér je zase jednotkou
elektrického proudu. Záleží na tom, jak velký odpor máte v elektrickém
obvodu zapojený. Podle Ohmova zákona si pak můžete jednoduše dopočítat,
jaké napětí je na daném odporu, když jím prochází daný proud.
U = R . I, kde U je napětí, R je odpor (rezistoru), I je proud, který jím
teče.
Dotaz: Zajímalo by mne, jaké napětí a proud bych naměřil u piezoelektrického
zapalovače. Dále bych rád věděl, jestli tento jev funguje i opačně.
V případě že ano, zajímala by mne závislost napětí a proudu na délkové
roztažnosti. (Lukáš)
Odpověď: Piezoelektrický krystal může poskytnout vysoké napětí, podle délky jiskry se
domnívám, že alespoň 10 - 15 kV. Jako zdroj proudu však neposlouží.
Poskytuje jen krátký impulz malého proudu. Po přiložení vysokého napětí se
krystal smrští, ovšem v rozměru maximálně milimetrů. Piezoelektrická
konstanta křemene je asi 10-9 m/V, u BaTiO3 je patrně největší,
asi 10-7m/V.
Piezoelektrické krystaly se používají například k posuvu hrotu atomových
řádkovacích mikroskopů, kde posuvy jsou srovnatelné se vzdálenostmi atomů,
tedy desetin nanometrů.
Dotaz: Mám dvě otázky. První se týká elektrolýzy, která probíhá v rozříznutém
citrónu za pomoci Cu a Zn elektrody (pokus ZŠ). Zajímalo by mě, jaké
reakce probíhají uvnitř citrónu.
Dál bych ráda věděla něco bližšího o působení rezistorů v el. obvodu.
Pokud předpokládám, že el.proud je proud elektronů, jakým způsobem rezistor
proud zmenší? Domnívám se, že nějakým (mě neznámým) způsobem "pohlcuje"
volné elektrony. Mohli byste napsat něco bližšího? (M.Vaněčková)
Odpověď: 1. Funkce galvanického článku je založena na přechodu iontů kovu elektrod do
elektrolytu. V daném případě se vytvářejí zřejmě soli kyseliny citrónové,
případně další i složitější organické soli. Článek by pracoval i s vodním
roztokem NaCl, jak to předváděl Alessandro Volta v roce 1800. Sestavil řadu
kovů podle rostoucího kontaktního potenciálu a podle této rady lze vybrat
materiály pro galvanické články. Napětí naprázdno by mělo tedy záviset jen
na materiálu elektrod, kontaktní potenciál je obrazem elektronové struktury
atomu. Kvalita článku, tedy jeho vnitřní odpor a tím i svorkové napětí při
odběru proudu, závisí pak na elektrolytu. Jak lze článek krátkodobě zatížit,
jak je odolný proti samovybíjení je zase další technologický problém. Dnešní
články jsou výsledkem intenzívních snah fyzikálních chemiků a mají stále
menší rozměry a dávájí stále větší výkony. Hodně v této oblasti, myslím,
pracuje Ústav fyzikální chemie a elektrochemie J. Heyrovského AV ČR.
2. Proud ve vodiči je výsledkem vzájemného působení mezi elektrony a zejména
mezi elektrony a atomy materiálu. Ohmův zákon ve svém prostém tvaru skrývá v
sobě složité mechanismy těchto interakcí. Elektrony jako částice s
elektrickým nábojem by se v elektrickém poli měly pohybovat se stále
rostoucí rychostí, tedy rovnoměrně zrychleně. Skutečnost, že proud se za
velmi krátký čas (řádově 10-14 s) ustálí na stacionární (časově
neproměnné) hodnotě, je důsledek právě těchto interakcí. V kovech v
pokojových teplotách převládá rozptyl elektronů na atomech (nebo iontech)
kmitajících kolem rovnovážných poloh. Čím větší je teplota, tím více atomy
kmitají a tím je odpor kovů větší. V nízkých teplotách se uplatní rozptyl
elektronů na nepravidelnostech mřížky (různé atomy ve slitinách), poruchách
mřížky (vakance, dislokace, hranice zrn) a je proto teplotně nezávislý.
Odpor kovů tedy v nízkých teplotách neklesne k nule ale k nějaké teplotně
nezávislé hodnotě. Výjimku tvoří supravodiče, v nichž proud vedou spárované
elektrony - kuperony, které efektivně s mřížkou neinteragují a odpor tedy
klesne na čistou nulu. V polovodičích závisí odpor především na množství
nositelů náboje - elektronů nebo děr, které mají dostatečnou tepelnou
energii k překonání energetické bariéry zakázaného pásu energií. Odpor
polovodičů s rostoucí teplotou klesá.
Elektrony tedy v rezistoru ztrácejí energii, kterou předávají mřížce atomu,
která se tím zahřívá. Říká se tomu Jouleův jev a Jouleovo teplo. Takhle topí
přímotopy a hřeje i žárovka, kromě svícení, což je jiná forma přemeny
energie elektronů. Elektrické náboje se nemohou nikde ztrácet, platí zákon
zachování náboje.
Dotaz: Chtěla bych se zeptat, kde bych se na internetu dozvěděla něco o rezistorech.
(Andrea)
Odpověď: Milá Andreo,
rezistory jsou elektrické součástky, dělíme je na pevné a proměnné. Ty pevné
mají pevně stanovený odpor, který nejde měnit. Mohou být buď vrstvové nebo drátové.
Jejich společným základem je destička nebo váleček (viz. obrázek ).Proměnné
rezistory mají, jak už název napovídá, proměnnou hodnotu odporu, jsou to například
potenciometry. Na rozdíl od rezistorů mají tři vývody. Třetí vývod se jmenuje běžec, pohybuje
se po celé odporové dráze a plynule tak reguluje hodnotu odporu mezi ním a jedním
z konců této dráhy. Další podrobnosti o rezistorech najdete například na stránkách:
http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/kap1/11.html ,
http://www.sweb.cz/radek.jandora/f14.htm ,
http://www.iabc.cz/Clanek4764.htm .
