Elektrika.cz - elektrotechnické zpravodajství
Tisknete článek: Principy (12.) Proud závodí s hlemýžděm (klik pro návrat)
Stránka byla vytvořena: 12.11.2003
Všechna práva vyhrazena (c)1998-2024 Elektrika.cz
Doslovné ani částečné přebírání tohoto materálu není povoleno bez předchozího písemného (e-mailového) svolení redakce portálu Elektrika.cz.

Principy (12.) Proud závodí s hlemýžděm


Principy (12.) Proud závodí s hlemýžděm
Víte, že elektrony se pohybují tak pomalu, že by mohly opravdu závodit s tím malým tvorečkem s ulitou? Ale jak je pak možné, že se ihned rozsvítí žárovka, jakmile sepneme vypínač?
Margita Boháčová, ze dne: 12.11.2003

Elektrony se skutečně nepohybují rychlostí světla. Ale elektrické pole, které jejich usměrněný pohyb vyvolává, to se šíří touto neuvěřitelnou rychlostí. Tři sta tisíc kilometrů za vteřinu, nejrychlejší pohyb, jaký je vůbec možný!
Elektrony však poslechnou povelu k pohybu jen nepatrnou rychlostí. Důmyslným měřením bylo zjištěno, že například v měděném vodiči průřezu 1mm2 a při proudu 6 ampérů pohybují se elektrony směšnou rychlostí 0,3 milimetry za vteřinu. Jsou to opravdu hotové závody s hlemýžděm.
To je dobré! A jak je možné, že se ihned rozsvítí žárovka, jakmile otočíme vypínačem? A jak to, že se ihned ozve osoba, kterou telefonicky voláme, ať je jakkoli vzdálena?
Představme si vojenské cvičiště, kde ve vyrovnaných dlouhých řadách stojí vojáci a čekají na povel k pochodu.

Trubač zatroubí. Zvuk jeho trubky se šíří rychlostí skoro 340 metrů za vteřinu. Dlouhá řada vojáků se však dá na pochod rychlostí jen asi 1 metr za vteřinu. Ale vykročí téměř současně voják v prvé i v poslední řadě.
Žádáme také zde, aby vojáci spěchali rychlostí zvuku? Divíme se, proč i ten nejvzdálenější voják ihned poslechl signálu trubky?
Podobně je to i s elektrickým proudem. Všude jsou elektrony, v celém vodiči dlouhém třebas sta kilometrů jsou připraveny na pochod, jakmile přijde nápor elektrického pole. 

A pole se skutečně šíří rychlostí světla. Proto není divu, že se žárovka rozsvítí ihned po zapojení vypínače, když se tak úžasnou rychlostí rozšířil popud k pohybu elektronů po celém vodiči. 
A jak je to u střídavého proudu? Pohybují se elektrony střídavě oběma směry? Ne, to se nedá od nich žádat! Proplétat se změtí kmitajících atomů v krystalech vodiče není žádná slast a ani téměř nehmotný elektron by to tak rychle nedokázal. A tak se elektrony spokojují u střídavého proudu kmitáním sem a tam na drahách dlouhých jen několik tisícin milimetru.
A ještě jedna všetečná otázka. Je možné nějak dokázat jsoucnost elektronů? Je to možné, a dokonce různými způsoby.
Když roztočíme silný měděný prstenec a náhle jej zastavíme, můžeme si v něm citlivým přístrojem zjistit elektrický proud, trvající zlomek vteřiny. Proud bez zdroje napětí? Roztočením prstence byly uvedeny v pohyb i nejmenší částečky jeho hmoty. Po prudkém zastavení pohybovaly se však elektrony v atomech prstence setrvačností ještě krátkou dobu. A tím tedy vznikl krátkodobý proud, vždyť víme, že elektrický proud je pohyb elektronů. 
Jiným důkazem je mechanický náraz ve vodiči, způsobený elektrony při zapojení proudu. Jemnými přístroji se dá změřit. A tak dnešní představa vzniku elektrického proudu není jen pouhá domněnka ničím nepodložená. Je potvrzována experimentálně.

Reloaded Ladislav Smrz 1956

TEXT Z OBLASTÍ
SOUVISEJÍCÍ KONTAKT

Konec tisknuté stránky z portálu Elektrika.cz.