Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
109) Proud v zásuvce
18. 03. 2003
Dotaz: Zajímalo by mě, jak je to z výkonem elektrických spotřebičů. V běžné zásuvce
je maximálně 230 V a 0,5 A. Podle vzorce pro výkon P = U.I by byl nejvyšší
možný výkon jen 165 W....ale to je přece blbost. Jak je tedy dosaženo většího
výkonu? Je ve spotřebiči nějaké zařízení, které proud zvětší?
(Martas)
Odpověď: Příteli,
nevím, kde jste se dočetl, že v zásuvce je 0,5 A. To je samozřejmě
nesmysl. Maximální proud, který lze odebírat ze zásuvky, je limitován
jističem. Pro zásuvky v běžném bytě to obvykle jsou jističe na 10 A,
ale mohou být až na 16 - 20 A. To určuje, jaké spotřebiče a s jakým
příkonem k té zásuvce nebo skupině zásuvek na společném jističi mohu
připojit. Příkon a podlimitní proud tedy určuje jen to, co do zásuvky
připojíte. Samozřejmě není možné mít jistič na libovolně velký proud,
je to opět limitováno, toto průřezem a kovem vodičů.
Dotaz: Hlavou mi vrtá následující myšlenkový pokus:
Mám elektricky nabitou částici, která se řítí prostorem - jde o rovnoměrný
přímočarý pohyb - a která tedy kolem sebe generuje magnetické pole.
Mám druhou částici, která si to šine kousek od té první, jakoby ruku v ruce,
stejným směrem a rychlostí. Protože je taky nabitá, nachází se v magnetickém
poli té první částice a pohybyje se - je to jasné, bude na ni působit
magnetická síla (samozřejmě na tu první taky, jenom opačná). Ale ouha:
Volím souřadný systém na jedné z částic - jde o rovnoměrný přímočarý pohyb,
takže mohu - a najednou tu sice jsou dvě nabité částice, ale pohyb nikde,
takže ani magnetizmus nikde. Spor! Někde jsem udělal chybu, o tom není pochyb,
ale kde? (Jakub Herout)
Odpověď: Milý kolego,
to je dobře, že Vám tyhle otázky vrtají hlavou. A určitě vrtaly i
generacím před Vámi, protože otázka, jak se změní popis fyzikálního
systému, když si přesednu z jedné soustavy do druhé, je velmi přirozená a
velmi stará. Ve Vašem speciálním případě nahlíženo ze soustavy, ve které
se částice pohybují, vidíte proudy a magnetické síly (ale taky byste měl
uvážit elektrostatické síly, když máte náboje), ze soustavy, ve které jsou
částice klidné, vidíte jen elektrostatickou sílu. Mohl byste taky do
svých myšlenkových pokusů přidat další náboje, abyste například dostal
neutrální drát s proudem. Vhodným nástrojem pro popis těchto jevů je
tenzor elektromagnetického pole, který v sobě zahrnuje intenzity
magnetického i elektrického pole a definovaným způsobem se transformuje
při přechodu mezi soustavami (při relativistických transformacích). Chce
si to konkrétně vyzkoušet, podrobněji je to napsáno v téměř jakékoli knize
o teorii elmag. pole, jedna z nich je i na webu:
http://www.plasma.uu.se/CED/Book/.
Dotaz: Zajímalo by mě, jesli byl již vynalezen nějaký nový motor, který by mohl
sloužit k pohonu kosmických lodí. (pro pohyb v atmosféře a nebo ve vakuu)
Zatím znám jen raketový a iontový motor. (Pažout)
Odpověď: Jiného se těžko něco najde, jediný rozumně možný princip je raketový - tj.
něco házíte dozadu za sebe (tj. něčemu hmotnému udílíte zrychení dozadu), a
aby se zachovala hybnost celého vašeho systému, tak vaše loď se urychluje
dopředu.
Takto funguje raketa: hořením paliva vznikají plyny, ty jsou od
rakety vrhány zpět, takže raketu to tlačí kupředu. (Tedy ne že by se
"odstrkovala od vzduchu", jak si tu a tam někdo myslí.) Iontový motor je na
úplně stejném principu, jenom namísto neutrálních plynů vypuzovaných velkou
rychlostí danou chemickou reakcí jsou tam elektricky nabité ionty
urychlované elektrickým polem. (Konstrukčně je to samozřejmě trošku
složitější.)
