Elektrický proud v plynech, pátek 15.5.2020
Ahoj moji milí ksíáni, tak tohle je úplně poslední letošní téma, co budeme probírat (pak už jen opáčko a souhrn, což bude easy), tak si to užijte.
Klasicky si z textu udělejte výpisky do sešitu (vč. případných obrázků), tam také odpovězte na otázky a vypočtěte příklady.
Nejdřív trochu opakování (odpovězte):
Co vede elektrický proud v kovech? Co vede elektrický proud v polovodičích? Co vede elektrický proud v kapalinách?
Doplňte:
Elektrolyt je látka, která obsahuje..............................................
Katoda má ....................elektrický náboj a proto se k ní pohybují...................................., které mají náboj.................
Anionty na elektrodě ................................... elektrony a tím se nich stávají...............................
A teď k nové látce:
Asi je vám jasné, že plyny moc nevedou. Jsou totiž tvořeny neutrálními molekulami, které jsou navíc daleko od sebe a mají velkou rychlost[1]. Proto k tomu, aby plyn vedl, musí se v něm ionty vytvořit. Jak? No jednoduše, „rozbitím“ molekul/atomů, tj.tím, že jim odtrhneme jejich elektrony.
Jak to můžeme udělat? Napište, co nejvíc způsobů ionizace vás napadne:
Doufám, že jste něco vymysleli. Nejčastější způsob ionizace je zářením (možná si vzpomínáte na pověstný měřič radioaktivity, který je na počítání nabitých částic založený, mám pravdu, Járo?).
Zamyslete se nad tím, jak souvisí množství ionizujícího záření a elektrický proud (při stálém napětí), který v plynu vzniká. A načrtněte do sešitu graf, tj. na ose x budete vynášet intenzitu (výkon) ionizujícího záření a na osu y odpovídající elektrický proud.
Klasickým příkladem vedení elektrického proudu v plynech je blesk. Tomuto typu říkáme jiskrový výboj. Vzniká tak, že na dvou různých místech se nahromadí různý elektrický náboj a při dosažení určitého napětí (tj. rozdílu těchto nábojů) se v jediném okamžiku propojí jiskrou tvořenou ionty. A obvykle se uvolní velké množství energie. Jiným příkladem jiskrového výboje je situace, kdy si sundáváte svetr nebo mikinu a ta zajiskří nebo vám dá dokonce „ránu“.
Napište další příklady jiskrových výbojů, které vás napadnou:
Blesky obsahují obrovské množství energie, kdybychom ji dokázali zachytit a využít, byli bychom „v suchu“. Blesk ale může být hodně nebezpečný. Sepište zásady, které bychom měli dodržovat (a čeho se vyvarovat) při bouřce:
Průměrný blesk nese proud 30 kA a má napětí až 1GV. Spočítejte, jaký je to výkon? Zapátrejte v sešitě nebo v hlavě, jak se výkon elektrického proudu počítá, je to dost jednoduché.
(zapište tohle jako příklad se zápisem – vč. převodu, „vzorečkem“, výpočtem a odpovědí).
Jen pro srovnání, výkon velký elektráren je v řádu GW. Je ale faktem, že blesk působí po velice krátkou dobu. Odhadnete, jak dlouho?
Další příkladem je obloukový výboj, který se používá např. ke svařování. (viz. https://www.youtube.com/watch?v=oKzsUJAGEuc ) . Dokázali byste napsat, jak takový obloukový výboj vzniká (resp. jak ho můžeme vytvořit?)
Elektrický proud v plynech se využívá také např. v zářivce (angl.. fluorescent lamp). Její fungování a historii vám představí toto video: https://www.youtube.com/watch?v=BNpFoVdI2LY
Prohlédněte si toto video a udělejte si do sešitu nákres a poznámky (můžete i českyJ ).
Tak a to je pro dnešek všechno, Udělejte si VLASTNÍ RUKOU do sešitu poznámky a nákresy a pošlete mi to klasicky ještě dnes do mailu.
Předem díky, mějte se fajn.
František
