Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
12) Životnost klasické žárovky
21. 07. 2008
Dotaz: Dobry den chtel sem se zeptat co bych musel udělat abych vyrobil žárovku
která vydrží 100let (nejsou žádná omezení) (Matěj Zeman)
Odpověď: Důležitým prvkem klasické žárovky je vlákno žhavené na vysokou teplotu - v nejběžnější dnes používané žárovce jde o wolframové vlákno (wolfram dobře snáší vysoké teploty, má poměrně vysokou teplotu tání), které se průchodem elektrického proudu zahřívá běžně až na teplotu okolo 2500 °C. Při takto vysokých teplotách ovšem snadno dochází k sublimaci (vypařování, odpařování) materiálu z povrchu vlákna, čímž se vlákno pomaloučku ztenčuje. Čím tenčí vlákno, tím více se ale zahřívá, až se jednou zahřeje na nějakém místě příliš, překročí lokálně teplotu tání a dojde k přetržení/"přepálení" vlákna. Tomuto jevu neumíme zabránit, můžeme se ale snažit jej zpomalit. Jednou z možností je nažhavit vlákno o něco méně - pak ale také méně svítí a přeměna elektrické energie na viditelné světlo je méně účinná. Další možností je vyplnit skleněnou baňku nějakou sloučeninou obsahující halogen - více viz článek Jak funguje žárovka a zářivka.
Dotaz: Dobrý den, chtěla bych se zeptat, jaké chemické reakce vznikají v
elektroplaxách rejnoků a úhořů, díky kterým u nich vzniká elektrický
proud.Děkuji. (Tereza Šťastná)
Odpověď: Nejsem na tuto problematiku odborník, takže má odpověď nebude možná přesná, ale z řady vědeckých článků k tomuto tématu pro mě vyplynulo, že proud nevzniká chemickou reakcí, ale na fyzikálním principu - cytoplazmatické membrány elektroplaxy jsou v klidovém stavu nabity z vnější strany kladně, z vnitřní záporně. To je umožněno omezením přenosu iontů přes membránu, tj. kationty a anionty nemohou volně procházet (pouze přes speciální kanály), jsou "násilím" drženy na jednotlivých stranách membrány a nemůže tedy dojít k vyrovnání jejich koncentrací a "vybití" elektrického potenciálu na membráně. Horní a dolní membrána elektroplaxy jsou v klidovém stavu nabity "proti sobě" (tj.: +/- -/+), na elektroplaxe není ve výsledku žádné napětí a proud neteče.
Spodní membrána je inervována a příslušný nervový signál otevře iontové kanály v membráně tak, aby došlo k výměně nábojů na této spodní membráně (například se otevřou kanály pro průchod kationtů dovnitř buňky, čímž se kladný náboj přesune z vnější strany na vnitřní stranu membrány) - nyní je spodní membrána nabita zvnějšku záporně, uvnitř kladně. Uspořádání potenciálů na horní a spodní membráně elektroplaxy je nyní +/- +/-, čímž se vytvoří na jedné elektroplaxe napětí ve výši zhruba 50 milivoltů a dochází k elektrickému výboji. Při současné aktivaci všech elektroplax, kterých mohou být stovky, je vzniklý výboj dostatečný k omráčení kořisti nebo zastrašení útočníka.
Dotaz: Dobrý den, mám problém s příkladem z kvantové fyziky. Vím, že to není
náplní Vašeho webu, ale prosím Vás moc o pomoc, co s tím?: Prahová
vlnová délka pro fotoelektrickou emisi u wolframu je 230nm. Jaká musí být
vlnová délka použitého světla, aby vyletovaly elektrony s maximální
energií 1,5 eV? (Market)
Odpověď: Při fotoelektrickém jevu (též fotoefektu) dopadají fotony na povrch materálu a předávají svou energii elektronům. Část této energie je třeba k samotnému vytržení elektronu z povrchu materiálu (tzv. výstupní práce), zbytek se pak může využít k urychlení elektronu, tj. pro kinetickou enerhii elektronu.
Je-li výstupní práce elektronu u wolframu ekvivalentní energii fotonu o vlnové délce 230 nm (tedy asi 5,4 eV), pak tedy stačí zjistit, jaká vlnová délka odpovída světlu o energii fotonů E = 6,9 (=5,4+1,5) eV. Vyjde nám pak světlo o vlnové délce zhruba 180 nm.
Více se o fotoelektrickém jevu můžete dočist například na:
Dotaz: Proč nepůsobí magnetické pole na stojící elektrický náboj? Magnetické
působeni mezi vodičem a nábojem se vysvětluje pomocí relativistické
kontrakce délky. Stojící (vůči vodiči) elektron ze své soustavy vidí,
že ve vodiči protony stojí na místě a elektrony se posouvají. Vzdálenosti
mezi elektrony ve vodiči jsou kontrahovány, takže elektronů je tam víc a
tím by měl vzniknout nadbytek záporného náboje ve vodiči a elektron by se
měl odpuzovat od vodiče. Jenže podle učebnic se pro elektron v klidu neděje
nic. (Milan Soukenik)
Odpověď: Vzdálenosti mezi elektrony nejsou tuhé - nelze si představovat, že v S´
zůstávají stejné. (S´ je soustava spojená s lektrony, které se v rovném
vodiči pohybují.)
Naopak, vzdálenosti elektronů budou stejné v S ("laboratorní" soustava, v
níž je vodič v klidu), jinak by vodič nebyl elektricky neutrální. A když je
vodičem uzavřený kus drátu (kde se elektrony pohybují například díky tomu,
že je ve vodiči baterie), tak když zapnu baterii, počet elektronů v drátu
zůstane stejný (nemají odkud tam přibýt). Takže kdybychom si je představili
seřazené "v řetízku" za sebou, tak se jejich vzdálenosti měřené v S za
pohybu nezmění.
Takže magnetické pole na stojící elektrický náboj opravdu nepůsobí.
Dotaz: Dobrý deň, chcem Vás poprosiť o vysvetlenie či peltierov a seebeckov
jav prebieha aj pri vežmi nizkych teplotách (tekuté helium). Ako by sa
správal termočlánok vytvoreny z kovov olova a zinku ktoré sú pri tejto
teplote supravodivé. Bude dochádzať k prenosu tepla pri pretekaní
elektrického prúdu takýmto článkom. (Ján Sojka)
Odpověď: Velikost Peltierova i Seebeckova jevu velmi silně klesá s klesající teplotou. Existuje několik kombinací kovů nebo slitin, které dávají ve spojení ještě rozumně měřitelné elektromotorické napětí termočlánku pod 100 K. Je to například Au s 0,03 % Fe proti Cu nebo chromelu, Au s 2,1 % Co proti mědi, s nimiž lze měřit až k héliové teplotě. Málo se používají, poněvadž jejich citlivost je velmi malá a je třeba také zabránit přítoku tepla po drátech (které nemohou být velmi tenké) z vyšší teploty na měřený objekt v nízké teplotě.
Seebeckův jev přestává být reálné použitelný k chlazení pod 100 K. Takovouto
teplotu lze dosáhnout kaskádou chladicích článků, jimiž protéká poměrně silný proud. Je třeba efektivně odvést teplo z teplého konce článku i Joulovo teplo. Tyto články se vytvářejí ze směsných polovodičů, v nichž je tento efekt nejsilnější.
Supravodiče by zřejmě nic měřitelného nezpůsobilý, Zn je navíc supravodivý
až pod 0,875 K.
