Elektrický proud

a) pohyb elektrických nábojů mezi dvěma místy vlivem spádu elektrického potenciálu. Elektrický proud může být také indukován ve vodiči elektromagnetickou indukcí. Kladný směr elektrického proudu je konvenčně definován směrem pohybu kladných nábojů; b) veličina tento jev charakterizující. Jednotka v soustavě SI je 1 ampér (1 A).

Ottův slovník naučný: Elektrický proud

Elektrický proud viz Galvanismus.

Galvanismus . R. 1780 konal Galvani pokusy s žabím stehénkem na stole, na kterém současně děly se pokusy s elektrikou. Při tom pozoroval Galvani, kdykoliv dotkl se nožem stehénka žabího a současně z elektriky jiskra přeskočila, že žabí stehénko se pohnulo. Zkoumal, zdali i elektřina v ovzduší bude míti týž účinek jako elektřina elektriky, a, konav za tím účelem pokusy na pavlači, seznal, kdykoliv bleskem elektřina v ovzduší se vyrovnala, že žabí stehénka se pohybovala, avšak seznal, že pohyb nastal i tenkráte, když elektřina v ovzduší se bleskem nevyrovnávala. Při bedlivějším prohledání dále seznal, že pohyb stehénka, které pomocí měděného závěru na železném zábradlí upevněno bylo, nastal vždy tenkráte, když stehénko náhodou nebo zúmyslně uvedeno bylo ve styk s železným zábradlím. Z toho soudil, že příčinu tohoto nového zjevu, jejž hned při prvém pokusu svém elektrickým zjevem nazval, netřeba hledati v elektřině v ovzduší ani v elektřině, která na elektrice se vyvinovala, ale spíše v žabím stehénku a závěsu. S počátku domníval se Galvani, že příčinu tohoto zjevu sluší hledati v doteku různorodých kovů, čemuž nasvědčuje, že své prvníjpojednání nadepsal »O elektřině kovů«; pozdě i však náhled ten za jiný zaměnil. Předpokládal, že životním processem elektřina se budí a ve svalu jako v láhvi lejdské se poutá, uvnitř a vně svalu, nerv pak zprostředkuje spojení povrchu vnitřního a povrchu vnějšího. Vysvětlíme si tedy pozorovaný úkaz tím, že kdykoliv stehénko dotklo se železného zábradlí, nastalo spojení povrchu vnitřního a vnějšího a sval se vybil jako láhev lejdská a tím nastal i účinek fysiologický. Volta však přidržel se prvnějšího náhledu, hledaje příčinu zjevu toho v doteku různorodých kovů. Volta a jeho stoupenci sledovali tento náhled a hleděli jej pokusy dovoditi, kdežto Galvani a jeho stoupenci druhý náhled sledovali V obou těchto směrech se pracovalo se značným zdarem, čímž založeny dvě nové větve, odhaleny dva nové prameny elektřiny, elektřiny, která se dotekem budí, a elektřiny, která pochodem životním se vyvinuje. Du Bois-Reymond přirovnává objevení, které Galvani učinil, k rovnici o dvou neznámých, z nichž jedna neznámá dalšími pokusy Volty a druhá pokusy Galvaniho blíže byla určena. Hlavní zásluha Galvaniho záleží v tom, že seznal, že úkaz jím pozorovaný je zjevem elektrickým; nebo podobné úkazy jednotlivé, které nyní si vysvětlujeme na základě proudu galvanického, byly pozorovány již i před Galvanim, avšak nepoznáno ani, že jsou to úkazy elektrického původu. Sulzer popisuje r. 1760 ve svém pojednání o příjemných a nepříjemných pocitech pokus následující: »Dotýká-li se stříbro a olovo a položíme. li je na jazyk, znamenáme zvláštní pocit, který se neobjevuje, když kovy tyto na jazyk jednotlivě položíme.