Založ si blog

Od Coulumba po dnešok II.

Budem pokračovať v písaní o fenoméne elektrina. Možno niekto bude chcieť vedieť ako pracuje napr. motor na práčke alebo vo vysávači. Budem sa snažiť jednoducho to vysvetliť.
Po základných pokusoch na elektrine začal Faraday v Anglicku robiť ďalšie pokusy odpozorované s tých základných. Zaujímavé že nebol fyzik ale obyčajný ako by som nazval amatérsky pokusník. Nemal žiadne vyššie vzdelanie preto na vysvetlenie svojích pokusoch sa spolčil s vynikajúcim matematikom, Maxwellom. Čo zistil ak otáčal magnetom okolo cievky tak aby magnetický tok pretínal závity a vedľa cievky mal železo. To sa začalo vťahovať dovnútra a zohrievalo železo ale magnetka sa nevychýlila. Maxwell s toho dedukoval že pri otáčaní magnetickou indukciou vzniká v vo vodiči elektrický prúd ktorý je striedavý a vyvolá magnetickú indukciu ktorá bude mať sínusový (otáčavý priebeh. Predtým som písal že napätie pretláča cez vodič elektrický prúd. Môžeme potom povedať že zmena magnetického toku vyvolá napätie ktoré bude mať tak isto sínusový priebeh. Pretože na vyvolanie napätia budeme potrebovať prácu tak indukované napätie musí mať zápornú hodnotu. Čím rýchlejšie budem točiť tak napätie bude stúpať ale bude viac zaťažovať rotáciu magnetu. Napätie vzniká keď je určitý spád potenciálov, tudíž v elektrickom poly. Ak prenesieme elektrický náboj (vzdialime ho od druhého budeme potrebovať prácu. Napätie bude tým vyššie čím väčšia bude vykonaná práca ktorú vytvorí elektrický náboj svojím pohybom U=A/Q. Príklad hodím kameň ktorý rozbije múr istou rýchlosťou ale môžem tak isto rozbiť múr ľahším kameňom ale s väčšou rýchlosťou. Napätie ktoré sa vytvorí pohybom v určitom čase bude mať okamžitú hodnotu. Keďže sa jedná o okamžitú hodnotu tak zápis je trochu blbý ale dá sa ľahko vysvetliť. rotB= σ*H+μ*ε*∂rotE/∂t. Je to tzv. parciálna derivácia, číta sa „rotácia magnetickej indukcie vyvolá na ploche elektrickú intenzitu ktorá bude mať okamžitú hodnotu závislú na čase bude závislá na magnetickej a elektrostatickej vodivosti prostredia“. V materiáli rotB= σ*H+ μ*∂D/∂t. Znamená že rotácia indukcie na vodiči vytvorí striedavý prúd (μ*∂D/∂t)+prúd ktorý bude vytvárať straty σ*H tzv. voľný prúd. Toto je princíp transformátorov a indukčných motorov. rotB na statore vytvára cievka do ktorej je vpustený elektrický prúd a ten vytvorí v rotore intenzitu H ktorú môžeme napísať ako μ*H=B v rotore. Keď vieme že magnetická indukcia má silové účinky rozmer tak ako bude pôsobiť na rotor tak ho bude vťahovať, keď je na ložiskách tak sa bude otáčať. Iný príklad je na motoroch ktoré sa používajú na vysávačoch tie pôjdu aj na jednosnerný prúd. Ako som písal tak pohyb náboja vo vodiči určitým je jeho hustota je J=Q*t/S J je prúdová hustota a S je prierez vodiča. Tá nám okolo vodiča vytvorí magnetickú indukciu. Táto indukcia vyvolá silu podľa známeho vzorca F=B*l. ale nevytvorí rotáciu tak musíme tomu pomôcť tak že na rotore bude tiež vodič a ten tiež vytvorí silu ktorá bude pôsobiť na statorovú silu ale keď by ho pritiahol tak už by ďalej nepustil preto musíme smer prúdu v cievke v rotore vymeniť. Dva vodiče vedľa seba sa môžu priťahovať alebo odpudzovať podľa smeru magnetických siločiar okolo vodiča závisí to na smere prúdu. Zámerne som nepísal ešte o tepelných účinkoch prúdu. Ako som písal tak napätie pretláča cez vodič elektrický prúd. Pretláča ho tým lepšie čím materiál je schopnejší viesť elektrický prúd. Schopnosť viesť elektrický odpor je elektrická vodivosť alebo jeho obrátená hodnota el. odpor. Energia ktorá nedovolí aby prúd tiekol silnejšie musí sa niekde objaviť. Vodiče sa začnú zohrievať podľa veľkosti odporu a dĺžky vodiča na jednom úseku. Na tom princípe je založená žiarovka na malom úseku sa odporové vlákno tak zohreje až začne žiariť. Na krátkom úseku sa spotrebuje veľa energie. Ale pri prenose elektrickej energie potrebujeme úplný opak aby sa malo energie spotrebovalo na dlhom úseku. Keď je rôzny výkon pri rovnakom napätí tak to pri veľkých výkonoch bude problém pretože budeme potrebovať veľký prúd na veľkých vzdialenostiach. Toto si všimol aj Nikola Tesla bol Srb čiže Slovan. Predtým som písal o indukovanom napätí. S toho nám vychádza že keď bude prúdová hustota menšia keď bude prierez menší ale potom menej prúdu môžeme dodať. Veľkosť prúdovej hustoty môžeme eliminovať buď zväčšením prierezu alebo rýchlejším prenesením náboja, resp. veľkosťou náboja. my ale nemôžeme ale donekonečna zväčšovať prierez pri rovnakom napätí a väčšom prúde ani rýchlosť prenosu náboja ale môžeme rozdeliť náboje do viacerých vodičoch vedľa seba, tzn. ako keby sme zväčšili elektrický náboj. Dosiahneme to tým že do druhej cievky namotáme viac závitov, cievky sú zhotovené tak aby magnetický tok prechádzal cez cievky čo najlepšie. Keď som definoval napätie tak znamená čím väčšia práca bude treba na pretlačenie toho istého náboja tak musí byť napätie väčšie. Môžeme napísať U*Q=A. čím väčšie napätie a väčší elektrický náboj tým môže byť prenesená väčšia práca. resp. energia a vydelená časom je výkon P=W/t. P je výkon W je energia. Energia je schopnosť vykonávať prácu. Odpor materiálu je R=ρ*l/S. My potrebujeme pri prenose malí odpor na veľkej dĺžke, tzn. potrebujeme kvalitný materiál ten je ale drahý a veliký prierez potom vedenie je hrubé. Spotrebuje sa veľa drahého materiálu a vedenie bude ťažké. To by predstavovalo že lepšie je prenášať veľký výkon pri veľkom napätí, P=U*I, mali by sme menší prúd. Dosiahnuť tento efekt znamená zaviesť striedavý prúd. Toto si všimol Nikola Tesla bol Srb. Samozrejme ale to hralo do karát tým ktorý menej premýšľali “Edison” a viac zarábali pretože vedenia a stroje boli drahé. Vtedy v Amerike vznikla tzv. vojna prúdov kde napokon zvíťazil Nikola Tesla. Teda nielen rozum ale niekedy i peniaze víťazia pri vede. Elektrinu môžeme pochopiť ak si všimneme deje ktoré vytvára v priestore napr. sila, teplo alebo priťahovanie elektromagnetu. Možno si tento blog niekto prečíta budem rád. Nie je to populárna téma ale niekoho to možno aj zaujme.

