Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
77) Elektrostatický filtr
30. 11. 2003
Dotaz: Prosím ,co je to elektrostatický filtr a k čemu slouží?? (katka)
Odpověď: Jestliže je mezi dvěma deskami vysoké napětí, "smetí ve vzduchu",
kouřové částice, popílek atd., je strháván elektrickym polem k
deskám. Tento jev se například využívá k čistění kouře z
elektrárenských topenišť.
Dotaz: Zajímalo by mě, jakým způsobem se v kovu přenáší el. proud, nechápu pojem
"vodivostní pás". Znamená to, že elektrony se pohybují jen z jednoho vodivostního
pásu do druhého, kde "vyrazí" další elektron, a to je přenos proudu? (Jana Šupíková)
Odpověď: Elektrický proud v kovech vedou elektrony, které se téměř volně pohybují v
mřížce atomů kmitajících kolem rovnovážných poloh. Tyto elektrony se
oddělily od atomů, které mají tím pádem kladný náboj a elektronům
znesnadňují pohyb. Kov má proto elektrický odpor. K tomu, aby tekl kovovým
drátem elektrický proud, musí se na jeho konce přiložit elektrické napětí.
Jak se s klesající teplotou zmenšují kmity atomů mřížky, klesá i elektrický
odpor. Neklesne na nulu, protože elektronům stojí v cestě i nečistoty,
nepravidelnosti a poruchy mřížky, které jsou vždycky přítomny. Tento zdroj
odporu na teplotě nezávisí a projeví se tedy v nízkých teplotách. Čím je
materiál čistší, tím lépe vede elektrický proud.
Toto je tedy klasický pohled na vedení proudu v kovech. Mnohé jevy v
mikrosvětě vysvětlíme však jen s pomoci kvantové teorie. Elektron si nelze
představovat jako přesně ohraničenou kuličku, popisuje se spíše vlnovou
funkc9 a vyskytuje se tam, kde má vlnová funkce velkou hustotu. Podle
kvantové teorie mohou mít elektrony v atomech jen určit0 hodnoty energie.
Fermiho statistika, kterou se elektrony řídí, dovoluje, aby se na jisté hladině
energie nacházely vždy jen dva elektrony a ještě s opačným vlastním
mechanickým a magnetickým momentem (spinem). Přiblíží-li se atomy k sobě tak
blízko, že vytvoří strukturu pevné látky, jejich energetické hladiny se
posunou a promísí tak, že vytvoří pás energií. Volně elektrony opouštějí
vlivem tepelné energie tento pás (nad tzv. Fermiho energií) a podílejí se na
vedení proudu. Pás, o kterém se zmiňujete, není tedy žádná jízdní dráha
nebo kanál, jimiž by elektrony proudily, nýbrž je to pás ve spektru energií.
Vznikne-li přiblížením některých druhů atomů (kondenzací) místo kovů
polovodič, je nad zmíněným valenčním pásem zakázaný pás energií, nad nímž se
nachází vodivostní pás, kam se musí nositelé náboje (elektrony nebo díry po
elektronech) dostat, aby mohly vést proud. Polovodič vede tedy tím lépe, čím
více nositelů náboje může přeskočit z valenčního pásu do vodivostního pásu.
Odpor polovodiče tedy s teplotou klesá.
Materiály, které mají široký zakázaný pás, přes který se elektrony už
nemohou dostat, se chová jako izolátor.
V krátkosti jsem mohl podat jen takovéto hrubé vysvětlení. Nahlédněte do
nějaké učebnice fyziky pevných látek. Dozvíte se tam i o takových
zvláštních vodičích, jako jsou supravodiče.
Dotaz: Zajímá mě na jakém principu fungují ve vzduchoprázdnu raketové trysky a jejich
konstrukce.A dále jaké palivo je používáno pro manévrování družic. (Jirka)
Odpověď: Raketové trysky fungují ve vzduchoprázdnu
tak jako v "atmosféře", tj. při spalování chemického paliva v
motoru dochází k jeho směrovanému úniku tryskou. Konstrukce
trysky navíc ještě zaručuje urychlení plynu na nadzvukovou
rychlost v daném prostředí. Podle zákona zachování hybnosti
pak unikající plyn působí reaktivní silou na raketu.
V současné době je trend ustupovat od chemického paliva v
případě meziplanetárních letů. Zajímavým se jeví tzv.
iontový (či magnetohydrodynamický) motor, kde z reservoiru
snadno ionizovatelného plynu (cesium, xenon,...) uniká plyn mezi
elektrické desky s určitým napětím. Tím se vytváří elektrický
proud a následná kombinace s kolmým magnetickým polem
vyvrhuje plasmu z trysky (motoru) ven... (dále stejný
princip jako u chemických motorů). Specifický
impuls udělený raketě je daleko menší než u chemického
paliva (takže pro start rakety je stále potřeba mít konvenční
chemické tryskové motory), ale pro dlouhé
meziplanetární navigace je tento způsob ekonomický.
V české literatuře existuje o této tematice docela hezká publikace
K.Mison & Z.Pirko, Základy astronautiky, Academia, 1974.
V knihovnách by ji možná mohli mít.
Dotaz: Zajímalo by mne,jaký počítačový program by zvládl kreslení
elektronických schémat a kde je k dispozici ke stažení (či zakoupení).
Děkuji. (Petr Borský)
Odpověď: Kreslení elektronických schémat dobře zvládají například programy
MicroCap nebo Formica. Program MicroCap lze jako demoverzi (Evaluation version) stáhnout na stránkách
společnosti Spectrum Software (
http://www.spectrum-soft.com/index.shtm).
Tato verze je na kreslení plně funkční s trochu omezenými možnostmi proti
verzi plné. Program je v angličtině.
Formica je oproti tomu program český a lze ho získat na stránkách firmy
Formica (http://www.formica.cz/)
(volně šiřitelnou verzi). Je to program na kreslení elektronických schémat
a návrhů desek plošných spojů.
Dotaz: Chcela by som vás poprosiť o nejaké informácie týkajúce sa elektrickej
pevnosti. Ďakujem (Evka)
Odpověď: Elektrická pevnost je zavedena jako schopnost izolantů bránit
průchodu náboje (odolávat namáhání elektrickým polem). Její velikost
udává hodnotu intenzity elektrického
pole, při které se uvolní elektrony vázané v izolantu a ten se stane vodičem.
Tomuto jevu říkáme průraz a s ním spojená hodnota napětí Ubr se
nazývá průrazné napětí.
Jednotkou elektrické pevnosti je V/m, často se setkáme s jednotkou kV/cm
nebo kV/mm. Na mnoha elektronických součástkách je uváděna elektrická pevnost
v kV/1 minutu. Znamená to, že k průrazu dojde až po minutovém působení uvedeného
napětí.
Elektrická pevnost izolantu závisí na jeho chemické čistotě, znečištění povrchu, mechanickém
namáhání, teplotě tlaku a vlhkosti prostředí, ve kterém se izolant nachází.
Důležité je také geometrické uspořádání izolantu a elektrod, mezi než izolant vložíme.
Např. elektrická pevnost slídy je 55-75 kV/mm, keramických izolantů
20-35 kV/mm, transformátorového oleje 200 kV/cm.