« Sulzer vykládá úkaz ten tím, že dotekem kovy tyto v tekutině na jazyku se rozpouštějí a tím pocit onen vzbuzují; nedotýkají-li se, že se nerozpouštějí. Jak známo, jest uvedený úkaz účinkem proudu galvanického. Sulzer však vysvětloval úkaz tento úkazem chemickým. Volta konal četné pokusy, aby dovodil, že příčina pokusu Galvaniho se nachází v doteku kovů. Výsledky svých pozorování zaslal akademii v Paříži ku prozkoumání. Volta shledal následující zákony: Dotýkají-li se dva různorodé kovy, na př. Zn a Cu, stane se jeden z těchto kovů, zde Zn, kladným a Cu záporným. Výjev tento vykládal Volta tím, že dotekem budí se síla elektromotorická, kterou kladná elektřina v jednom a záporná v druhém kovu se nahromadí; tato síla brání současně, aby obě tyto elektřiny se nespojily. Volta seřadil kovy v řadu, z nichž předcházející stávají se kladnými a následující negativními. Čím v řadě jsou odlehlejší, tím jest i síla elektromotorická větší. Kvantitativní zákon ten lze vyjádřiti, značí-li A BC tři kovy z této řady, A | B+B | C=A | C. Kapaliny nelze do této řady zařaditi. Kyselina sírová na př. v doteku se Zn stává se kladně elektrickou; dle toho v řadě oné předcházela by Zn, avšak nevyhovuje kvantitativnímu zákonu. Síla elektromotorická, na př. H2SO4| Zn, jest největší, ve spojení s jinými kovy jest menší. Na základě kvantitativního zákona Voltova lze dovoditi, že nelze proud elektrický (galvanický) obdržeti, nechť jakýmkoliv způsobem kovy mezi sebou spojíme. Aby proud elektrický vodičem procházel, třeba jest, aby konce vodiče toho udržovány byly na různém potentiálu. Je li potentiál v celém vodiči stejný, proud elektrický neprochází. Spojíme-li Zn | Cu, pak Cu | Pt a konečně Pt | Zn, seznáme, že ve spojujícím drátě zinkovém žádný proud vzniknouti nemůže, jelikož potentiál na obou koncích jest týž. Mezi Zn a Cu vzniká síla elektromotorická, následkem které Zn stává se kladně a Cu záporně elektrickou, jest tedy od Zn ku Cu spád elektrický, který v obrazci ab naznačen jest. Mezi Cu a Pt vzniká opět spád elektrický následkem síly elektromotorické. Spád tento vyznačen v obrazci bc. Konečně vzniká mezi Pt a Zn elektrický vstup, jelikož následkem síly elektromotorické stane se Pt neg. a Zn pos. Dle kvantitativního zákona Voltova bude tento vstup rovnati se součtu obou spádů, jelikož Zn| Cu+Cu| Pt=Zn| Pt. Spojující drát zinkový jeví tedy na svých koncích stejný potentiál, a proto jest proud nemožný. Spojíme li však s kovy současně nějakou kapalinu, na př. kyselinu sírovou, seznáme, že spojující drát bude ve svých koncích jeviti rozdílný potentiál a proto proud elektrický prochází. Dáme-li zinkovou a měděnou desku do nádoby, v níž nachází se rozředěná kyselina sírová, a spojíme. li desku měděnou a zinkovou drátem měděným, bude proud elektrický, a sice positivní, přecházeti od desky měděné k desce zinkové a ve článku samém od desky zinkové k desce měděné. Jelikož na třech místech nestejnorodé látky se dotýkají, vzniknou následkem sil elektromotorických na třech místech rozdíly potentiálu. V doteku drátu měděného a desky zinkové vznikne elektrický vstup (ab), mezi deskou Zn a kyselinou sírovou taktéž vstup (ab), kvantitativně větší než (ab). Naproti tomu nastane v doteku kyseliny sírové a Cu spád (gd), který jest kvantitavně menší než vstup (bg). Následkem těchto sil elektromotorických objeví se na spojovacím drátě měděném, na konci, který přiléhá