Newtonové jablká III

19.05.2017

Najväčšiu zásluhu Newton mal pri vytvorení gravitačného zákona. Zásadné zistenie bolo, že telesá majú zrýchlenie počas pádu. To znamená, že bude na ne pôsobiť počas pádu konštantná viac »

Newtonové jablká II

11.05.2017

Na konci predchadzajúceho článku som spomenul kinetickú energiu. Čo je to vlastne energia vo fyzike. V normálnej hovorovej reči môžeme povedať ten má energiu. To isté bude platiť vo fyzike, viac »

Newtonové jablká

11.04.2017

Trochu začnem od počiatkov modernej fyziky. Anglický fyzik a matematik Izak Newton matematicky popísal na základe svojich meraní aj Galileových meraní pohybov planét, základné zákony mechaniky viac »

Pri výbere detskej autosedačky je kľúčová výška, nie vek dieťaťa

Dieťaťu ide v rozpálenom aute o sekundy

25.06.2017 13:00

S nárastom teplôt stúpa aj počet výjazdov ku kolabujúcim ľuďom, medzi ktorými prevládajú staršie ročníky a deti. Odborníci varujú aj pred ďalším nebezpečenstvom letných dní – rodičia, ktorí nechávajú svoje deti v autách odparkovaných na priamom slnku, si koledujú o tragédiu.

pivo  Belgicko

Sladkosť prebíja horkosť. Pivovary už nevyrábajú len pivo

25.06.2017 13:00

Chute spotrebiteľov 21. storočia sa zmenili. Ako sa vyvíja súboj klasickej horkej chuti so sladkou, ktorá atakuje spotrebiteľa nielen v moderných pivných nápojoch, hovorí pre Pravdu Odin Goedhart, generálny riaditeľ Heineken Slovensko.

Andrej Babiš

Babiš necíti podiel viny na koaličnej kríze

25.06.2017 12:40

Šéf hnutia ANO a podnikateľ slovenského pôvodu Andrej Babiš hovoril o odchode z postu ministra financií ČR aj nadchádzajúcich parlamentných voľbách v Česku.

pivo

Pivné korunky sú obrazom slovenskej chuti

25.06.2017 12:00

Raz do roka sa zíde elita slovenských degustátorov piva, aby vybrali najlepšie pivá. Ak na samom začiatku bola súťaž záležitosťou klasických pivovarov, už niekoľko rokov sú jej ozdobou malé pivovary.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 94
Celková čítanosť: 159845x
Priemerná čítanosť článkov: 1700x

Autor blogu

Kategórie