FyzWeb  odpovědna

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«

162) Vlhkoměry a hygrometry15. 05. 2002

Dotaz: Prosím o objasnění pomů vlhkoměry nebo hygromery. Zajímalo by mě, jaké jsou druhy, jaké jsou nejvíce rozšířené a popřípadě, v jakém období byly vynalezeny a kým. (Lucie Píšová)

Odpověď: Známý a jednoduchý je vlasový hygrometr. Odmaštěný lidský vlas přijímá vlhkost z okolního ovzduší a prodlužuje se; když naopak je kolem sušší ovzduší, zkracuje se. Prodloužení se měří např. tím, že je vlas na jednom konci pevně uchycen, druhý je mírně natahován pružinkou a vlas se těsně dotýká malého otáčivého kolečka s dlouhou ručičkou; tím se nepatrné prodloužení dobře zviditelní. Stupnice se cejchuje pokusně.
Přesnější je měřit teplotu vzduchu dvěma teploměry, jeden z nich má baničku volnou, druhý pokrytou gázou stále navlhčenou vodou pokojové teploty. Voda se vypařuje rychlostí, která závisí na relativní vlhkosti vzduchu, a tím ochlazuje teploměr. Z rozdílu teplot se určuje podle tabulek vlhkost.
Novější metody využívají např. tenkých potézkých vrstev Al2O3, které vratně pohlcují vzdušnou vlhkost; snímá se pak např. jejich vodivost, permitivita nebo jiná elektrická veličina závislá na obsahu vody.
(J. Obdržálek)   >>>  

163) Kmitání fotonů13. 05. 2002

Dotaz: Dá sa povedat že: Intenzita je výkon, kolik energie za jednotku času vyzarime, zatimco frekvence je typ svetla, v prípadě viditelného svetla jeho barva. V prípadě rádiových vln je to to, co ladíte na rádiu, frekvence udává počty kmitů za sekundu, ale nerika, jak silne kmitaji, jen jak rychle. Fotony kmitaju predsa stale ryczhlostou svetla? Dalo by sa to vysvetlit aj rozdielnou rychlostou kmitania. Ked si predstavite , ze svetelna vlna sa siri rovnobezne po povrchu stola z jedneho konca na druhy. A fotony v tejto vlne kmitaju nahoru a dolu, teda kolmo na povrch stola. A ked kmitaju pomalsie ako sa svetlo siri a drahu jednotlivych fotonov si zakreslite v case dostanete pomale radiove vlny. A ked kmitajú rychlejsie ako sa svetlo siri! , teda rychlejsie ako "c" ich draha bude vyzerat ako rychle vysokoenergeticke kmity gama paprskov s kratkou vlnovou dlzkou. Takze ako to je môzu kmitat fotony rychlejsie alebo pomalsie ako rychlost svetla? (Marek K.)

Odpověď: Věta "Fotony kmitajú predsa stále rychlosťou svetla" nedává smysl. Fotony nejsou kuličky na gumičce, které by kmitaly kolmo ke gumičce v klidu (a tedy kolmo ke směru šíření), aby se dalo uvažovat o jejich rychlosti ve směru kolmém k šíření vlny. Gumička (bez jakýchkoliv kuliček) zobrazuje pole jako jakýsi "stav napjatosti protostoru", který je "napjatý" (tj. je tam nenulová intenzita E elektrického pole resp. indukce B magnetického pole) někde a někdy víc, jinde a jindy méně, a tyto změny se dějí úhlovou rychlostí (počet kmitů za dobu), a nikoli posupnou rychlostí (dráha za dobu), která je pro světlo ve vakuu vždy rovna c, tj. zhruba 300 000 000 km/s. "Kuličky" (fotony) se tam neuplatňují jinak, než tím, že energie gumy (pole) se mění jen v určitých dávkách (kvantech). Fotony tedy nekmitají, ale řekněme, že každý z nich, jak tak letí (rychlostí světla ve směru šíření vlny), má svou barvu, která odpovídá frekvenci kmitů. Představte si, že mají barvu, a navíc pro nás pro teď třebas střídavě světlají a tmavnou s touto frekvencí, tj. jeden kmit jim trvá dobu T. Pokud byste si značili jejich na cestě (kudy letí) body, kde měly barvu nejsilnější, pak dvě značky na cestě budou vzdáleny o délku L vlny. Ta je rovna L = c.T, kde T je doba kmitu. Modrý foton bude mít tuto vzdálenost zhruba poloviční oproti červenému, třebaže se šíří ve vakuu přesně stejně rychle. Jenže ten modrý kmitá rychleji.
(J. Obdržálek)   >>>  

164) Zemské magnetické pole10. 05. 2002

Dotaz: V matfyz tabulkách je uváděna svislá hodnota intenzity magnetického pole Země v našich končinách - a to 20 mikrotesla. Intenzita mg. pole se ale přece udává v A/m. Jak vůbec vypadají siločáry mg. pole Země? (ing. R. Voráček)

Odpověď: Veličiny intenzita magnetického pole (H s jednotkou A/m) a magnetická indukce (B s jednotkou tesla [T]) jsou ve
vakuu úměrné veličiny (B =
m0˙H) a někdy jsou zaměňovány. Údaj 20 mikrotesla je jednoznačně údaj o magnetické indukci.

Magnetické indukční čáry Země: na severu je jižní pól zemského magnetu. Proto se k němu natáčí severní pól magnetky. (Opačné póly se přitahují, souhlasné odpuzují.