Pokud se ale pohybujete po nějakých kolejích nebo v nějakém
elektricky vodivém prostředí, tak jsou i jiné metody než kolečka. Už jste
slyšel o housenkovém pohonu (magnetohydrodynamickém pohonu)? Jestli ne, tak
si nalistujte str. 766 v učebnici FYZIKA, Halliday, Resnick, Walker. (vydalo
VUTIUM a Prometheus, 2001).
Dotaz: Co je to anomálie vody vím, ale nikde jsem nezjistila, které vlastnosti
částic vody nebo které vnitřní síly ji způsobují. (Milada Otradovcová)
Odpověď: Nejde o nějaké nové síly, ale o to, že voda, tedy H2O, má zvláště
příznivou strukturu pro tzv. vodíkové můstky.
Atom vodíku je sice pro chemickou vazbu jednomocný, ale - tak
trochu jako záletník - dokáže vedle toho navázat i vazbu další, zvanou
vodíkový můstek. Taková vazba je o hodně slabší než chemická, ale zase
mnohem silnější než obecná vzájemná přitažlivost molekul (van der
Waalsovy síly, daná tím, že i neutrální molekuly mají víceméně pevná a
těžká kladná jádra a kolem nich záporné obláčky, které se vzájemným
odpuzováním mohou přesunout nesymetricky, tím vytvořit z molekul
elektrické dipóly, a ty už na sebe silově působí). Fluor, prvek sousední
ke kyslíku, to vodíku také "toleruje", ale tam se to projeví tím, že
vedle jednoduchého fluorovodíku HF je velmi stabilní i dimer (HF)2.
Molekuly vody se naproti tomu vodíkovými můstky dynamicky spřádají do
jakýchsi "sítí", a proto je za normálních teplot voda kapalná, proto je
tolik různých struktur ledu apod.
Díky těmto "vnitřním propojením navíc", ne tak pevným, ale přesto
výrazným, má voda anomálií mnoho: "obrácená roztažnost" mezi 0°C a 4°C,
hustota ledu nižší než hustota kapaliny, klesání teploty tání ledu se
zvyšujícím se tlakem, výrazně větší měrné teplo i skupenská tepla tání i
varu než jiných kapalin apod. A především by měla být - podle své
molekulové hmotnosti 18 - za obvyklých podmínek plynem, stejně jako
fluorovodík, dvakrát těžší sulfan apod., a jak už bylo řečeno.
Dotaz: Zdravím, mám dva dotazy k elektrostatickým filtrům kouřových plynů.
Částečky popílku se nabíjejí napnutým drátem o záporném potenciálu -100 kV
a následně jsou uzeměnou stěnou filtru "přitaženy" a vlivem gravitace
"klouzají" po stěně dolů do spodní části, odkud se odstraňují
(zdroj: uč. fyz. EM pro gymnasia). A mé dotazy zní:
1) Je důležité, aby ten drát měl záporný potenciál? Nemělo by to fungovat i
při nabití popílku kladným nábojem?
2) Na ten drát je přiváděn záporný náboj (z nějakého zdroje).
Neměl by se tedy na stěnu filtru místo/kromě uzemění přivést
i "druhý drát" ze zdroje, v tomto případě s kladným potenciálem,
aby se mezi stěnou a drátem vytvořilo elektrické pole (tedy jako kondenzátor),
které by způsobovalo ono "přicucnutí" :-) částeček popílku na stěnu?
(David)
Odpověď: ad 1) Odlučování probíhá nezávisle na polaritě pole, pokud jsou odlučované
částečky neutrální. (Pole v původně neutrální částečce indukuje kladný a
záporný náboj, a protože opačný náboj je blíže, převáží v nehomogenním poli
přitažlivá síla nad odpudivou.) Může ovšem být to, že ty konkrétní
čáatečky, které např. z kouře odstraňujeme, se třením nabíjejí kladně (či
záporně), takže potom jsou apriori jednou stranou přitahovány. To je pak
spíš technologická otázka, z jakého materiálu vlastně odlučované částečky
jsou.
ad 2) Náboj se samozřejmě nikdy nevyrábí (zákon zachování elektrického
náboje platí naprosto bez výjimek), ale "přerozděluje". To znamená, že
jestliže ebonitovou tyčku nabijeme záporně, pak jsme tím "zbytek Vesmíru"
nabili kladně. "Uzemnění" znamená zde prostě napojení na něco tak velkého
(s takovou elektrickou kapacitou), že se v tom onen opačný odvedený náboj
ztratí. Nezapomeňte, že "nulový potenciál na vodiči" neznamená "nulový
náboj na vodiči", ani naopak.
