Svieti to, varí to, chladí to, pere to, hrá to.... Ale prečo? Akým zázrakom všetky tie veci v našich domácnostiach fungujú. V dnešnom článku si objasníme čo dodáva našim spotrebičom energiu. Vitajte vo svete elektriny, priatelia.
Čo to je za zázrak,ten elektrický prúd?
Elektrický prúd je tok elektrónov (pohyblivých častíc, ktoré sú také malé, že ich nemôžeme pozorovať nijakým mikroskopom), uvoľnených z atómov. Prúd je tým silnejší, čím väčší a rýchlejší je'tok elektrónov. Aby sme získali hoci aj slabý elektrický prúd, musíme uviesť do pohybu miliardy elektrónov.
Poďme na podstatu veci
Atómy sú veľmi malé častice, z ktorých sa skladá každá hmota. Jadro atómu (nukleus) obklopuje elektrónový obal, v ktorom sa elektróny pohybujú po dráhach nazývaných vrstvy. Každá vrstva môže obsahovať rôzne množstvo elektrónov. Chemické prvky, z ktorých sa skladá hmota - napríklad plyny a kovy, obsahujú v atómoch rôzny počet elektrónov. Vodík má napríklad iba jeden elektrón, kým meď ich v štyroch vrstvách väzní 29.
Jadro atómu je nabité kladne, elektrónový obal záporne. V základnom stave je teda atóm neutrálny, pretože náboje jadra a elektrónového obalu sa navzájom rušia. Elektróny sa však môžu z atómu uvoľniť (zvyčajne z vonkajšej vrstvy) napríklad pôsobením tepla, alebo môžu pri chemickej reakcii prejsť k inému atómu a zmeniť povahu výslednej látky, ako, povedzme, pri tvorbe hrdze na kove. Atóm (alebo skupina atómov), ktorý stratí alebo získa elektróny, sa stáva elektricky nabitým a nazývame ho ión. Pri strate elektrónov sa tvorí kladne nabitý ión (kati-
ón), pri ich zisku zase ión nabitý záporne (anión). Voľné elektróny sa pohybujú náhodne. Zdroj kladného náboja ich však môže privábiť.
Čo je napätie?
Elektrický prúd obvodom preteká, ak je na jednej strane obvodu nadbytok a na druhej nedostatok elektrónov. Tento jav predstavuje rozdiel elektrických potenciálov, nazýva sa napätie a meria sa vo voltoch.
Ako sa prúd dostane k nám domov?
Kovy sú dobrými elektrickými vodičmi, pretože ich atómy disponujú množstvom voľne viazaných elektrónov. Môžu tak urýchliť ich tok. Nevodivé materiály (napríklad guma) sa skladajú z atómov, ktorých elektróny nie je jednoduché uvoľniť.
Elektrický obvod predstavuje drôt, väčšinou medený, vedúci od elektrického zdroja a späť. Ako elektrický zdroj môže slúžiť batéria alebo elektromagnetický generátor.
Elektrické rozvody na prívod prúdu do generátorov v elektrárňach majú prívodné i spätné drôty v jednom kábli. Elektróny prechádzajúce drôtom sa striedavo priťahujú a odpudzujú v závislosti od zmeny magnetického poľa magnetu generátora. Tak vzniká striedavý prúd s vlnovitým priebehom.
Podľa dohovoru sa elektrický prúd pokladá za pohyb od kladného k zápornému. Tento dohovor sa prijal skôr, ako vedci zistili, že elektróny priťahuje kladný náboj.