Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 6/2017 vyšlo
tiskem 7. 6. 2017. V elektronické verzi na webu od 26. 6. 2017. 

Zdůrazněné téma: Točivé el. stroje; Pohony a výkonová elektronika; Měniče frekvence; Elektromobilita

Hlavní článek
Použití programovatelných logických obvodů v elektrických pohonech
Stejnosměrné elektrické stroje s permanentními magnety

Aktuality

Startuje hlasování veřejnosti o vítězích 9. ročníku ekologické soutěže E.ON Energy Globe V Praze byly 20. 6. 2017 slavnostně představeny nominované projekty 9. ročníku prestižní…

Nejnovější monopost týmu ČVUT eForce FEE Prague Formula se představil na Václavském náměstí Dne 16. června se v dolní části Václavského náměstí prezentoval tým Fakulty…

IQRF Summit 2017 svědkem reálných IoT aplikací Akce zaměřená na reálná řešení v oblasti chytrých měst, budov, domácností, transportu,…

Konference Internet a Technologie 17 Sdružení CZ.NIC, správce české národní domény, si Vás dovoluje pozvat na již tradiční…

Alza.cz se chystá revolučně ovlivnit prodej elektromobilů Jako první e-shop je totiž zalistuje do své stálé nabídky. První upoutávkou na tento…

Projekt studentů FEL ČVUT v Praze míří na celosvětové finále Microsoft Imagine Studentský startup XGLU, zabývající se vývojem bezbateriového glukometru, vybojoval…

Více aktualit

Skladba hmoty

Skladba hmoty

1.1 Elektrický náboj

Kladný iont je atom s převažujícím kladným nábojem protonů (+) v jádru atomu.

Záporný iont je atom s převažujícím záporným náboj elektronů (-) v obalu atomu.

Ionty jsou nosiče kladného nebo záporného elektrického náboje. Z počtu elektronů nebo protonů je možné vypočítat odpovídající elektrický náboj Q:

Q = n · e

kde Q je elektrický náboj (elektrické množství), n počet elementárních nábojů, e elementární náboj

Příklad:
Kolik elektronů reprezentuje náboj 1 C?

n = Q/e

n = –1 C/ –1,602 · 10?–19 C = 6,242 · 1018

1.2 Fyzikální vlastnosti náboje

Fyzikální vlastností elektrického náboje je silové působení mezi nosiči nábojů. Silové účinky jsou vyvolány manipulací (mechanickým třením) s materiály různého druhu (s různými elektrickými vlastnostmi) – vlněná tkanina, polystyren, akrylát apod. (obr. 1).

Obr. 1.

Obr. 1. a) Přitahování izolantů vyvolané třením materiálu (polystyrenu), b) Odpuzování třených p olystyrenových tyčí, c) Přitahování třené polystyrenové a akrylátové tyče

Tření vyvolává odpudivé nebo přitažlivé síly, podle polarity náboje: +Q, –Q (obr. 2).

Souhlasné náboje (náboje stejné polarity) se odpuzují.

Opačné elektrické náboje (náboje opačném polarity) se přitahují.

Pomocí elektrických nábojů jsou vysvětlovány všechny elektrické jevy.

1.3 Elektrické napětí

Okolo elektrostatického náboje (nepohybujícího se elektrického náboje) je nehmotné elektrické pole (elektrostatické pole). To silově působí na elektrické náboje. Sílu F lze vyjádřit Coulombovým vztahem:

F = Q1 Q2 (4pe · r2)

kde Q1, Q2 jsou náboje (elektrické množství), e permitivita prostředí (veličina vyjadřující vliv látky na elektrické pole), r vzdálenost mezi náboji.

Obr. 2.

Obr. 2. Silové účinky elektrických nábojů

Ke zvětšení vzdálenosti mezi náboji mezi přitahujícími se (opačnými) náboji je zapotřebí vynaložit (fyzikální) práci – potenciální energii elektrického pole. Totéž je zapotřebí ke zmenšení vzdálenosti odpuzujících se nábojů.

Při oddělení elektrických nábojů (např. elektronu z atomu) vzniká elektrické napětí< (U), tedy (fyzikální) práce, vynaložená na oddělení nábojů z rovnovážného stavu. Stejné elektrické napětí je (fyzikální) práce, která má snahu spojit náboje, jež by byly za rovnovážného stavu rozděleny.

Proto ve zdrojích elektrického napětí jsou napětím udržovány náboje v nerovnováze – na jedné svorce přebytek (–), resp. nedostatek (+) elektronů.

U = W/Q = N·m/C = V·A·s/A·s = V = m2·kg·s–3·A–1

kde U je elektrické napětí, W práce, Q náboj

Elektrické napětí je fyzikální veličina uvažovaná vždy mezi dvěma body – např. mezi dvěma body elektrického pole, mezi kladným a záporným pólem zdroje nebo mezi svorkami spotřebiče.

Každý bod elektrického pole má určitý potenciál, podobně jako každý bod na svahu má vůči patě kopce různou potenciální energii.

Napětí může vznikat pouze mezi dvěma nebo více body různého potenciálu. Elektrické napětí mezi dvěma body se rovná rozdílu potenciálů těchto bodů.

(jk; pokračování – Základní pojmy, veličiny a jednotky)