OBJEVUJEME
ELEKTrINU Carmella Van Vleet Ilustrace: Bryan Stone
K2142.indd 1
10.3.2014 11:08:31
Objevujeme elektřinu Carmella Van Vleet Ilustrace: Bryan Stone Překlad: Václav Losík Odpovědný redaktor: Libor Pácl Technický redaktor: Jiří Matoušek Copyright © 2013 by Nomad Press. All rights reserved. Authorized translation from the original title: Explore Electricity! The trademark "Nomad Press" and the Nomad Press logo are trademarks of Nomad Communications, Inc. Translation © Václav Losík, 2014 Objednávky knih: http://knihy.cpress.cz www.albatrosmedia.cz
[email protected] bezplatná linka 800 555 513 ISBN 978-80-251-4161-8 Vydalo nakladatelství Computer Press v Brně roku 2014 ve společnosti Albatros Media a. s. se sídlem Na Pankráci 30, Praha 4. Číslo publikace 18 438. © Albatros Media a. s. Všechna práva vyhrazena. Žádná část této publikace nesmí být kopírována a rozmnožována za účelem rozšiřování v jakékoli formě či jakýmkoli způsobem bez písemného souhlasu vydavatele. 1. vydání
K2142.indd 2
10.3.2014 11:08:59
Obsah ČASOVÝ SLED . . . 4 ÚVOD . . . 7 Objevujeme elektřinu KAPITOLA 1 . . . 15 Statická elektřina KAPITOLA 2 . . . 28 Elektrický proud KAPITOLA 3 . . . 41 Elektrické obvody KAPITOLA 4 . . . 54 Elektromagnetismus KAPITOLA 5 . . . 64 Motory a generátory KAPITOLA 6 . . . 76 Elektřina šetrná vůči Zemi Slovníček
K2142.indd 3
●
Zdroje
●
Rejstřík
10.3.2014 11:09:00
ČASOVÝ SLED Kolem roku 600 př. n. l.: Thales Milétský zjistil, že třením jantaru vlnou nebo kožešinou vzniká statická elektřina.
zl Edison vynalezl elektrickou žárovku s rozžhaveným vláknem, která se stala běžným vybavením domácností.
vyroben první elektrický motor (elektromotor).
1880: Byla založena společnost Edison Electric Light Company (Edisonova společnost pro elektrické osvětlení).
1895: Nikola Tesla vynalezl systém střídavého proudu.
1895: Na Niagarských vodopádech byla uvedena do provozu první velká hydroelektrárna.
Gilbert vynalezl přístroj, který zjišťuje elektrické náboje.
1830: Hans Christian Oersted
1837: Byl 1879: Thomas
Kolem roku 1600: William
a Michael Faraday objevili zákony elektromagnetismu. James Maxwell později tyto zákony sjednotil do jediné teorie.
1883: James Wimshurst vynalezl přístroj, který hromadí elektrický náboj.
1940–1949: 1900–1940: Elektrické motory jsou používány v různých domácích spotřebičích, například vysavačích, pračkách, televizních zařízeních, chladničkách apod.
Byly vynalezeny elektronické počítače a začaly se ve velkém prodávat televizory.
4 K2142.indd 4
10.3.2014 11:09:00
ČASOVÝ SLED 1745: Německý vynálezce Ewald von Kleist a Nizozemec Pieter van Musschenbroek nezávisle na sobě vynalezli zařízení, které dokáže uchovávat elektrický náboj. Dostalo název leydenská láhev.
1750: Benjamin Franklin začal dělat pokusy s elektřinou. Později vypustil draka do bouřky, aby dokázal, že blesk je vlastně elektrický výboj.
1800: Alessandro Volta vynalezl první chemickou baterii.
1780: Luigi Galvani předvedl, že nervy zvířat reagují na elektřinu.
1950–1959: Američanka Grace Murray Hopperová se zabývala vývojem jednoho z prvních počítačových jazyků nazvaného COBOL. Zavedla výraz computer bug pro skryté vady programů a debugging pro odstraňování těchto vad.
1990–1999: Rozšířilo se používání kompaktních zářivek a rozvinula se výstavba větrných a solárních elektráren, hydroelektráren a jaý elektráren. derných
1951: Byl postaven první jaderný reaktor pro výrobu elektrické energie.
2000–2009: Běžnými domácími spotřebiči se staly přenosné počítače (laptopy, notebooky), mobilní telefony nebo tablety. Vznik těchto technologií umožnily menší baterie dodávající více energie.
Budoucnost: Ve vědě a v lékařství se možná budou používat miniaturní roboty nazývané nanoboty.
