ZVOLTE CÍLOVOU SKUPINU pro přehlednější zobrazení.

    Expozice

    Garant: 
    Bc. Kristýna Nová
    Anotace pro veřejnost: 
    Plexisklovou desku třeme filcem a díky statické elektřině začnou "blešky" pod sklem poskakovat. Ovšem ne každá bleška skáče stejně dobře. Záleží na tom, z jakého je materiálu.
    Anotace pro 2. stupeň ZŠ: 
    Plexisklovou desku třeme filcem a tím jí nabíjíme záporným elektrickým nábojem. "Blešky" pod sklem jsou díky jevu zavnému polarizace dielektrika ke sklu přitahovány, ovšem každá jinak podle toho, jak je která těžká (což se liší podle materiálu).
    Anotace pro SŠ: 
    Plexisklovou desku třeme filcem a tím jí nabíjíme záporným elektrickým nábojem. "Blešky" pod sklem jsou díky jevu zavnému polarizace dielektrika ke sklu přitahovány, ovšem každá jinak podle toho, jak je která těžká (což se liší podle materiálu).

    Věda a technika v pozadí

    První elektrické jevy byly náhodně pozorovány již ve starověku, kde se při předení lnu používaly součásti vyrobené z jantaru (zkamenělá pryskyřice). Jantar byl schopen přitahovat k sobě drobná tělíska a naopak vlákna lnu se začala vzájemně odpuzovat. Stejného jevu si všiml i řecký filozof Thales Miletský.

    Historie

    Řečtí filozofové tuto vlastnost jantaru vysvětlovali jako projev „duše“ jantaru, probuzený jeho třením. Stejný jev pozorovali i Arabové u gagátového uhlí (lesklý druh hnědého uhlí lasturovitého lomu), které přitahovalo stébélka slámy.


    Jantar. 
    Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

    K těmto pokusům se v druhé polovině 16. století vrátil lékař anglické královny William Gilbert. Prováděl pokusy, při kterých zjistil, že i jiné látky získávají třením schopnost přitahovat drobná tělíska a lehké předměty. Tyto jevy nazval elektrické (z řeckého elektron = jantar). První představu o dvojí povaze elektřiny předložil v roce 1733 Charles de Cisternay Du Fay. Představoval si, že existuje elektřina sklová a pryskyřicová. Stejné elektřiny se odpuzují a různé se přitahují. K podobným výsledkům dospěl i Otto von Guericke, který se při nabíjení své elektriky nabil sám opačným nábojem a pak ke svému nosu přitahoval různé předměty.

    Kolem roku 1750 označil Benjamin Franklin oba druhy elektřiny za kladné a záporné. Klidně mohl zvolit jiné protikladné označení. Jeho teorie se nazývá fluidová, protože byla založena na existenci jednoho fluida, které je obsaženo v přiměřeném množství v každém tělese. Při elektrování třením se část fluida přenáší z jednoho tělesa na druhé, takže jedno má méně a druhé více fluida. Elektřina, která vzniká třením tyče z olovnatého skla amalgamovanou kůží nebo hedvábím, se nazvala kladná. Elektřina, která vzniká třením tyče z ebonitu (tvrdého kaučuku) srstí, se nazvala záporná. 


    Elektrostatické přitahování.
    Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

    Stephen Gray dokonce dokázal vést elektřinu (tedy elektrický náboj) na čím dál větší vzdálenosti. V roce 1729 použil konopný provaz několik desítek metrů dlouhý, zavěšený na hedvábných vláknech, který vedl od třené skleněné koule ke kouli slonovinové, na které se projevovalo přitahování a odpuzování. Robert Boyle zjistil, že elektrická a neelektrická tělesa se navzájem přitahují. Souhlasně nabitá tělesa se odpuzují a opačně nabitá tělesa se přitahují.

    Teorie

    Třou–li se dvě tělesa z různých materiálů, nabíjí se při oddálení od sebe stejně velkými povrchovými náboji, přičemž jedno těleso se nabije kladně, druhé záporně. Pro izolanty je tento jev nejvýraznější. Platí pravidlo, že izolant s větší permitivitou získá při elektrování dotykem nebo třením kladný náboj, zatímco izolant s menší permitivitou získá záporný náboj.


    Způsob nabíjení různých materiálů při tření.
    Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons. 

    Mírou elektrování těles je elektrický náboj, který značíme Q, jednotkou je coulomb (C). Kladný i záporný elementární elektrický náboj jsou co do velikosti stejné, liší se pouze znaménkem e = 1,6 ∙ 10-19 C. Jsou to nejmenší elektrické náboje, dále již nedělitelné. Z velkého počtu pokusů plyne, že elektrický náboj je nevytvořitelný, ale také nezničitelný a že v přírodě je celkový počet kladných elementárních nábojů stejný jako celkový počet záporných elementárním nábojů – příroda je elektricky neutrální, tzn. platí zákon zachování elektrického náboje.

    Zajímavost z praxe:
    Vzájemné přitahování a odpuzování nabitých těles má mnoho průmyslových aplikací, např. elektrostatické nanášení barev a naprašování, zachycování popílku v komínech, tisk na laserové tiskárně nebo fotokopírování.
    V některých případech mohou být elektrostatické náboje nebezpečné. Například při výrobě a úpravě některých tkanin, papíru, plastů apod. Velmi nebezpečné jsou náboje přenášené při čerpání hořlavých tekutin, například benzinu. Běžně se setkáváme s elektrostatickými náboji při nošení oděvů z umělých vláken. Ve výbušném prostředí se takové oděvy nesmějí nosit. V takovýchto prostředích bývají neutralizátory, které vytvářejí kladně a záporně nabité částečky vzduchu, které vybíjejí vzniklé elektrostatické náboje.

    Odborné dotazy

    Rezervace a nákup vstupenek

    Recepce

    Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.