Základy elektroniky - napětí
02.01.2015 19:06Základy elektroniky - napětí
Na úvod našeho povídání by jsme si měli říci nejprve o lidech z historie, kteří se o výzkum elekřiny zasloužili, jako o prvních vynálezích, které se tohoto oboru týkají.
Jako prvního bych rád zmínil Alessandro VOLTA (1745 - 1827). Patřil k zakladatelům elektrodynamiky. Navázal na Galvaniho pokusy a zjistil, že zdrojem elektrického proudu se může stát vhodná kombinace kovových elektrod, ponořených do elektrolytu. Sestrojil první elektrickou baterii. Na jeho počest byla jednotka napětí nazvána volt.
Tuto baterii si můžete prohlédnout na obrázku a vidíte, že to nění žádné složité zařízení. Na obrázku je původní tzv. Voltův sloup.
|
Princip baterie: Víme, že kov obsahuje volné elektrony, pohybující se mezi kladně nabitými ionty. Podle fyzika Nernsta působí ionty navenek určitým tlakem, který je nutí přecházet do kapaliny. Tím kov ztrácí kladné náboje a elektrolyt je získává. Kov se stane záporně nabitým,elektrolyt kladně. Na kovu je přebytek elektronů, v elektrolytu nedostatek. Víme, že tato nerovnováha vyvolává elektrické napětí. V článku jsou dvě elektrody. Vůči oběma má elektrolyt kladný potenciál, ale různý. Bude tedy i mezi oběma elektrodami elektrické napětí, které můžeme prakticky zužitkovat. |
|
Tip:
Doma si také můžete vytvořit svoji vlastní baterii. Bude vám k tomu stačit citrón, kousek měděného a kousek hliníkového drátku a multimetr. Drátky zapíchněte od sebe do trošku již předem pomačkaného citronu a připojte na multimetr a nastavte měření napětí. A sami uvidíte kolik voltů má vaše přírodní baterie. Taktéž můžete zkusit elektrody zapíchnout do brambory, hlíny, nebo je prostě podržet v ruce. Napětí bude v řádech pouze několika desítek až stovek mV.
Na závěr se tedy dostáváme v veličině zvané napětí. Její hodnoty se uvádějí ve Voltech (Volt). zn.V
Je definován jako taková velikost elektrického napětí na vodiči, kterým prochází konstantní proud 1 ampér, při kterém se na tomto vodiči rozptyluje výkon 1 watt. (pro lajky: čím větší napětí, tím víc to brní)
Volt by také bylo možno definovat jako napětí, pro které je potřeba k přemístění elektrického náboje o velikosti 1 coulomb práce 1 joule. V jiných jednotkách SI lze tedy Volt vyjádřit následujícími vztahy:
Určitě jste si všimli že následující vzorečky jsou definované ne veličinama, ale jejich jednotkami.
Věděli jste?
První dobíjecí baterie se dočkala vynálezu o 59 let později. Francouz Gaston Platné ji sestavil ze dvou olověných desek oddělených plátěným separátorem a ponořených do roztoku kyseliny sírové. Dnes nejužívanější Li-Ion baterie vzešly na svět až ve 20. století, první pokusy s touto technologií se uskutečnily již v roce 1912. První prodejní verze těchto baterií se pak objevila na trhu až 90. letech.
Shrnutí na závěr:
Napětí je rozdíl dvou potenciálů, kdy se tyto stnaží mezi sebou za každou cenu vyrovnat. Mužeme si to představit jako na obrázku níže, kdy máme dvě nádoby spojené s uzavřeným ventilem.
———
Zpět