k desce měděné, vyšší potentiál než na konci, který k desce zinkové jest připevněn, a proto bude kladná elektřina od měděné desky jako vyššího potentiálu přecházeti k desce zinkové. Jelikož následkem sil elektromotorických tento rozdíl potentiálu stále se obnovuje, obdržíme stálý proud elektrický (galvanický). Zákon kvantitativní svrchu uvedený jest správný jen tenkráte, když teplota kovů deskových a vůbec celého obvodu je stejná. Jelikož síla elektromotorická jest na teplotě závislá, stávajíc se větší při teplotě vyšší, lze přece-jak Seebeck nejprve ukázal-spojením kovů obdržeti proud elektrický, nemají-li body dotekové teplotu stejnou (viz Thermoelektřina). Spojíme-li na př vismut a antimon a udržujeme-li doteky A a B na různé teplotě, tak že v A jest teplota vyšší, bude přecházeti proud elektrický od doteku teplejšího antimonu k doteku studenějšímu. V doteku A jest spád a v B vstup elektrický. Jelikož jest teplota doteku A větší než v doteku B, bude spád v A větší než vstup v doteku B, a proto proudí elektřina kladná ve směru naznačeném. Úkaz výše uvedený, že spojením pouhých kovů proud žádný nevzniká, ale že třeba kovy spojiti kapalinami, aby proud elektrický nastal. vedl některé badatele k tomu náhledu, že při doteku kovů vůbec žádná síla elektromotorická nevzniká. Pokusy, které se na doklad síly elektromotorické dotekem buzené uvádějí, nejsou takové, aby zde všechnu pochybnost o síle elektromotorické mezi kovy vylučovaly. Nejlepší pokus Voltův jest ten, ve kterém desku měděnou položíme na desku zinkovou, pak opět vzdálíme a na elektroskopu elektřinu desky zkoumáme. Avšak i proti tomuto pokusu lze namítnouti, že každé těleso na svém povrchu jest obklopeno vrstvou vzduchovou, která pevně ku ploše přiléhá. Jelikož vzduch stále obsahuje v sobě vodní páry, budou v této vrstvě také obsaženy, a přiložíme-li pak desky k sobě, nedotýkají se přímo desky kovové, ale spíše prostředím této vrstvy, a elektřina, která se na desce objeví, není dle toho výsledkem doteků kovů. Odpůrci názoru dotekového vykládali vznik proudu elektrického způsobem chemickým. Jelikož seznali, že proud elektrický kapaliny chemicky rozkládá, že takový rozklad i ve článcích galvanických se děje a že intensita proudu tohoto přímo jest úměrná s tímto rozkladem chemickým, považovali tuto změnu chemickou, která úkazy proudu stále provází, za jedinou příčinu. Výklad tento nezakládal se pouze na těchto názorech, on má za pod. klad i nejvyšší zákon přírody, nemožné perpetuum mobile. Proud elektrický může konati práci, obsahuje v sobě určité množství energie. Kdyby pouhým dotekem proud elektrický trvati mohl, vyvinovala by se energie elektrická z ničeho, což jest v odporu s nejvyšším zákonem přírody. Kvantitativní zákon Voltův jest právě důsledkem tohoto nejvyššího zákona. Když pak Seebeck objevil, že při rozdílné teplotě dotekových ploch ve spojení čistě kovovém proud přece vzniká, seznáno, že energie chemická není jediným zdrojem energie elektrické. V případě tomto jest to energie tepla, která se v energii elektrickou přeměňuje. Ve strojích magnetoelektrických a dynamoelektrických jest to opět energie mechanická, která v energii elektrickou přechází. Thomson jednoduchým pokusem dovodil, že dotekem kovů při stejné teplotě proud vzniká, spotřebuje-li se energie síly