Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 170 dotazů obsahujících »elektric«
88) Přeměna tepelné energie na elektrickou
19. 08. 2003
Dotaz: Jak lze převádět tepelnou energii na elektrickou? Existují kovy nebo slitiny,
které vedou teplo elektrony? Lze uskutečnit převod v malém prostoru (asi
0,5 m3)? (Karel)
Odpověď: 1. Není to tak prosté, protože druhý zákon termodynamiky zakazuje např.,
aby se při cyklickém ději teplo odebírané z jediné tepelné lázně měnilo na
práci, aniž se přitom část tepla dodá jiné tepelné lázni s nižší teplotou.
Ale například sluneční světlo můžete částečně převádět na práci (např.
elektrický proud), protože jeho ekvivalentní teplota je vyšší než teplota
našeho pozemského okolí. Elementárním příkladem takového převodu je
křemíkový fotočlánek.
2. Tepelná i elektrická vodivost všech kovů a jejich slitin je převážně
způsobena elektrony, které se v nich celkem volně pohybují.
3. To je otázka spíš technická než fyzikální: řešení závisí jednak na tom,
v jaké formě teplo dodáváte (horká voda, sluneční světlo,...), jak hodláte
systém chladit okolím (ten 2. zákon přelstit nejde) a taky jak to udělat s
rozumně nízkými pořizovacími i udržovacími náklady, aby to vůbec mělo
ekonomický smysl.
Myslím, že dosti perspektivní jsou polykrystalické křemíkové moduly,
technologicky méně náročné než monokrystalické, ale detaily neznám.
Dotaz: Chci se zeptat, jak bych mohl vyrobit silný elektromotor na co nejmenší
spotřebu el. energie. Kolik a jaké tloušťky má být cívka a jak silný mám
použít magnet? (ivan zach)
Odpověď: Touto otázkou se zabývají jedinci a mnohé vývojové týmy už skoro dvě
století. To, k čemu došli, nejlépe poznáte, když se podíváte do různých
domácích spotřebičů, když si prohlédnete současné modelářské elektrické
motorky, když se podíváte na motorky v disketových mechanikách,
harddiscích, fotoaparátech s autofokusem a převíjením atd. Řešení jsou
různá podle okolností.
Dotaz: Zajímalo by mě, zda je možné u dvou permanentních magnetů, které se vzájemně
odpuzují přerušit nebo odstínit na krátkou dobu jejich vzájemné odpuzování,
bez možnosti pootočení magnetů. Zda existuje materiál, kterým by se po vložení
mezi zmíněné dva magnety magnetismus přerušil. (Petr Havlíček)
Odpověď: Analogie mezi magnetickým a elektrickým polem není úplná. Elektrické pole
nábojů můžete odstínit vodivou slupkou, tedy Faradayovou klecí.
K odstínění magnetického pole se dá použít feromagnetický materiál s vysokou
permeabilitou (mi-metal, pemalloy). Takto se odstiňují supravodivé cívky,
aby rozptylové pole cívek, které uvnitř sebe vytvářejí pole o magnetické
indukci až 15 T, neovlivňovalo okolní přístroje a nepřitahovalo nebezpečně
velkou silou feromagnetické předměty. Vložíte-li však takovouto přepážku
mezi dva přitahující se magnety, nezrušíte tím silové působení. Magnety
budou přitahovány ke zmagnetované přepážce.
Dokonale odstínit magnetické pole je možné. Supravodič pod svou kritickou
teplotou se chová jako dokonalé diamagnetikum a vytlačuje ze svého objemu
siločáry magnetické indukce. Můžete v něm tedy vytvořit prostor odstíněný od
magnetických polí, vyžaduje to ovšem ochlazení do nízkých teplot (alespoň
asi 8 K pro klasické supravodiče, 80 K pro vysokoteplotní supravodiče) a
působící pole nesmí být vyšší než kritické pole supravodiče. Proto se tento
proces používá k odstinění slabých polí, např. magnetického pole Země.
Dotaz: Je černá díra "branou" do čtvrté dimenze? (Lukáš Lička)
Odpověď: Takto se to říci nedá. V Einsteinově teorii JSOU čtyři dimenze (3
prostorové a 1 časová). Černá díra je oblast prostoročasu ohraničená
"fiktivním povrchem" tzv. horizontem: lze skrz něj projít pouze dovnitř,
nikdy ne směrem ven. Člověk, který pod horizont spadne může v principu
žít dále, bude však nutné padat do středu černé díry. Tam se nachází
singularita. Během pádu do ní narůstají slapové gravitační síly, které
pozorovatele dříve či později roztrhají na kusy.
Existují ovšem i černé díry (např. když jsou elektricky nabité), které v
principu umožňují při "troše manévrování" se singularitě vyhnout a
"vyletět" v JINÉM vesmíru (ovšem opět stejné dimenze, jako má ten náš).
Jiná věc je, že si tento "tunel" do jiného vesmíru (tzv. červí díru) lze
PŘEDSTAVIT (znázornit) jako "most skrze vyšší dimenzi".
Dotaz: Zajímalo by me, jak je možné, že se kostka cukru (pevná látka) rozpustí ve
vodě a jiná pevná látka nikoliv (např. kovový předmět)? Jaká energie na ni
působí a na jakou "úroveň" se vlastně rozpustí? (Petr)
Odpověď: Jde o mezimolekulární síly.
Přeložte si to asi takto:
1) Proč vlastně - za dané teploty, tj. když molekuly mají nějakou tu
nadbytečnou energii - drží některé molekuly pospolu (látka je v pevné
fázi), jiné se drží poblíž sebe, ale nikoli už v pevných směrech (kapalina)
a jiné jsou si "cizí" - raději poletují (plyn)? Rámcově řečeno, jde o to,
jaký je poměr energie příslušné molekuly k potenciální energii dané vazbami
na sousedy.
2) Mám molekuly dvou druhů, dejme tomu, že s energiemi odpovídajícími
makroskopicky tomu, že látka je kapalinou. Bude pro konkrétní molekulu
energiově výhodnější držet se poblíž molekuly téhož druhu, anebo jiného
druhu? To ovšem záleží i na tvaru molekul spolu s rozložením elektrických
nábojů na povrchu. Je-li to molekule jedno či bude-li pro ni spojení s
jinou molekulou energiově atraktivnější, pak se - makroskopicky - budou obě
kapaliny mísit.
3) Analogická situace nastane, je-li teplota taková, že je v pevné fázi
jedna složka (rozpouštění ve fázi druhé) nebo obě (směsné krystaly, tj.
fakticky rozpouštění v tuhé fázi).
Pokud Vám tento náznak nestačí, zeptejte se znovu, podrobněji.
