Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
81) Elektrická pevnost
21. 10. 2003
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.
Dotaz: Mám následující problém: Při pohánění dynama (např. při šlapání na kole)
spotřebovávám el. energii vygenerovanou z mechanické práce na svícení
žárovky. Co se stane s energií, přestřihnu-li dráty el. vedení. Permanentním
magnetem v dynamu otáčím stále. Mám dvě možná vysvětlení: 1. Dodávaná
mechanická práce bude menší (dynamem půjde snáze otáčet - což se mi ale
nejeví správně) 2. V cívce se nebude indukovat napětí a intenzita
magnetického pole vně dynama bude větší, než v případě, kdy odebírám proud.
Je jedna z těchto možností správná, nebo je to úplně jinak? (Vaclav)
Odpověď: Když přestřihnete dráty, neodvádíte elektrickou energii z dynama, takže
vaše vysvětlení 1. je správné - dynamem jde opravdu snadněji otáčet,
dodáváte jen práci na tření a další ztráty. Zkuste si to, extrémní případ
je to, když místo žárovky spojíte vývody dynama nakrátko (tj. hřejete
dynamo a dráty). Opravdu se to pozná, navíc takhle máte k dispozici
elektromagnetickou brzdu...
Dotaz: Prosím poraďte mi s odpovědí na následující dotaz, sám jsem nebyl tazatele
schopen uspokojit. Jakým způsobem je zajištěno, aby po vzniku antičástice
nedošlo okamžitě k anihilaci s její částicí. Dočetl jsem se v nějakém
časopise, že se k tomu používá tzv. magnetická past. Ale jestli je to tak,
proč právě magnetické pole, případně jak to funguje? Stačil by mi i odkaz na
nějaké webové stránky, sám jsem při hledání neměl štěstí. (R. Petr)
Odpověď: Pravděpodobnost, že vzniklá antičástice anihiluje s jinou částicí, je
dána účinným průřezem této interakce a hustotou potenciálních terčů, tj.
zde partnerských částic. Takže když necháte antičástici létat ve vakuu,
nemá s čím anihilovat. Můžete ji třeba pustit do vesmíru, když si ji
chcete udržet v dohledu v nějaké vakuové nádobě, musíte ji tam donutit
zůstat - musíte ji tam udržet. Když bude ona antičástice nabita, můžete ji
ve své vakuové pasti držet pomocí magnetického a/nebo elektrického pole.
To se skutečně dělá. Napište do hledače slova jako "antiparticle" "trap"
nebo "magnetic trap".
Dotaz: V poslední době se řada vědeckých institucí zcela seriózně
zabývá tzv. temnou energií, která má na svědomí zrychlující se rozpínání
vesmíru. Viz např. http://www.aip.org/mgr/png/2003/200.htm . Ve standardním
modelu se vesmír může rozpínat nanejvýš konstantní rychlostí, nebo
zpomalovat. Rád bych se zeptal, co se tou temnou energií vlastně myslí, je to
pátá interakce, kteá se projevuje odpuzováním hmoty, ale je významná až v
kosmologických vzdálenostech, nebo samotná vlastnost prostoročasu
(fyzikálního vakua) , nebo co vlastně? Mimochodem, dalo by se zrychlené
rozpínání vesmíru vysvětlit tím, že vesmír jako celek by měl nenulový
elektrický náboj ? (Slavibor Mělnický)
Odpověď: Podle posledních měření opravdu "temná energie" ve vesmíru existuje a
dokonce v současné době dominuje (tvoří asi 73% "hmotného" obsahu
vesmíru). Popravdě řečeno, nikdo prozatím neví, co přesně tato temná
energie je a jak vzniká. Existují pouze různé hypotézy.
Na formální úrovni lze efekt temné hmoty na rozpínání vesmíru dobře
popsat přítomností tzv. (kladné) kosmologické konstanty, kterou do svých
rovnic obecné teorie relativity zavedl již r. 1916 Albert Einstein
(později nutnost zavedení kosmologické konstanty sám zpochybnil, ale jak
je dnes vidět, i zde měl správnou intuici...) Její vliv lze
interpretovat jako "dodatečnou antigravitaci", tedy gravitační
odpuzování, které je ovšem významné až na velkých kosmologických
vzdálenostech (např. ve sluneční soustavě lze její vliv zanedbat)
Všeobecně se ovšem soudí, že tato kladná "kosmologická konstanta" je ve
skutečnosti "efektivně vystředovaná" vlastnost nějakého kvantového pole,
tedy je důsledkem chování hmoty a polí na mikroskopické úrovni. K
objasnění temné hmoty tedy bude zapotřebí více rozpracovat teorie
částicové fyziky, superstrun a podobně.
Ve Vašich otázkách si tedy sám správně odpovídáte: formálně lze temnou
energii chápat jako gravitační odpuzování popsatelné specifickým
zakřivením prostoročasu. Detailněji se ovšem bude pravděpodobně jednat o
"makroskopický" efekt kvantových jevů vakua a polí na mikroskopické
úrovni. (Naproti tomu, rozhodně nelze temnou energii vysvětlit prostým
elektrickým odpuzováním).
Shodou okolností, této tématice se bude věnovat jedna z přednášek cyklu
o moderní fyzice, kterou organizujeme dne 13.11.: podrobnosti viz.
http://utf.mff.cuni.cz/popularizace/PMF/ .
Dotaz: Mám několik dotazů: 1) Co mají společného a v čem se naopak liší červí a
"obyčejná" černá díra? 2) Jak může být dokázána teoretická jsoucnost červí
díry, ačkoliv prakticky neexistuje, nebo, lépe řečeno, nebyla ještě objevena?
3) Existují opravdu částice zvané tachyony, které jsou rychlejší nežli
světlo? (Lukáš Lička)
Odpověď: 1) Červí díra vzniká tak, že se černá díra "propojí" s bílou dírou do
jakéhosi "mostu" mezi různými oblastmi vesmíru. Takové "tunely"
teoreticky mohly vznikat na počátku vesmíru. Červí díra vzniká i tehdy,
když je černá díra nabita elektrickým nábojem: pak je možné, aby se
pozorovatel, který spadl do takové černé díry, vyhnul singularitě a
vyletěl v jiném vesmíru (nebo na jiném místě původního vesmíru). Ve
skutečnosti je ovšem takový průlet nemožný, neboť červí díra je
nestabilní a pokus o její proletění nutně vyvolá její zhroucení. Otázka
existence červích děr stále ale má řadu otevřených problémů.
2) Červí díry teoreticky mohou existovat. Objevena zatím samozřejmě
žádná nebyla. Nic však do budoucna není vyloučeno.
3) O tachyonech se spekulovalo. Dnes převládá mezi vědci názor, že
tachyony neexistují.
