Statická elektřina
23. 5. 2009
Tentokrát zavítáme do plzeňské Techmánie a do doby, kde se před rokem zrodila. Už tehdy tu stál výjimečný exponát: Van de Graafův generátor, který vyvine napětí až 200 000 Voltů. Michael spolu s Thalesem z Milétu vysvětlíme podstatu jevu známého jako elektromagnetizmus a předvede obdivuhodný pokus s mýdlovými bublinkami.
Tereza: Tajemná hala PJ 55 v areálu plzeňské škodovky. Unikáty z historie dopravní techniky, nesoucí znak okřídleného šípu.
Filip: Když jsme tudy s Michaelem a Filipem procházeli před rokem, v hale PJ 55 se dnes dobře známá Techmania teprve rodila.
Tereza: Mezi její výjimečné exponáty patří i zdroj, který vyvine napětí až 200 000 Voltů.
Michael: It is of course Van de Graaf generator, developed by the American scientist Robert Jameson Van de Graaf. And it´s all about collection and storage of vast amounts of static electrical charge in this metal sphere.
Je to samozřejmě Van de Graafův generátor, který vyvinul americký vědec Robert Jameson Van de Graaf. A jde o shromažďování a udržení ohromného množství nábojů statické elektřiny na této kovové kouli.
Michael: Umělý blesk.
Mgr. Jindřich Káža, Techmania Plzeň: Je to v podstatě takový blesk v malém.
Thalés z Milétu, 6. století př. n. l. (Filip): Tento krásný kousek zkamenělé pryskyřice pravěkých jehličnanů určitě znáte. My Řekové mu říkáme elektron. U vás se mu říká jantar. Zjistil jsem, že když jantar třu vlněnou látkou, vznikají v něm podivuhodné síly – přitažlivé i odpudivé.
Michael: Watch very carefully, how all the bubbles are attracted to the metal globe. When the first hits the metal globe and pops, then all the other bubbles return in the opposite direction.
Pečlivě sledujte, jak všechny bubliny jsou přitahovány ke kovové kouli. Když první z nich narazí do koule a praskne, pak všechny ostatní se vracejí v opačném směru.
Thalés z Milétu, 6. století př. n. l. (Filip): Právě podle řeckého „elektron“ začal můj mnohem mladší kolega, William Gilbert ze země zvané England, nazývat tuto sílu jako elektrická síla, elektřina. Později k ní připojil ještě další pozoruhodný jev – magnetizmus. Obojí znáte jako elektromagnetizmus, který se stal základem pro spoustu vašich zajímavých vynálezů, jako je například tento.
Michael: During burning the candle forms both positive and negative ions from the air. We call this ionization of air.
Během hoření svíčky vznikají z okolního vzduchu kladné i záporné ionty. Říkáme tomu ionizace vzduchu.
Mgr. Jindřich Káža, Techmania Plzeň: Nyní je koule vybitá, takže nabité částice, vzniklé ionizací, se ke kouli nepřitahují. Teď se koule nabije … a kladně nabité částice jsou ke kouli přitahovány.
Filip: Elektrostatická síla se vám určitě jeví jako docela slabá. Máte pravdu. Ovšem něco úplně jiného je elektrostatická síla v mikrosvětě atomů. Podle současné fyziky je náš svět založen na čtyřech základních silách – silná interakce, slabá interakce, elektromagnetická síla, gravitace. A právě elektrostatická síla, která je součástí elektromagnetismu, je jednou z nich. Jen pro srovnání: toto je atom vodíku. A právě ta nepatrná elektrostatická síla, která k jeho jádru – tedy protonu – přitahuje elektron, je o čtyřicet řádů silnější, než jejich vzájemné působení gravitační. Ano, je to tatáž gravitace, která naši Zemi přitahuje ke Slunci, Slunce ke středu Mléčné dráhy, naši Galaxii k místní skupině galaxií a tak dále …
Autoři: Vladimír Kunz, Michael Londesborough