Elektřina a magnetismus

Jak funguje vše od blesku po tranzistor ve tvém telefonu?

Elektřina a magnetismus jsou dvě úzce propojené oblasti fyziky – společně tvoří elektromagnetismus. Ten stojí za fungováním motorů, elektráren i moderní elektroniky.

Magnetismus a magnetické pole

Magnety byly známy už ve starověku – například minerál magnetit přitahoval železo. Dnes používáme umělé magnety a jejich působení popisujeme pomocí magnetického pole.

Magnetické pole si můžeš představit pomocí siločar, které ukazují směr působení magnetických sil.

Magnetické pole Země funguje podobně jako pole tyčového magnetu – díky němu ukazuje kompas přibližně na sever.

Elektrický náboj, proud a napětí

Elektrický náboj (Q, jednotka coulomb, C) vzniká přebytkem nebo nedostatkem elektronů. Stejné náboje se odpuzují, opačné se přitahují.

Elektrický proud (I, jednotka ampér, A) je usměrněný pohyb nabitých částic – v kovech jde o elektrony, v kapalinách o ionty.

Elektrické napětí (U, jednotka volt, V) vytváří elektrické pole, které způsobuje pohyb náboje.

Tyto veličiny spojuje Ohmův zákon: U = R · I.

Elektrické obvody a bezpečnost

Naučíš se pracovat s elektrickými obvody a rozlišovat:

Sériové zapojení – pokud se jeden prvek přeruší, přestane fungovat celý obvod

Paralelní zapojení – jednotlivé části fungují nezávisle

Dozvíš se také, jak vzniká blesk – elektrický výboj mezi oblastmi s různým nábojem – a proč je důležité dodržovat pravidla bezpečnosti při práci s elektřinou.

Elektromagnetismus a výroba elektřiny

V roce 1820 Hans Christian Ørsted objevil, že elektrický proud vytváří magnetické pole. Tím propojil elektřinu s magnetismem.

Na tomto principu fungují elektromagnety, elektromotory i generátory.

Elektrárny (vodní, větrné, jaderné i uhelné) vyrábějí elektřinu tak, že roztočí turbínu, která pohání generátor. Ten vyrábí elektrický proud díky elektromagnetické indukci.