1960–1969: Tranzistory umožnily výrobu přenosných radiopřijímačů.
5 K2142.indd 5
10.3.2014 11:09:03
Mým neteřím a synovcům a mému malému Sebastianovi – jsou světlem mého života.
K2142.indd 6
10.3.2014 11:09:05
tik tik tik
Objevujeme elektřinu
tik
tik
hop kap kap p ka
Co byla první věc, kterou jste udělali, když jste se dnes ráno probudili? Asi jste rozsvítili světlo nebo se šli do kuchyně nasnídat. Možná vám maminka na elektrickém sporáku udělala lívanec nebo topinku v opékači topinek. Dívali jste se na televizi nebo poslouchali hudbu? Používali jste počítač? Všechny tyto věci potřebují elektřinu. Elektřina je druh přírodní energie. Někteří lidé si myslí, že ji vynalezl Thomas Edison nebo Benjamin Franklin. Elektřinu však ve skutečnosti nikdo nevynalezl. Je zde již od té doby, co vznikla naše Země.
elektřina: Forma energie vyvolaná pohybem malých částic. Napájí energií světla, domácí spotřebiče, videohry a mnoho jiných elektrických zařízení. energie: Schopnost něco dělat, vykonávat práci.
7 K2142.indd 7
10.3.2014 11:09:06
OBJEVUJEME
př. n. l.: Tato zkratka uvedená za datem znamená „před naším letopočtem“. S přibývajícím časem se snižuje do nuly. Je to nenáboženský termín znamenající totéž co „před Kristem“.
jantar: Kus zkamenělé pryskyřice stromů.
statická elektřina: Vytváření elektrického náboje na povrchu předmětů. n. l.: Tato zkratka uvedená za datem znamená „našeho letopočtu“. S přibývajícím časem narůstá od nuly. Je to nenáboženský termín znamenající totéž co „po Kristu“.
ELEKTŘINU Už před tisíci lety lidé věděli o elektřině, protože pozorovali její projevy. Avšak nerozuměli jí. Například starověký řecký vědec dec Thales Milétský, který žil v letech 625 až 547 př. n. l.., věděl, že když se kousek k jantaru tře vlnou nebo bo kožešinou, přitahuje lehké hké předměty, například d peří nebo prach. Možná jste něco takového pozorovali, když jste otřelii nafukovací balónek o hlavu. Balónek pak drží na stěně, aniž by spadl. Dnes tento jev nazýváme statická elektřina. Staří Řekové pro ni neměli žádný název.
Starověký řecký vědec Plinius Starší (23–79 n. l.) věděl, že když se člověk dotkne elektrického sumce, způsobí to znecitlivění vůči bolesti. Později elektřinu a její projevy studovalo mnoho vědců po celém světě, ale teprve v několika posledních stoletích jsme se ji naučili používat ke svému prospěchu. V současnosti je náš život na elektřině závislý. A to značně! Vzpomeňte si, jaké to bylo, když u vás doma došlo k výpadku
8 K2142.indd 8
10.3.2014 11:09:07
VĚDĚ LI
ÚVOD T JS
E TO?
Slovo elektřina pochází ze starořeckého slova elektron. Je to řecký výraz pro jantar.
náboj: Určité množství nahromaděné elektřiny.
elektřiny. Asi bylo dost těžké žít bez elektrické světla, telefonu a počítače. Museli jste napájení: Elektřina někdy vařit jídlo venku místo na elektricpřizpůsobená k používání. kém sporáku nebo v mikrovlnce? Asi jste síla: Tlak nebo tah. se už s přáteli nebo s rodinou domlouvali generovat: Něco mobilním telefonem. Co se však stalo, vytvářet. výpadek: Ztráta když se baterie mobilu vybila, jinými elektrického napájení. slovy pozbyla svůj náboj? Telefonovat prostě nešlo. Kdybyste se ocitli bez elektřiny a zrovna potřebovali pomoc, mohlo by to být docela hrozné. V této knize se dozvíte, co „způsobuje“ elektřinu, a prozkoumáte, jak se elektřina generuje, ukládá a používá. Poznáte její sílu
Kdopak vypnul světlo? Elektrické napájení můžeme pozbýt, když bouřky nebo jiné síly přeruší elektrické dráty či poškodí zařízení, nebo když příliš mnoho lidí chce používat elektřinu současně. Největší výpadek na světě nastal 31. července 2012, kdy 640 milionů lidí v Indii přišlo o napájení elektřinou. To je skoro deset procent světového obyvatelstva!
9 K2142.indd 9
10.3.2014 11:09:08
