Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
770) Sériově zapojené žárovky
07. 06. 2004
Dotaz: Mám seriově zapojené tři žárovky. Každá má jiný odpor (hodnoty max. proudu a
napětí neznám). Mohu určit, která bude svítit nejvíc? Záleží rozžhavení žárovky
též na parametrech vlákna? Děkuji za odpověď. (hrada)
Odpověď: Protože jsou žárovky spojeny za sebou, bude všemi procházet stejný
proud a jejich výkon bude určen napětím, které na jednotlivých
žárovkách bude. Protože je napětí úměrné odporu, bude nejvíce svítit
ta, jejíž odpor bude největší. Prakticky to znamená, že zapojím-li
takto žárovky 25W/230V, 60W/230V a 100W/230V bude nejjasněji svítit
ta pětadvacítka, která by při sólo zapojení svítila nejslaběji.
Teplotní závislost odporu vláken to nepřehází.
(M. Rojko)
Upřesnění:
V případě žárovek je uvedená odpověď správná pouze za předpokladu, že jsou všechny určeny na stejné max napětí. To je ale v rozporu se zadáním, které praví, že tyto hodnoty napětí neznáme. Mohou tedy být různé. Pak zřejmě žárovka na vyšší napětí může mít vyšší odpor i když bude na vyšší proud. Pak se dřív a více rozsvítí (i spálí) ta s tenším vláknem, byť menším odporem. Je to tím, že výkonu sice může jít do té větší více, ale závislost účinnosti na teplotě vlákna to snadno převáží, protože je strmější. Obecně tedy podle odporu nelze určit, která bude svítit víc.
Upřesnění odpovědi nám zaslal pan Jiří Zbytovský. Děkujeme!
Dotaz: Potřebovala bych vysvětlit pro úroveň 8.třídy ZŠ, proč letadlo, když ho na
obloze vidíme daleko, se zdá černé a čím blíže, tím lépe jsou vidět barvy.
Předem děkuji za odpověď. (Lucka Vaňková)
Odpověď: Dobrý den, pokusím se o vysvětlení.
Když se díváte na barevný předmět blízko před sebou, vidíte světlo,
které předmět rozptýleně odráží a ve kterém pohlcením některých barev
převládají barvy zbývající. Aby tohle mohlo nastat, musí být příslušné
barvy obsaženy v dopadajícím světle - podívejte se na barevný časopis v
nějakém jednobarevném světle. Podstatné je také to, že ono světlo nesoucí
barvu předmětu je rozptýlené - můžete se podívat z různých úhlů a vidíte
srovnatelný jas.
Světlo odražené od lesklého povrchu (tak, že platí zákon odrazu) si
ponechává svou původní barvu, podívejte se například na odlesk
různobarevných svítících reklam na lesklých různobarevných kapotách aut.
Když se díváte na barevně pomalované letadlo dobře osvětlené zblízka,
vidíte barvy dobře. Když se díváte z větší dálky, tak hraje roli stav
atmosféry, jak jasně věci vidíte. Jasnou barvu můžete vidět dost daleko
(viz obr. 1.jpg, žluté letadlo v levé polovině výřezu je stále dobře
poznat). Rozptýlené světlo nesoucí barevnou informaci ale rychle se
vzdáleností ubývá a atmosféra dále tuto informaci "rozmělňuje". 1.jpg
Letící letadlo ale vidíte obvykle na pozadí velmi jasné oblohy, kdy světla rozptýleného
povrchem letadla je zpravidla málo ve srovnání s jasem oblohy. Pak
letadlo vidíte jako černý flek, podobně jako barevný konec fixu na obr.
2.jpg ve srovnání s 3.jpg.
2.jpg
3.jpg
Letadlo letící ve výšce ale také můžete vidět jako světlý bod, a to v
situaci, kdy odráží paprsky Slunce nebo kdy jeho lesklý povrch odráží
světlo odražené od země a od mraků. Pak vidíte stříbřitý světlý objekt a
také příliš nevnímáte barvu. Trochu to ilustruje obrázek 4.jpg, na kterém
barva zaniká ve srovnání s obr. 5.jpg). Přesto si myslím, že v této
situaci máte dobrou šanci barvy vidět, jen většina dopravních letadel,
které vídáme, mají břicha leskle kovová.
4.jpg
5.jpg
Nespokojte se prosím s mým "vysvětlením", spíš se snažte se podrobněji
dívat kolem sebe, na letadla např. i dalekohledem. Máte-li výhled na
nějakou standardní letovou trasu, dívejte se na ně za různého počasí i
denní doby a napište nám další poznatky.
