Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
52) Přetavení vlákna žárovky
02. 05. 2006
Dotaz: Zdravím, chci se Vás zeptat, jestli byste mi mohli poradit z jakého důvodu
vlákno obyčejné žárovky s wolframovým vláknem praskne nejčastěji při zapnutí
přívodu elektřiny...dík (Hanz)
Odpověď: Před zapnutím má vlákno žárovky běžnou pokojovou teplotu (tedy okolo 20°C). Po sepnutí spínače jím začne procházet elektrický proud a vlákno se zahřívá na 2100 až 3000°C. Zahřátí o několik tisíc stupňů přitom proběhne za méně než sekundu, což v důsledku tepelné roztažnosti nutně vyvolává ve vlákně určité pnutí. Při a krátce po zahřátí se z povrchu vlákna odpařuje část jeho materálu, dokud nedojde nad vláknem ke vzniku sytých par. Přitom se více odpařuje tam, kde je vlákno více zahřáto a vlákno je více zahřáto procházejícím proudem tam, kde je nejtenčí. Po vypnutí proudu odpařený materál na vlákně opět kondenzuje (resp. desublimuje), ovšem tentorát zase více tam, kde je vlákno chladnější, tedy tam kde je tlustší (a bylo tedy méně zahříváno procházejícím proudem). Krom toho část materálu zkondenzuje na skleněné baňce žárovky. Po dostatečném počtu zapnutí proto dojde k tomu, že se nějaké místo na vlákně ztenčí tak moc, že se průchod proudu přetaví.
Doplňeno: Jak správně poznamenal jeden náš čtenář, při vypnutí žárovky dochází při chladnutí vlákna ke změnám v krystalické struktuře wolframu a vlákno se postupně stává křehčí a náchylnější k mechanickému poškození. Navíc vlákno je zejména v okamžiku zapnutí (než se zahřeje, prochází jím značný proud) namáháno magnetickou silou způsobenou procházejícím proudem.
Dotaz: Dobry den, chcel by som sa spytat, ze preco v zime ked snezi, teda su zrazky,
tak sa neblizka a nehrmi a v lete, ked prsi tak hrmi a stielaju blesky, dakujem
za odpoved (dano)
Odpověď: Nemáte úplně pravdu, protože v létě může pršet bez hromů a blesků - tedy bez bouřky - a v zimě tu bouřku zase klidně mít můžete. Ale v zimě je bouřka mnohem vzácnější než v létě, to je pravda.
Ke vzniku bouřky jsou zapotřebí silné výstupné pohyby, které vedou ke vzniku oblaku typu Cumulonimbus (zkrátka Cb). V zimě může dojít ke vzniku takovéhoto oblaku zejména na frontálním rozhraní, kde existují vynucené vertikální výstupné pohyby. Ale ne vždy dostatečně intenzívní. I proto jsou zimní bouřky méně časté. V létě může bouřka vzniknout stejně jako v zimě, tj. na frontě, ale velké množství bouřek vzniká jako tzv. místní bouřky z tepla - tj. jako důsledek přehřátí vzduchu nad nějakou příhodnou lokalitou. Je-li toto prohřívání dost intenzívní, může vzniknout tzv. uspořádána konvekce, jež je velmi vhodná pro to, aby se v ní mohl vyvinout bouřkový oblak (Cb). A pak jsou srážky z tohoto oblaku doprovázený zmíněnými efekty - hřměním a blískáním, neboť v oblaku typu Cb dojde k redistribuci elektrického náboje. Pak se daný oblak chová přibližně jako kondenzátor a blesk není nic jiného než výboj prorážející izolační vrstvu (vzduch). Hrom je akustický efekt vyvolaný bleskem. Ale v každém případě, aby hřmělo a blískalo se, musí dojít ke vzniku oblaku typu Cb. Jinak budou pouze
vypadávat srážky bez zmíněných efektu, a to bez ohledu na roční období.
