Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Vývoj názorů na podstatu elektřiny (7)

Elektro 10/2000

Ing. Josef Heřman. CSc.

Vývoj názorů na podstatu elektřiny (7)

Charles Dufay
Mladý, nadaný a všestranný badatel Charles Francois de Cisternay Dufay za svůj krátký život (41 let), postupně přesouval své přírodovědné zájmy od chemie, přes anatomii a mechaniku až k botanice, a zákonitě byl tedy vtažen i do zkoumání magnetismu a elektřiny.

Těžiště zkoumání elektrických jevů a záhad se v té době soustředilo do Paříže. Po předcházejícím bádání v oblasti magnetismu se Dufay věnoval zkoumání elektřiny (1733 až 1737) a své výsledky převážně publikoval v memoárech pařížské Akademie věd. Zájem o tuto problematiku u něho vyvolala zpráva Stephena Graye o pokusech, které prováděl společně s Whelerem. Dufay začal s elektrizací těles, která měl v dosahu. Přispěl tím k významnému rozšíření seznamu materiálů, které lze zelektrizovat. Potom obrátil pozornost k publikovaným Grayovým pokusům: vést elektřinu z jednoho místa do druhého, tedy na určitou vzdálenost. Dufay prověřoval všechny druhy jemu dostupných materiálů, a to jak pro vlákna, po kterých se elektřina šíří, tak pro jeho podpěry či závěsy. Došel k závěru, že sklo je jedním z nejlépe izolujících materiálů a potvrdil i Grayův poznatek, že kov, je-li náležitě izolován, lze i snadno zelektrizovat. V této souvislosti Dufay jako první použil termín „isoleé“ (izolovaný). Ve srovnání s Grayovými experimenty byly pokusy Dufaye preciznější a hlubší. Pomocí kovového vlákna nebo vlákna z vlhkého motouzu, upevněného na skleněných či voskových podpěrách, realizoval vedení elektřiny na vzdálenost 1 256 stop (tj. asi 383 m).

Obr. 1.

Jeho hlavní přínos pro výzkum elektřiny byl však výsledkem jednoduchého experimentu: pozoroval chování drobných zlatých lístků, k nimž přiblížil zelektrizovanou trubici. Zjistil, že zelektrizované lístky přitahují lístky nezelektrizované do okamžiku vzájemného dotyku – pak nastane vzájemné odpuzování až do okamžiku, kdy se zelektrizovaný lístek dotkne lístku třetího, nezelektrizovaného, poté je opět přitahován původním, prvním lístkem. K svému velkému překvapení však Dufay zjistil, že zlatý lístek, který byl odpuzován skleněnou trubicí zelektrizovanou třením, je přitahován kouskem pryskyřice (kopálu), který je rovněž třen. Dalšími pokusy si ověřil, že tělíska, která jsou přitahována zelektrizovanými materiály, jako např. jantar, guma a vosk, jsou zelektrizovanou skleněnou trubicí nebo křišťálem odpuzována. Ve své zprávě, uveřejněné v Philosophical Transactions, (1733, č. 431, s. 258), uvedl: „... a to mě vede k závěru, že jsou zde možné dva druhy rozdílných elektřin“.

Při sledování tohoto závěru zjistil, že zelektrizovaná skla se navzájem odpuzují, avšak přitahují zelektrizovaný jantar. To platí i pro všechna tělesa, která jsou tím či oním materiálem elektrizována. Vyslovil pravidlo, že tělesa elektrizovaná sklem se také navzájem odpuzují, zatímco s tělesy elektrizovanými jantarem se vzájemně přitahují. Aby tento fundamentální zákon zjednodušil, označil elektřinu skla, „vitrée“ , jako elektřinu sklovou a elektřinu jantaru, „résineuse“, jako elektřinu pryskyřicovou.

