Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
336) Odpor kovů a relaxační čas
27. 06. 2007
Dotaz: Není mi zcela jasný princip teplotní závislosti odporu kovů. V literatuře se
obvykle uvádí, že teplotně závislým parametrem u kovů je relaxační čas. Je možné
nějak jednoduše vysvětlit princip toho, co tento parametr představuje? (Zuzka)
Odpověď: Relaxační čas se skutečně používá k charakterizování rozptylu elektronů na
překážkách při jeho cestě kovovým krystalem pod vlivem působícího
elektrického pole. Při vyšších teplotách je hlavním mechanismem rozptylu
elektronů interakce s kmity atomů v mřížkových polohách. Tyto kmity mohou
být popsány pomocí kvazičástic fononů. S klesající teplotou se snižují jak
amplitudy tak frekvence kmitů mřížky a elektrony se snadněji pohybují
mřížkou, tedy roste příslušná relaxační doba a vzrůstá elektrická
vodivost.
V nízkých teplotách se uplatní další mechanismus rozptylu elektronů a tím
je rozptyl na nečistotách. Těmi jsou cizí atomy, nepravidelnosti mřížky,
hranice zrn, bodové a čárové poruchy. Tento typ rozptylu nezávisí na
teplotě.
Je zřejmé, že odstranit tyto poruchy v úplnosti nelze, proto při klesající
teplotě odpor posléze přestane klesat a stane se na teplotě nezávislým.
Tento fakt popisuje tzv. Matthiesenovo pravidlo, které říká, že odpor
(např. měrný) je součet odporu působeného fonony a odporu působeného
nečistotami. U velmi čisté platiny dojde k převládajícímu rozptylu na
nečistotách při 13 K, u ostatních kovů při vyšších teplotách. Slitiny mají
odpor velmi málo závislý na teplotě. Výjimku z tohoto pravidla představuje
přechod do supravodivého stavu, kdy kov, slitina, nebo i sloučenina pod
kritickou teplotou zcela ztrácí elektrický odpor.
Poučení lze nalézt v knize: Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek.
Dotaz: Mám výkonný spotřebič s velkým trafem, který někdy při zapnutí vyrazí 25A
jistič. Jak zpomalit proudový náraz při sycení trafa? Jedná se o jednofázové
zařízení. (Jan Havelka)
Odpověď: Tento problém jsme řešili (a úspěšně vyřešili) v našem fyzikálním
praktiku v případě "velkého" jednofázového i trojfázového transformátoru
2500VA. Týká se to například i školních autotransformátorů. Spotřebič je
připojován k síti přes rezistor(y) v sérii (cca 10 ohm / 20 Watt), který
je po době asi jedné sekundy (stačí i kratší) přemostěn kontakty
stykače. Sepnutí stykače po jedné sekundě zajišťuje standardní komerční
časové relátko vzhledem a velikostí podobné běžnému jističi.
Tepelná setrvačnost (tepelná kapacita) uvedených rezistorů je
dostatečná, aby se po tu dobu 1s co nimi teče proud (při napětí sítě
230V je to prinicipiálně nejvýše cca 23A (špička) tepelně nezničily.
Lze použít i tzv. kompenzační stykače, které mají příslušné rezistory a
kontakty už rovnou vestavěny (osobně nevyzkoušeno).
V případě zájmu o profesionální řešení (včetně příslušných prohlášení o
shodě... např do školy) dodám spojení na odbornou firmu.
Dotaz: Dobrý den, používám na motocyklu tzv. tankvak, což je brašna přichycena k nádrží pomocí permanentních magnetů a mám triviální problém: potřebují občas převážet notebook či jiné magnetický citlivé věci a nevím, jakým způsobem je izolovat od působení poměrně silného magnetického pole. Je to vůbec v běžné praxi možné? Díky a přejí příjemný den. Ocvirk (Tomas Ocvirk)
Odpověď: Tomuto tématu jsme se již věnovali v těchto odpovědích:
Prakticky by stínění pro daný případ mohlo vypadat jako mistička z měkké oceli, ve které spočívá permanentní magnet tak, že okraj mističky a jeden pól magnetu jsou v rovině, která přilehne na nádrž. Právě teď jsem si to vyzkoušel s mrňavým neodymovým magnetem (placička s průměrem 10 mm a tloušťkou 2 mm) vloženým do ocelové podložky
a překrytým dvoukorunou. Na plechu to drží skvěle a magnetické pole velku
je docela slabounké...
Dotaz: V akej hmlovine, suhvezdi a galaxie sa nachadza Zem?
Ich nazvy, dakujem (Jan)
Odpověď: Země se nenachází v žádné mlhovině a ani v žádném souhvězdí (souhvězdí jsou definována jako oblasti na nebeské sféře, přičemž Země je ve středu této sféry, nemůže se tedy nalézat v žádném souhvězdí). Země společně se Slencem je součástí galaxie, kterou nazýváme "Galaxie" (s velkým počátečním G), nekdy též "soustava Mléčné dráhy" či ne úplně správně "Mléčná dráha". Jde o celkem běžnou nadprůměrně velkou spirální galaxii s příčkou.
Dotaz: Dobrý den, V naší lokalitě se uvažuje o otevření uranového dolu. Paradoxně jsem
se přistěhovala od jediného funkčního uranového dolu:) Vzniká kolem toho dosti
velká hysterie. Zajímalo by mě, pokud se už v místě ložisko uranové rudy
vyskytuje, jsou – li rizika větší, nebo se zvyšují až těžbou. Myslím
riziko pro obyvatele kteří v dole nepracují – uvádí se zvýšené riziko
vrozených vad, potratů, nádorových onemocnění, zamoření zdrojů vody, zdravotní
závadnost zemědělských produktů. Též bych ráda věděla, z kterých izotopů se
skládá „ přírodní uran „ Díky (leny)
Odpověď: Bez bližšího určení lokality se mohu omezit jen na obecná tvrzení. Lokalita, kde se uvažuje o těžbě uranu téměř jistě bude vykazovat zvýšené radioaktivní pozadí (tedy intenzitu záření). Tento ukazatel však obvykle nenabývá nebezpečných hodnot. Obecně mírně zvýšená radioaktivita sice na jedné straně statisticky může vést k mírně zvýšeným rizikům vrozených vad a nádorových onemocnění, na druhou stranu ale zase stimuluje imunitní systém a může působit i léčivě (na tomto principu byly mimo jiného založeny i lázně Jáchymov).
S případnou těžbou se radioaktivita v okolí může zvýšit, záleží ale dost na technologii, která bude použita.
Rád bych zde zdůraznil, že radioaktivita je přirozený jev probíhající všude okolo nás i v nás. Problém tedy není, je-li něco radioaktivního (nějak radioaktivní je prakticky cokoli), problémem může být, překročí-li se určitá míra. Existují normy a hygienické limity, které definují, co je ještě přípustné. Tyto normy jsou přitom velmi přísné (z biologického, chemického a fyzikálního pohledu by člověk měl zcela bez problémů snést mnohonásbě vyšší ozáření, než jaké tyto normy povolují). Máte-li tedy obavu či podezření, že ve vašem okolí dojde či došlo k překročení těchto limitů, obraťte se na Státní úřad pro jadernou bezpečnost (www.sujb.cz).
