FyzWeb  odpovědna

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


nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«

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)   >>>  

167) Vlastnosti neutronu25. 02. 2002

Dotaz: V knihe Paula Daviesa "O ČASE" ma najviac zarazila jedna vec. Týka sa neutrónov. Tvrdí, že neutron, ktorý sa navonok javí elektricky neutrálny v skutočnosti má elektromagnetické vlastnosti. V roku 1933 nemecký fyzik Otto Stern objavil , že neutron posobí tak ako keby obsahoval drobný tyčový magnet. Že vraj obsahuje elektricky nabité kvarky. Tie síce majú dokopy nulový náboj ale vytvárajú magnetické pole lebo neutrony neustále rotujú okolo svojej osy. Rýchlosť rotácie je pevne stanovená veličina, ktorá je daná elektricky nabitými kvarkami, a je absolútne rovnaká pre všetky neutrony vo vesmíre tak ako ich hmotnosť. Takže na neutrony nepôsobí okolité prostredie? Prečo trenie a strata rotačnej energie nespomaµuje postupne rýchlosť rotácie. Neutronove kvarky vytvárajú drobný elektrický prúd a ten zase magnetické pole. Kvarky a prúd??? Veď sa vôbec nepohybujú vzhµadom na neutron a sú úplne inej povahy ako elektrony. Ako môžu byť jednotlivé kvarky elektricky nabité? Má to súvis s beta rozpadom neutronu na proton , elektron a antineutrino? A aký malý je ten náboj kvarkov? Najmenší možný je elementárny elektrický náboj.Obsahuje taký kvarkjeden alebo viacej elektrónov? (Aj jeden sa mi zná priveµa) Pre mňa je to záhada. (Marek Krakovsky)

Odpověď: Na některé otázky znamená odpověď dost objemný a netriviální výklad na jedné straně a dost náročné studium na druhé straně. Neutron má skutečně nenulový magnetický dipólový moment (-1.9130427(5) jaderného magnetonu), zřejmě související s tím, že uvnitř něho je složitá struktura, kterou dnes popisujeme pomocí kvarků a gluonů. Kvarky mají náboj 2/3 a -1/3, ale nejsou izolovaně vidět, takže pořád zůstává, že nejmenší pozorovatelný náboj je e. V souvislosti s magnetickým momentem jste zmínil spin neutronu, který ovšem nelze jednoduše spojit s tím, že by rotoval kolem osy. Různé popularní knížky i webové stránky jako např.
http://www-hep.fzu.cz/~rames/outreach/castice.html vlastně otázky spíš provokují, než že by na ně odpovídaly. Když se odhodláte fyziku pořádně studovat, časem se na některé otázky odpovědi objeví (ale další otázky vzniknou). Odpovědna nemůže nahradit těch zhruba pět let studia například na naší fakultě, kdy se malinko začne rozsvěcet.
(J. Dolejší)   >>>  

168) Jiskry 211. 02. 2002

Dotaz: Při čtení odpovědi na otázku o odlétajících jiskrách mě napadla možná související otázka. Všiml jsem si, že pokud přejíždí pantograf tramvaje přes nějaký spoj na napájecím drátě, vzniká intenzívní jiskra (záblesk) jasně zelené barvy? Jak k tomu dochází? Hraje tu roli ionizace plynu? Proč je záblesk právě zelený - závisí to na protékajícím proudu? (Tomáš Nový)

Odpověď: Při přejezdu pantografu přes nějakou nerovnost na troleji vznikne zřejmě chvilkový oblouk, který znamená výboj ve vzduchu a odpařuje a ionizuje materiály troleje a pantografu. Světlo onoho elektrického oblouku (ionizovaného plynu) může být zabarveno ionty těchto materiálu podobně jako se barví plamen (důvodem jsou spektra prvků a intenzity jednotlivých čar). Pantograf má sběrači listu grafitovou, z toho zelená nebude, zato trolej je měděná (ověřeno u Dopravních podniků) a to by mohlo být důvodem té zelené barvy (jinak se oblouk zdá bílomodrý a není moc zdravé do něj zírat). Ověřit to lze spektrometrem, kterým byste sledoval místo na troleji, kde to často jiskří.
(J.Dolejší)   >>>  

169) Jiskra14. 12. 2001

Dotaz: Chtěl bych se Vás zeptat, jak vznikne jiskra, pokud např. seknete sekerou do kamene, nebo udeříte dvěma křemeny o sebe. Sám si myslím, že při úderu dojde lokálně k prudkému ohřátí, které způsobí ionizaci plynu (vzduchu), což vede následně k elektrickému výboji? (Jan Zahradnik)

Odpověď: Pane kolego, já bych souhlasil s Vaším komentářem až do té doby, kdy začnete mluvit o elektrickém výboji. Když seknete sekerou do kamene, lokálně ohřejete dotykovou oblast sekyry a kamene a uštípnete drobné částečky obého, které ohřáty na vysokou teplotu mají šanci zazářit. Nejsnáz je to vidět, když k brusnému kotouči přiložíte kus materiálu - odbrušované částice jsou dost malé a třením /broušením uvolňované teplo je dost velké na to, aby částice zářily jako jiskry. Jiskry odlétající od podvozku aut při gangsterských honičkách jsou jinou ilustrací.
(J. Dolejší)   >>>