Paed Dr Jozef Beuka jbenuskanextra sk Elektrick vodie

Paed. Dr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra. sk

Elektrické vodiče sú látky, ktoré obsahujú veľký počet častíc s nábojom, ktoré sa v nich môžu voľne pohybovať. Tieto voľné častice s nábojom sú: - v kovových vodičoch voľné elektróny, - v kvapalinových vodičoch kladné a záporné ióny, - vo vodivých plynoch elektróny a oba druhy iónov.

Kovový vodič - obsahuje voľné elektróny. Vodiče sú navonok neutrálne. Rozloženie nábojov je také, že ich celkový náboj je nulový.

Vodič v elektrickom poli + - Elektrické pole spôsobí presunutie voľných elektrónov proti smeru vektora intenzity E.

Vodič v elektrickom poli - + + + Protiľahlé časti povrchu vodiča sa tak nabijú nábojom s rovnakou veľkosťou, ale opačným znamienkom.

Elektrostatická indukcia: - je jav, pri ktorom sa protiľahlé časti povrchu vodiča vloženého do elektrického poľa zelektrizujú nábojom s rovnakou veľkosťou, ale opačným znamienkom. Takto vzniknuté náboje nazývame indukované náboje.

Dočasné zelektrizovanie telesa elektrostatickou indukciou. +++ - - Elektroskop sa vychýli po priblížení nabitého telesa. Po oddialení telesa výchylka elektroskopu klesne.

Kovový prstenec medzi platňami kondenzátora + - Protiľahlé strany prstenca sa nabijú indukovaným nábojom opačného znamienka.

Kovový prstenec medzi platňami kondenzátora + - Siločiary končia a začínajú na vonkajšom povrchu prstenca. Vo vnútri prstenca nie je elektrické pole.

Využitie javu elektrostatická indukcia: - zelektrizovanie kovových vodičov, - ochrana zariadení pred vplyvom elektrického poľa: • káble oznamovacej techniky sú v kovových obaloch,

Využitie javu elektrostatická indukcia: - zelektrizovanie kovových vodičov, - ochrana zariadení pred vplyvom elektrického poľa: • káble oznamovacej techniky sú v kovových obaloch, • sklady s výbušnými alebo horľavými látkami sú pred účinkami blesku chránené hustou drôtenou sieťkou. Faradayova klietka

Izolanty alebo dielektriká obsahujú rovnako vodiče veľký počet častíc s nábojom, z ktorých sú zložené ich atómy alebo molekuly. Takmer všetky tieto nabité častice sú v izolantoch viazané, nemôžu sa v látke voľne pohybovať.

Izolant v elektrickom poli + - Pôsobením síl vonkajšieho elektrického poľa na izolant sa posunie ťažisko elektrónov a protónov.

Izolant v elektrickom poli + - Atómy alebo molekuly v izolante sa stávajú elektrickými dipólmi.

Izolant v elektrickom poli + - Náboje vo vnútri izolantu sa navzájom kompenzujú. Na povrchu je vrstva s viazanými elektrickými nábojmi.

Izolant v elektrickom poli + - Vrstva s viazanými elektrickými nábojmi je zdrojom nového elektrostatického poľa, ktoré pôvodné pole zoslabí.

Opísaný jav sa nazýva polarizácia dielektrika. Polarizácia dielektrika je dôsledkom silového pôsobenia elektrického poľa na kladné a záporné častice, ktoré sú viazané v atómoch, prípadne v molekulách dielektrika. Polarizáciou dielektrika sa utvorí vnútorné elektrické pole s intenzitou Ei opačného smeru, ako je smer intenzity Ee vonkajšieho elektrického poľa. Intenzita Ev výsledného poľa má smer intenzity Ee a jej veľkosť je Ev =Ee - Ei.

Intenzita výsledného poľa je vždy menšia ako intenzita poľa, ktoré polarizáciu vyvolalo. Podiel veľkosti intenzít nazývame relatívna permitivita. r - je látková konštanta pre dielektrika r (destilovaná voda) =82 Relatívna permitivita r udáva, koľkokrát je intenzita elektrického poľa v izolante (dielektriku) menšia ako za inak rovnakých podmienok vo vákuu.

Test Elektrostatická indukcia je jav, pri ktorom sa: a) protiľahlé časti povrchu vodiča vloženého do elektrického poľa zelektrizujú, b) protiľahlé časti povrchu dielektrika vloženého do elektrického poľa zelektrizujú, c) protiľahlé časti povrchu izolantu vloženého do elektrického poľa zelektrizujú, d) protiľahlé časti povrchu vodiča vloženého do elektrického poľa nezelektrizujú. 1

Test Elektrostatickou indukciou sa: a) vodiče trvalo zelektrizujú, b) vodiče dočasne zelektrizujú, c) izolanty trvalo zelektrizujú, d) izolanty dočasne zelektrizujú. 2

Test Po vložení izolantu do elektrického poľa sa ťažisko: a) protónov a elektrónov atómov izolantu presunie rovnakým smerom, b) protónov a elektrónov atómov izolantu presunie opačným smerom, c) protónov atómov izolantu posunie v smere intenzity elektrického poľa, d) protónov atómov izolantu posunie proti smeru intenzity elektrického poľa. 3

Test Atómy alebo molekuly v izolante sa pôsobením síl vonkajšieho elektrického poľa: a) b) c) d) navzájom priťahujú, navzájom odpudzujú, ionizujú, stávajú elektrickými dipólmi. 4

Test Vyberte správne tvrdenie: a) Polarizáciou dielektrika sa utvorí vnútorné elektrické pole s intenzitou rovnakého smeru, ako je smer intenzity vonkajšieho elektrického poľa. b) Polarizáciou dielektrika sa utvorí vnútorné elektrické pole s intenzitou opačného smeru, ako je smer intenzity vonkajšieho elektrického poľa. c) Polarizáciou dielektrika sa utvorí vonkajšie elektrické pole s intenzitou opačného smeru, ako je smer intenzity vnútorného elektrického poľa. 5

Test Vyberte správne tvrdenie: a) Relatívna permitivita r udáva, koľkokrát je intenzita elektrického poľa v izolante (dielektriku) väčšia ako za inak rovnakých podmienok vo vákuu. b) Relatívna permitivita r udáva, koľkokrát je intenzita elektrického poľa v izolante (dielektriku) menšia ako za inak rovnakých podmienok vo vákuu. c) Relatívna permitivita r udáva, koľkokrát je intenzita elektrického poľa vo vákuu menšia ako za inak rovnakých podmienok v izolante (dielektriku). 6