Například vznik a existence tornád je také spojena s konvekcí a tedy i s výskytem oblaku Cb. Máte-li zájem, pak se můžete podívat na tuto problematiku (tornáda u nás) na webové stránce Českého hydrometeorologického ústavu:
Dotaz: Chtěl bych se zeptat jestli když se vytvoří antihmota zůstává neutron pořád
neutrální nebo se mění jako např. elektron na kladný pozitron a jak se dá v
našich podmínkách uchovat antihmota (aby nedošlo k anihilaci)??? Děkuji (Tomek Martin)
Odpověď: Částici antihmoty odpovídající neutronu nazýváme antineutron. Je stejně jako neutron sám elektricky neutrální. Od neutronu se ale antineutron liší opačným směrem svých magnetických polí vzhledem ke směru svých spinů a rovněž opačným znaménkem baryonového náboje (nezaměňujme přitom baryonový náboj a nám asi známější elektrický náboj - jde o dvě zcela různé vlastnosti částice, které spolu nijak přímo nesouvisí).
Uchovávání antihmoty (i samotných antičástic) je velice problematické. Je potřeba vytvořit vysoké vakuum a zároveň zabránit částicím, aby narážely na stěny nádoby (kde by samozřejmě ihned anihilovaly). U eketricky nabitých částic to umíme zařídit pomocí vhodně tvarovaného silného elektrického či častěji magnetického pole (tzv. magnetická past). Princip, který by umožňoval dlouhodobé přechovávání elektricky neutrálních částic, mi není znám.
Více se o antihmotě dozvíte například na stránkách časopisu Vesmír
Dotaz: Dobrý den. Nedávno jsme ve škole měřili intenzitu elektrostatického pole - měli
jsme za úkol najít body, kde má pole stejnou intenzitu (napětí) a ty body pak
zakreslit na milimetrový papír. Jedna elektroda byla ve tvaru kružnice a druhá
byla ve středu této kružnice. Zajímalo by mě, jaký tvar mají ekvipotenciální
křivky tohoto pole. Řekl bych, že to jsou přímky procházející středem této
kružnice. Je to možné? Za odpověď předem děkuji. (V. Sokol)
Odpověď: Přímky procházející středem kružnice by spojovaly obě elektrody (na nich je, předpokládám, různý potenciál), takže o ekvipotenciální křivku rozhodně nejde. Ekvipotenciální křivky mají v tomto případě tvar soustředných kružnic se středem v oné jedné elektrodě. Ekvipotenciální křivky (resp. plochy pro trojrozměrný případ) jsou vždy kolmé na vektor intenzity elektrického pole - a ten míří v tomto případě od jedné z elektrod k druhé.
Dotaz: Dobry den, muj dotaz se tyka magnetickeho pole. Pokud umistime rovnobezne dve
tyce a pustime jimi stejny proud, vznikne mezi tycemi magneticke pole. Proc ale
magneticke pole mezi elektrony vznika, kdyz jsou elektrony v tycich vuci sobe v
klidu? Resp. magneticke pole vznika pri pohybu elektronu, ale pohybu elektronu
vuci cemu? (Pavel)
Odpověď: Dělení elektromagnetického pole na elektrické a magnetické je jen jakési zjednodušení, které si můžeme dovolit, pokud vše popisujeme z jediné pevně zvolené soustavy (a pak jde o pohyb elektronů vůči této soustavě a magnetické účinky tohoto proudu). Pokud budeme uvažovat o přechodech mezi jednotlivými navzájem se pohybujícími soustavami, budeme muset brát elektromagnetické pole jako jeden celek. Zmíněný příklad s tyčemi protékanými souhlasně orientovaným proudem pak lze vykládat třeba tak, že elektrony jsou vůči sobě skutečně v klidu a pohybují se vůči nim protony (tedy vlastne kladně nabitý zbytek tyče). Co nyní elektrony "vidí"? Pohybující se tyč se musí dle teorie relativity zkrátit (tzv. kontrakce délek), je v ní tedy vyšší hustota protonů (stejný počet v nyní menším, "zkráceném" objemu) než elektronů (ty se přeci nepohybují, kontrakce délek se na nich proto neprojeví). Elektrony tedy vidí v druhé tyči vyšší hustotu protonů než elektronů a budou se s nimi elektrickými silami přitahovat. Původně magnetický jev tedy vykládáme v jiné vztažné soustavě jako jev elektrický.
Výše zmíněná teorie relativity elektrické a magnetické jevy nerozlišuje vůbec. Vektory elektrické a magnetické intenzity zde jsou nahrazeny jedním tenzorem - tenzorem elektromagnetického pole.
