Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
24) Elektricky neutrální atom
17. 10. 2007
Dotaz: Prečo po prijatí jedného elektrónu do obalu atómu nie je vzniknutá častica
elektricky neutrálna? (agáta Hrnčiríková)
Odpověď: Byl-li atom na začátku elektricky neutrální (měl stejný počet protonů v jádře jako elektronů v obalu), pak přijetím elektrou z něho vznikne iont, kde rovnost počtu elektronů a protonů není zachována (má o ten 1 elektron navíc), náboje se tedy nemůžou navzájem zcela vykompenzovat a tedy přestává jít o elektricky neutrální objekt.
Dotaz: Zdar,
potřebuju vedět co představuje ekvipotenciální plocha.
dík (Monča)
Odpověď: Zavedeme-li si v prostoru potenciál, resp. potenciálové pole (tedy pokud klaždému bodu prostoru je přiřazen nějaký potenciál), potom ekvipotenciální plocha je množina bodů se stejným potenciálem. Obvykle jsou tyto množiny plochami (neboli v našem trojdimenzionálním světě jde obvykle o dvoudimenzionální množiny - proto tedy mluvíme o plochách).
V případě elektrického pole a jeho potenciálu jsou takovými ukázkovými ekvipotenciálními plochami například roviny mezi deskami kondenzátoru (myšleno roviny rovnoběžné s deskami) nebo třeba kulové sféry okolo bodového elektrického náboje.
V případě gravitačního potenciálu to mohou být např. místa o stejné nadmořské výšce - v rozměrech řádu jednotek metrů se nám tyto ekvipotenciální plochy nejspíš budou jevit jako roviny,při pohledu z vesmíru ale zjistíme, že jde spíše o soustředné sférické plochy se středem ve středu Země.
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mě, na jakém fyzikálním principu vlastně fungují kreditní
(platební) karty a také jaký je rozdíl mezi magnetickou a čipovou kartou. Děkuji
a přeji hezký den. (Martina)
Odpověď: Magnetické platební karty obsahují na své zadní straně magnetický pásek, na němž je nahrána informace o dané kartě (např. její identifikační číslo). Fyzikálně jde prakticky o týž princip, jako je použit pro uchovávání záznamu na magnetofonových kazetách či videokazetách, s tím rozdílem, že zde se uchovává méně dat, stačí tedy kousek pásku a ten je nalepen na plastovou kartičku. Záznam je proveden magnetizací silným magnetickým polem, čtení pak detekcí magnetického pole jednotlivých malých oblastí tohoto pásku.
Čipové karty uchovávají informace nikoli na magnetickém pásku, ale uloženy v mikročipu zalisovaném kdesi uvnitř karty. Komunikovat s tímto čipem lze prakticky dvojím způsobem. Jednou z možností je, že na kartě jsou vyvedeny kovové plošky vstupů, výstupů a napájení čipu (jak to lze vidět například na SIM kartě z mobilního telefonu). Prakticky se tedy přes tyto plošky na kartě přímo elektricky propojí čip s terminálem, který s ním komunikuje. Druhou možností je přenos dat z karty do terminálu (a případně zase zpět) pomocí elektromagnecikého vlnění. Terminál i čip na kartě v tom případě obsahují vysílač/přijímač elektromagnetických vln a komunikují spolu podobně jako když se dva kamarádi baví pomocí vysílaček. Jelikož však čip v kartě není v tomto případě připojen ke zdroji elektrické energie, obsahuje navíc karta indukční smyčku, pomocí níž získává energii z elektromagnetického vlnění vysílaného terminálem.
Pro úplnost bych měl ještě zmínit tzv. embosované (reliéfní) platební karty - jde o karty, které nejsou úplně ploché a některé informace jsou do nich vytlačeny (číslo karty, jméno majitele, ...). Obchodník tak nemusí číst magnetický pásek ani komunikovat s čipem, stačí, když si udělá otisk karty pomocí tzv. imprinteru - zařízení, kterému se lidově přezdívá "žehlička". Jde o technologicky zastaralý způsob platby, který se však stále ještě zejména v zahraničí používá.
