Základy Elektrotechniky
Ahoj. Dnes si povíme o základech elektrotechniky zabrouzdáme jak do slaboproudé tak silnoproudé elektrotechniky, nejprve si řeknem absolutní základ. Co je napětí, proud, odpor, zdroj a kapacita.
Napětí je tzv. rozdíl potenciálu mezi dvěma místy, respektive, aby tekl proud musí být nějaké spádové napětí jak si to představit? Máme horu o výšce 220m a budeme měřit od hladiny moře takže 0m, pustíme vodu z vrchu hory a poteče nám až do moře, voda nám představuje proud a výška hory právě to spádové napětí 220m je jako 220V v tomto případě. Takže výška hory je napětí, které nám zapříčiní, že nám voda poteče. Rozdíl potenciálu je třeba v baterce a znamená, že na záporné svorce je hodně elektronů a kladné málo a elektrony budou chtít téct od záporné svorky ke kladné, o baterce a zdroji si povíme až dál. Teď se dostáváme k proudu.
Proud je tvořen volnými nosiči náboje, v metalických strukturách to jsou volné elektrony v elektrolytech volné ionty, každý atom je tvořen protony, elektrony a neutrony a když přivedeme napětí vytrhneme elektrony, které jsou nejdále od jádra v tzv. valenční sféře a tyto valenční elektrony se nám podílejí na konání práce, u stejnosměrného napětí kde + a - je definice, že proud je tvořen uspořádaným pohybem částic s elektrickým nábojem. Částice má jednu specifickou vlastnost nelze od ní oddělit její elektrický náboj představte si to, že jde turista s batohem, turista představuje částici a batoh elektrický náboj a tohle samé je u elektronu. A kde se bere proud? Proud se bere právě v drátech, čím větší je tzv. průřez drátu tím větší proud bude téct skrz něj. Zpátky k atomu, když odtrhneme elektrony stane se jádro iontem, ale vázaným v krystalické mřížce, takže kladné ionty se v metalických vodičích nepohybují, ale elektrony ano. Zajímavostí je, že proud není regulovatelná veličina, respektive je závislá na odporu a napětí.
A dostáváme se k poslední části a to je odpor. Odpor klade protékajícímu proudu určitou rezistivitu, volné elektrony budou v odporu narážet do iontů a jejich energie se bude měnit v teplo, jak elektron narazí tak ho musí zase napětí rozpohybovat a to se projevuje úbytkem napětí. A nejznámější vzorec R=U/I neboli, odpor=napětí/proud.
A nakonec zdroj. Zdroj elektrického proudu může být třeba baterie, která má právě potenciál a má nějakou kapacitu, kapacita udává jaký proud může protékat za jednotku času, třeba jednotka 1Ah se čte jako "jedna ampérhodina" a znamená, že po dobu 1 hodiny, může protékat konstantní proud 1 ampéra, dokud se v baterii nevyrovnají potenciály a baterka se nevybije. Kde se vezme ta energie v baterce? Baterka má dva poly, jeden kladný a druhý záporný a elektrony se chtějí stabilizovat s kladnými ionty a potřebují uzavřenou cestu, třeba přes žárovku nebo drát, když připojíme žárovku začnou elektrony ze záporné svorky téct do kladné a budou téct tak dlouho dokud se elektrony nestabilizují a když se stabilizují přestane žárovka svítit a napětí bude 0V a když bude napětí 0V tak se potenciály tzv. vyrovnali.
Příště budeme pokračovat v silnoproudu.