Dufayova hypotéza byla první duální hypotézou elektřiny: Podle ní existovaly dva druhy látek, které byly zdrojem dvojí elektřiny. Dufay tak dospěl k představě dvou různých elektrických fluid, která sama sebe odpuzují a navzájem se přitahují. Neměl v té době ani tušení o tom, že při elektrizaci těles existují oba tyto druhy fluid současně, a že jak sklo, tak i pryskyřice vytvářejí vždy oba druhy elektřiny.

Když byl tento poznatek pokusy objasněn a potvrdilo se, že elektřina v materiálu, který byl použitý k tření, je opačná než elektřina v předmětu třeném, a dokázalo se, že oba druhy elektřiny vznikají současně, usoudili badatelé – mezi nimi i sám Dufay – že obě tyto elektřiny jsou modifikacemi téhož fluida. První duální hypotéza byla všeobecně zavržena.

2.4 Další soudobé hypotézy

Abbé Nollet
Dufayovým vrstevníkem, chráněncem, a v letech 1730 až 1732 i blízkým spolupracovníkem, byl jiný Francouz, Jean-Antoine Nollet, všeobecně zvaný abbé Nollet. Patřil k nejvýznamnějším badatelům a popularizátorům elektřiny ve Francii. Zejména v období po smrti Dufaye se stal i vedoucí osobností evropských badatelů v elektřině. K jeho věhlasu přispělo i více než čtyřicet vydaných knih a pojednání věnovaných elektřině, výjimečné postavení u francouzského královského dvora, osobní známosti s tehdejšími význačnými evropskými učenci a v neposlední řadě i jeho talent, osobní šarm a ctižádostivost.

Obr. 2.

Do roku 1745 se zkoumání elektřiny v podstatě opíralo pouze o převážně experimentální výsledky dosažené v poslední době Hauksbeem, Grayem a Dufayem. V únoru roku 1745 se ale abbé Nollet dozvěděl o pokusech německého profesora Georga Matthiase Bose (1710 – 1761) se zapálením lihu elektrickou jiskrou i o jeho zábavných produkcích. Tyto efektní kousky byly blízké Nolletově povaze, a proto se o ně intenzivně zajímal. Ponořil se do studia německých experimentů a po třech měsících vystoupil se svou, pohříchu nešťastnou, hypotézou elektřiny. Byla to směsice obecných karteziánských vývodů (pozn. red.: kartezianismus – filozofie rozvíjející témata a způsob filozofování R. Descarta), útržků dřívějších hypotéz i úsudků z jeho experimentální zkušenosti. Podstatou Nolletovy hypotézy bylo působení zvláštního fluida, které je v neustálém pohybu, přičemž se při všech elektrických procesech toto fluidum pohybuje dvěma opačnými směry. Z tělesa mělo toto fluidum jednak vytékat, šlo tedy o „odtok“, označený Nolletem effluence, a současně přitékat, tedy „přítok“, označený affluence. Tyto toky se lišily pouze směrem, nikoliv svou podstatou. Vždy však měly být v tělese přítomny, ale při jejich vyrovnání se těleso jevilo jako neutrální. Přitažlivé a odpudivé elektrické síly vznikaly podle Nolletovy hypotézy z přímého srážení pohybujícího se elektrického fluida; odtok měl být divergentní, zatímco přítok homogenní, čímž vznikala místní nerovnováha.

Velkou slabinou Nolletovy hypotézy bylo vysvětlení, proč se účinky přítoku a odtoku navzájem neruší za všech okolností. Aby překonal tuto nesnáz své hypotézy, uchýlil se Nollet k předpokladu, že každé těleso má dva druhy pórů; jedny měly sloužit odtoku a druhé k přítoku fluida. Přes zřejmou podezřelost hypotézy ji sám duchaplný abbé nepokládal za hypotézu, ale za dokonale dokázanou skutečnost. Nolletovo krédo, že „pouze mechanická vysvětlení jsou schopna posunouti experimentální fyziku“ samozřejmě korespondovalo s tehdy všeobecně rozšířeným a uznávaným filozofickým názorem.