Dotaz: Dobrý den, v srpnu se chystáme do chatového tábora. Mám strach, že bude bouřka.Není
na té chatě totiž hromosvod, ale elektřina tam zabudovaná je. Jak se máme při
bouřce chovat? Jaké by jsme měli dodržet pravidla? Děkuji za odpověď (Hanka)
Odpověď: Za bouřky není žádné místo absolutně bezpečné - jsou jen místa poměrně bezpečná (například dobře uzemněné zděné, kamenné nebo železobetonové budovy) nebo automobily s uzavřenou plechovou karosérií, a naopak místa vysloveně riziková (viz níže). Základní pravidlo je, že blesk si vždy hledá pro něj nejkratší a nejvodivější cestu do země. Proto nejčastěji zasáhne nejvyšší nebo nejlépe vodivé objekty v krajině. Nelze však na to absolutně spoléhat - často totiž nedokážeme odhadnout, jaká dráha je pro blesk nejvýhodnější. Obecně však platí, že za bouřky bychom se měli snažit vyvarovat situace, při které se staneme doslova hromosvodem (ať již z důvodu nejvyšší polohy v okolí či zvyšováním své vodivosti). Nebezpečnou se situace stává v okamžiku, kdy již vidíme jednotlivé blesky, akutní nebezpečí hrozí když již slyšíme i hřmění. Čím je doba mezi bleskem a zahřměním kratší nebo čím je hrom hlasitější, tím je riziko větší.
Za nejvíce rizikové lze považovat následující situace:
Pohyb osob v otevřené krajině nebo na jakémkoliv vyvýšeném místě; extrémně nebezpečným je pohyb na horském hřebeni a vrcholech hor.
Pobyt na vodní hladině (řek, přehrad, rybníků, jezer, moře) - jako plavec, v člunu, na lodi, surfovacím prkně, nafukovací matraci, ...
Pohyb v jakékoliv otevřené krajině, kdy máme u sebe jakékoliv větší kovové předměty (např. jízdní kola, deštníky, golfové hole, krosny s kovovou kostrou, zeměměřičské či fotografické stativy, ...) nebo se jich dotýkáme (např. pevné řetězy na horách).
Pobyt pod vzrostlejšími stromy. Pozor - některé nižší stromy mohou mít výrazně hlubší kořeny než třeba okolní vyšší smrky a díky tomu jsou výrazně vodivější. Za bouřky je tedy lepší vyvarovat se blízkosti jakýchkoliv vzrostlejších stromů, nejen těch nejvyšších !!!
Pobyt v blízkosti jakýchkoliv stožárů (nejen kovových!), sloupů veřejného osvětlení, a poblíž elektrického vedení.
Pobyt v/na jakýchkoliv otevřených vozidlech - sportovních, stavebních, či zemědělských, cyklistických kolech a motorkách.
Telefonování pevnými linkami (o to i v uzavřených chráněných místnostech), práce s počítačem (zpravidla je spojen nejen s elektrickou sítí, ale i s telefonní sítí přes modem) či jakýmikoliv elektrospotřebiči, připojenými k rozvodné síti.
Kontakt s vodou z vodovodu (mytí rukou či nádobí, sprchování, ...).
Pobyt pod skalním převisem, ve vchodu do jeskyně nebo jakékoliv šachty.
Pokud jsme v blízkosti bouřky, může být nebezpečným i pouhé vystupování z auta, zejména jsou-li pneumatiky a půda ještě suché. V okamžiku vystoupení se totiž můžeme stát "uzemněním" našeho auta a tím iniciovat blesk. Za mokra by toto riziko mělo být výrazně nižší.