těžné. V zinkovém válci zasazena jest nálevka měděná s pilinami měděnými. Necháme-li dopadati piliny měděné do nádoby měděné níže položené, stane se tato elektrickou a spojíme-li nádobu tuto vodivě s povrchem zemským, bude proud elektrický procházeti. Z pokusu tohoto jde na jevo, že i při doteku kovů lze obdržeti proud elektrický, jen když energie jiná se opět spotřebuje; není tedy náhled, že při doteku různých kovů vzniká rozdíl potentiálu, neoprávněný. William Thomson dovodil pokusem, proti kterému nelze činiti námitek, že skutečně dotekem kovů různorodých vzniká rozdíl potentiálu. Nad kruhovou deskou, která z jedné poloviny jest zinková a z druhé měděná, nachází se pohyblivá deska aluminiová, která, na ten kém drátě jsouc zavěšena, jest ve vodivém spojení s láhví lejdskou. Sdělíme-li láhvi elektřinu kladnou, bude i deska pohyblivá jeviti elektřinu kladnou a odkloní se ze své symmetrické polohy ve směru desky měděné; sdělíme-li opět láhvi elektřinu negativní, odkloní se deska pohyblivá k desce zinkové, což dodazuje, že deska Zn a Cu mají různý potentiál a že je s Zn kladně a Cu neg. elektrickou. Josef Thomson konal další pokusy tímto směrem a seznal, že dotekem špatných vodičů budí se také síla elektromotorická. Při pokusech těchto skládala se deska kruhová polovicí na př. z desky skleněné a druhou polovicí z desky pryskyřicové; v případě tom shledal Thomson, že sklo stává se v doteku s pryskyřicí pos. a pryskyřice neg. elektrickou. Pokusy ty doplňují nyní úplně zákon všeobecný, »že kdykoliv se dotýkají dvě různá tělesa, vždy působením síly elektromotorické vzniká na tělesech těchto různý potentiál; nechť patří těla ta ke skupenství pevnému, tekutému nebo ke vzdušnému, nechť jsou dobrými nebo špatnými vodiči elektřiny«. Máme li však obdržeti proud elektrický, jest třeba, aby energie nějaká se spotřebovala. Na základě uvedených pokusů lze si vysvětliti vznik elektřiny třením, buzené dotekem různorodých látek. V elektrice obecné přitlačuje se natěradlo k desce skleněné, aby nastal dostatečný dotek mezi oběma tělesy, tím vzniká rozdíl potentiálu ve skle a natěradle, při otáčení desky skleněné spotřebuje se energie mechanická ku překonání sil elektrických a ku překonání tření. Elektřina vyvozená jest ovšem aequivalentem energie mechanické ku překonání sil elektrických spotřebované. Jelikož vzduch ve vrstvě objímá naši zeměkouli, dotýkají se tu dvě různorodé látky, nastává tedy i zde rozdíl potentiálu, který lze pokládati za příčinu elektřiny v ovzduší (elektřiny atmosferické). Volta zřídil r. 1800 galvanický sloup, kterým bylo možno obdržeti proud elektrický. Zákony tohoto proudu stanovil Ohm. Objevením tohoto sloupu nalezen byl pramen elektrický, který dával proud o nepoměrně větší intensitě, než dříve bylo lze pomocí elektrik obecných obdržeti. Ačkoliv již dříve pomocí elektriky byly zkoumány účinky proudu elektrického, přece mohlo se s výsledkem konati zkoumání teprv pomocí Voltova sloupu. A skutečně také v době krátké po jeho objevení seznány nejdůležitější účinky proudu galvanického, jako účinky chemické, magnetické, elektrodynamické, tepelné a světelné. Na základě vzájemného působení proudu a magnetu objevil Faraday nový pramen elektrický, ve kterém energie mechanická venergii elektrickou se přeměňuje. Dp.

Související hesla