Elektrina

Elektrina vo forme blesku alebo hromu bola kedysi príčinou veľkého strachu. Od tých dôb sa ľudia však naučili, ako ich využiť pre naše vlastné potreby. Magnetizmus, ktorý býval len kuriozitou, hrane dôležitú úlohu v obrovských generátoroch, ktoré nám zaisťujú energiu.

Príťažlivosť a odpudivosť

Nabité predmety majú tendenciu sa buď vzájomné priťahovať alebo odpudzovať. Pokiaľ majú navzájom opačný náboj, je medzi nimi príťažlivá sila. Pokiaľ sú však nabité súhlasne, je ich sila odpudivá. Hovorí sa, že predmet nabitý treným obsahuje statickú elektrinu. Je to preto, že náboj môže zostať v predmete teoreticky neobmedzenú dobu. Predmet zostane nabitý tak dlho, dokiaľ sa v jeho atómoch počet kladných a záporných častíc nevyrovná. K tomu dôjde, keď sa nabité častice nechajú prúdiť do predmetu alebo von. Napr. predmet, ktorý je záporne nabitý, pretože sa do neho preniesli elektróny, sa môže vybiť, pokiaľ tieto elektróny zase stratí. A predmet, ktorý bol zdratou určitého počtu elektrinou nabitý kladne, sa môže vybiť, pokiaľ elektróny pretečú dovnútra. Tento pohyb nábojov sa nazýva elektrický prúd.

Vodiče

Látky, ktoré umožňujú elektrickému prúdu, aby nimi prechádzal, sa nazývajú elektrické vodiče. Kovy a grafit (bežná forma uhlíka) sú dobrými vodičmi elektriny. Medzi látky, ktoré normálne elektrinu nevedú, patria napr. jantár, olej, vosk, sklo, papier, a umelá hmota. Tieto látky sa nazývajú izolanty. Predpokladáme napr., že jedna kovová guľa dostane kladný náboj a iná kovová guľa záporný náboj rovnakej sily. Pokiaľ je medzi nimi zaistená vodivá cesta, elektróny budú prúdiť zo záporne nabitej gule do gule nabitej kladne, a to tak dlho, dokiaľ obe nebudú mať rovnaký počet elektrinou. V 18. storočí robilo mnoho vedcov pokusy s elektrinou. K vytvoreniu silného elektrického náboja treli jeden materiál o druhý. Pripojeným materiálu vodičom sa však ich náboj rýchle vybil. Bolo treba nájsť zdroj prúdu, ktorý by poskytoval pomerne stáli prúd po ďalšiu dobu. S odpoveďou prišiel v 90. rokov 18. storočia taliansky vedec Alessandro Volta, keď vynašiel elektrický článok.

Články a obvody

Elektrický článok premenuje chemickú energiu na elektrickú energiu. Články sú často pripojené alebo vyrobené v skupinách, aby sme dosiahli vyššie napätie a kapacitu zdroja. Takéto zostavy sa nazývajú batérie. I samostatné články sa však niekedy rovnako ľudovo nazývajú batérie. Obvod sa skladá z elektrického zdroja, akým je napr.

batéria a vodiče, ktorou môže prúd pretekať z jedného pólu na druhý. Prúd je tokom elektrónov a môžeme ho prirovnať k toku vody trúbkou. Aby voda pretiekla trubkou, musí na ňu pôsobiť tlak, a rovnako tak je tomu aj u elektrónov, pokiaľ majú prúdiť vodičom. Tomto elektrickým tlakom pôsobí napríklad batéria, nazývame ho napätie a meráme ho vo voltoch. Pretekajúci elektrický prúd sa meria v ampéroch. Prúd vody vytvorený určitým tlakom závisí na rozmere použitej trúbky. Napr. dlhá, tenká trúbka bude mať tendenciu brániť prietok vody. Dlhý, tenký vodič poskytne toku elektriny väčší odpor ako krátky hrubý drať vyrobený z rovnakého materiálu.

Elektromagnetizmus

Magnetizmus produkovaný prúdom, ktorý prechádza dratom, je relatívne slabý. Vedci však našli spôsob, ako tento efekt zosilniť. Silnejší magnetizmus vznikol pri zatočený dratú do špirály a magnetická sila ešte zosilnie tým, že sa špirála obtočila okolo železnej tyče. Tento mechanizmus sa nazýva elektromagnet.