1) Hodnoty v tabulkách udávají magnetickou indukci (T, tesla), nikoli intenzitu (A/m). Pro označení "intenzita" jsou dva "historické důvody" (doufám, že už brzo vyšumí):
a) dokud se užívala Gaussova soustava (cgs), bylo to jedno, obojí se udávalo v Gaussech, a vzhledem k tomu, že relativní permeabilita vzduchu je prakticky rovna jedné, bylo B=mu H = H.
b) Sousloví "Intenzita zemského magnetického pole" se chápalo tak trochu jako "Velikost ...", "Síla...", "mohutnost..." apod.
Magnetická indukce je v různých smyslech "důležitější" než intenzita, např. síla F působící na náboj v elektromagnetickém poli je
F = q( E + v x B), kde q je náboj, v jeho rychlost (vektor), x značí vektorový součin, E vektor elektrické intenzity a B vektor magnetické indukce.
2) Siločáry mg. pole Země (ve vzduchu nad Zemí zřejmě není rozdíl mezi směrem magnetické intenzity H a magnetické indukce B) vypadají přesně tak, jak znáte siločáry elektrického dipólu. Podívejte se třeba do velké barevné učebnice FYZIKA (Halliday, Resnick, Walker), čes. překlad Prometheus,2001, do kap. 22 a dalších.

(M. Rojko, J. Obdržálek)   >>>  

165) Jak vzniká magnetismus?10. 05. 2002

Dotaz: Mohli byste mi jasně a přesně vysvětlit, co je a jak vzniká magnetismus? V knížkách se člověk sice dozví to, že magnetismus vzniká při pohybu elektronů nebo podobně,ale jaký je princip vzniku magnetického pole na úrovni kvantové fyziky? Taky jsem někde četl, že tu hrají určitou roli spiny elektronu, fotony apod. (Tomáš Psika)

Odpověď: Podívejte se třeba do velké barevné učebnice FYZIKA (Halliday, Resnick, Walker), čes. překlad Prometheus,2001, do kap. 29 a dalších.

Stručně řečeno: 1) Formulujme otázku nikoli "co je to magnetismus, magnetické pole" apod., protože slovníková odpověď typu "magnetismus je hromadné označení pro jevy související s magnetickým polem" a "magnetické pole je spolu s elektrickým polem nedělitelnou součástí elektromagnetického pole" by vás těžko uspokojila. Otázka "Co je A?" se zodpoví převedením A na B,C,D.. která jsou známá -- nebo která pokládáme za známá a nerozebíráme je takhle obecně (např. čas). Ptejme se raději "jak vzniká magnetické pole, jak se projevuje, co ho ovlivňuje apod." Pak lze říci toto: 2) Některé elementární částice mají vlastnost zvanou elektrický náboj, vyjádřitelnou jako celistvé násobky tzv. elementárního náboje e. Proton má náboj e, elektron --e, neutron 0 (tj. nemá elektrický náboj). Pro úplnost: tzv. kvarky z nichž je mj. složen proton i neutron, mají náboje 2e/3 a --e/3, ale nevyskytují se nikdy samostatně. Náboj soustavy je algebraickým součtem všech nábojů jejich částí a náboj proto můžeme snadno pozorovat i na makroskopické úrovni. 3) Částice s elektrickým nábojem (budeme ji pro stručnost nazývat prostě "náboj") působí na jiný náboj silou. Vykládáme to zavedením pojmu pole:
a) náboj vytváří kolem sebe pole
b) pole se mění (šíří se jeho změny apod.)
c) je-li náboj v (cizím, nikoli jen vlastním) poli, působí na něj síla podle vzorce F = q( E + v x B),
kde q je náboj, v jeho rychlost (vektor), x značí vektorový součin, E vektor elektrické intenzity a B vektor magnetické indukce.
4) Kvantová teorie a) popisuje částici i pole stejnými prostředky, b) vystihuje skutečnost, že některé základní charakteristiky částic (a tedy i polí) se mění nikoli spojitě, ale po jistých dávkách -- kvantech; např. kvantem elmg. pole je foton. Ale i částice samy mohu chápat a popisovat jako kvanta jistých polí. Tím se vysvětluje, že částice téhož druhu jsou v kvantové teorii navzájem nerozlišitelné (asi jako jednotlivé koruny na vašem účtu ve spořitelně). c) dává nám "pohybové rovnice", tj. rovnice, jimiž se příslušná kvantová pole řídí.
5) Některé částice mají vlastnost zvanou spin (samozřejmě rovněž kvantovanou). Ta je spojena jednak s momentem hybnosti, jednak s magnetickým dipólovým momentem. Cokoliv byste potřeboval vědět podrobněji či přesněji, hledejte v (dobrých) učebnicích raději než v (dobré) populární literatuře. (Od toho jsou totiž učebnice, aby vám něco systematicky vysvětlily. Populární literatura má za účel přitáhnout a udržet váš zájem, i když občas jen ozobe ty třešničky z dortu a seriozní základ vám nedá.)

(J. Obdržálek)   >>>  

166) Zdroj elektrického napětí06. 05. 2002

Dotaz: Můžete mi, prosím, zaslat nějaké informace o "zdroji elektrického napětí". (Andrea)

Odpověď: Milá Andreo, pokud Vás zajímají zdroje elektrického napětí, můžete se podívat na následující stránky, ze kterých můžete získat spoustu zajímavých informací: http://www.sweb.cz/slaboproud/elt2/stranky1/elt031.htm,
http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/kap1/12.html, http://mujweb.atlas.cz/veda/nemec_comp/se1/05_01.html
Další informace můžete najít v učebnicích fyziky pro základní i střední školy.
(M.Urbanová)   >>>