Dotaz: Probírali jsme blesk. Studenti se ptali, jestli blesk, který uhodí do rybníka,
zahubí kapry.Nevím si rady. Děkuji (Iva Bímová)
Odpověď: Ač nejsem ani odborník na blesky, ani na ryby, pokusím se odhadnout podstatné
rysy situace, kdy blesk uhodí do hladiny vody. Voda je relativně dobrý vodič a
je prakticky homogenní, takže se dá očekávat, že se proud výboje blesku rozdělí
do všech směrů od místa úderu blesku. Při zběžném pátrání po webu jsem objevil
údaje o proudech ve výboji s maximem řádu desítek kA, které přenášejí celkový
náboj desítek coulombů. Proud může mít docela komplikovaný průběh. Rybou nebo
plavcem bude ve vodě protékat asi srovnatelný proud, jako okolní vodou. Tedy v
blízkosti výboje značný, ve větší vzdálenosti menší. Pokud nejsme v moři, ale na
vodních plochách v Česku, pak bude určitě hrát roli i omezená hloubka nádrže a
vlastnosti podloží. Jednoduchý odhad však ukazuje, že když by se proud např. 10
kA rozložil na polosféru o poloměru 10 m, tak by ploškou 5 dm2 (to je tak průřez
těla) tekl proud 0,8 A. Sice jen kraťounkou dobu několika milisekund, ale mohlo
by to stačit. Bohužel nevím přesně, kolik snese člověk a kolik kapr. Takže bych
očekával, že kolem místa úderu blesku do rybníka bude kruh, ve kterém budou
kapři mrtví, dále možná omráčení. Nevím, jaký bude poloměr těchto kruhů. Jako
plavec bych za bouřky z vody rychle utekl. Podobné úvahy najdete na webu,
dáte-li do hledače hesla lightning, water, fish.
Dotaz: Dojde-li k ponoření např. el. vysoušeče, rádia aj. do vody ve vaně, stává se
koupající se jedinec obětí takového počínání, nebo se mu z principu nestane
vůbec nic? Pokud jsou oba póly ve vodě a blízko sebe (tj. celý spotřebič je
ponořen), má elektrický proud důvod protékat ve vodě jinou cestou, než jen
blízkým okolím kontaktů - i v případě že vana je uzemněna? (Standa)
Odpověď: Pokud nebudete mou odpověď experimentálně ověřovat, pak se odvažuji s
Vámi souhlasit, pokud si celou akci představujete tak, že zapnutý
vysoušeč ponoříte do vody a potom do té vody strčíte ruku, nebo do té
vany vlezete. Často citovaná nebezpečí fénování ve vaně
spočívají v takovém postupu, že sedíce ve vaně držíte vysoušeč v
mokré ruce. Potom ovšem můžete tvořit paralelní větev elektrického
obvodu s 230 V a elektrický proud má chuť samozřejmě cestovat více
i schůdnější cestou vaším tělem, než vedením vysoušeče.
Po několika diskusích s kolegy se shodujeme na tom, že výsledek takové situace je velmi těžko předvídatelný. Pokud bude vše v pořádku, poteče si proud ve vodě někde uvnitř spotřebiče tak, jak naznačujete. Stačí ale například nalomený vodič ve šňůře a všechno bude jinak. Tedy není ani bezpečné si hrát se spotřebičem připojeným k síti ve vaně, ani hození podobného spotřebiče nezaručuje rychlou smrt koupajícího se.
(M. Rojko, J. Dolejší)
Upřesnění: U elektrického proudového pole je možno stejně jako u pole statického použít princip superpozice. Přeci se tak na laborkách demonstruje tvar pole nábojů s pomocí elektrolytické vany. Ve vodě blízko u spirály potečou příčné proudy, to je pravda, ale zároveň k tomu se spirála bude navenek vůči vaně chovat tak, jako by byla celá na přibližně stejném napětí, jako je průměrná hodnota mezi krajními vodiči. (Díky úbytkům na spirále to bude trochu méně, ale ne o moc.) A to v našem případě rozhodně není nula, ale skoro polovina napětí fázového. (Předpokládám, že je spirála rovnoměrně navinutá a se stejnou vazbou jejich částí na okolí, ale to je obvykle splněno. Aby bylo průměrné napětí spirály vůči vodě nulové, musela by být místo na středního vodič připojena na stejně velkou fázi posunutou o 180°) Spirála se tedy stane směrem do vany zdrojem proudu, který může dosáhnout řádově ampéry a tudíž bude velmi nebezpečný. (Ještě dvakrát horší situace - ale to už je mimo rámec úlohy - by nastala v případě spotřebiče druhé třídy a s jednopólovým vypínačem, pokud je vypnut ve středním vodiči. To lze, protože zástrčka bez ochrnného vodiče není orientovaná. Pak dostanem na spirálu celou fázi. Slušní výrobci dnes dávají dvojpólový vypínač.)
Upřesnění odpovědi nám zaslal pan Jiří Zbytovský. Děkujeme!