Naopak, za relativně bezpečný lze považovat pobyt v bouřce v autě s uzavřenou plechovou karosérií (nikoliv tedy v kabrioletu - byť se zataženou střechou, nebo v trabantu) - samozřejmě s přihlédnutím k dalším rizikům uvedeným níže a za předpokladu přiměřeného snížení rychlosti jízdy. Stihneme-li to ještě před bouřkou, zatáhneme či demontujeme všechny externí antény (od rádia a mobilního telefonu), zatáhneme okénka a nedotýkáme se zbytečně kovových částí karosérie.
Pokud nás bouřka zastihne v otevřené krajině, snažíme se vyhledat co nejnižší polohy (údolí, úvozy, aj.) - musíme však zvážit riziko nečekaného přívalu vody (zejména v soutěsce nebo uzavřené rokli). Na vyvýšených místech zaujmeme co nejnižší polohu, nikoliv však v leže; zároveň se snažíme o co nejmenší kontakt našeho těla se zemí. Z tohoto důvodu je doporučována poloha v podřepu, avšak pokud možno na špičkách bot (otázkou však je, kdo tuto polohu vydrží delší dobu). Pokud jsme ve skupině, raději se rozdělíme a hlavně se nebudeme držet za ruce. Pokud by někdo ze skupiny byl náhodou zasažen bleskem, je tak větší naděje, že v okolí bude osoba schopná poskytnout první pomoc. Pokud budeme pohromadě, v těsné blízkosti, v případě zásahu bleskem budou zasaženi nejspíše všichni!
Výše uvedené zásady opatrnosti platí i tehdy, když se bouřka jeví jako relativně vzdálená (zejména po vydatných srážkách, kdy se nám zdá, že bouřka již odchází). Bezpečnostní pravidla bychom měli zachovat po dobu alespoň 20 až 30 minut od posledního blesku či zahřmění.
V případě zásahu a zranění člověka bleskem bývá nadějí pro zasaženého včasná první pomoc - zpravidla je nutná masáž srdce a umělé dýchání. Proto není zcela od věci si jejich zásady čas od času zopakovat...
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych se zeptat, jestli je spektrum deuteria shodné se spektrem
vodíku, konkrétně by mě zajímala Balmerova série vodíku. Děkuji (Michal Kamas)
Odpověď: Předpokládám, že vodíkem myslíte tzv. lehký vodík 1H
(nejběžnější v přírodě) a chcete srovnávat jeho spektrum s deuteriem
neboli tzv. těžkým vodíkem 2H. Každá čára ve spektru atomu
(libovolného) odpovídá přechodu elektronu z jednoho povoleného stavu do
jiného, který má menší energii. Energie (a tedy i frekvence) vyzářeného
fotonu odpovídá rozdílu energií obou hladin.
Při kvantově-mechanickém výpočtu povolených stavů a jejich energií pro
elektron, který se nachází v elektrickém poli bodového náboje (jádra) lze
předpokládat, že jádro má nekonečnou hmotnost (hmotnost protonu je asi
2000-krát větší než hmotnost elektronu, stejný poměr jako ping-pongovým
míčkem a středně velkým melounem). Při tomto zanedbání se výpočet
energetických hladin pro vodík a deuterium neliší a i spektra by byla
přesně stejná.
Pokud chceme provést výpočet přesněji - tj. nebudeme předpokládat
nekonečně těžké (což je ekvivalentní „nehybnému“) jádro,
řešíme problém dvou těles, který se jednoduše dá převést na předchozí
případ (tj. případ elektronu v poli nekonečně těžkého jádra) a jediná
změna nastane v tom, že nebudeme počítat s hmotností elektronu, ale s tzv.
redukovanou hmotností, která se spočítá ze vzorce
μ = memj / (me + mj).
Dosazením za hmotnost elektronu a příslušného jádra zjistíte, že se
redukované hmotnosti pro lehký vodík a deuterium se liší asi o čtvrtinu
promile. Protože energie povoleného stavu je úměrná hmotnosti, budou se
povolené energetické hladiny a tedy i čáry ve spektru lehkého vodíku a
deuteria lišit také o zlomky promile.
