Vysoké napětí

21.02.2019

Co si vlastně představit pod elektrickým napětím, jaké mohou být jeho projevy a kdy nám může ublížit? Pomocí jednoduchých pokusů s elektroskopem, Van de Graaffovým generátorem a dalšími pomůckami jsme si nejdříve snažili připomenout a objasnit, jak vzniká elektrický náboj a jak se projevují silové účinky elektrického pole. Zkoumáním chování elektrostatického kyvadélka jsme se potom přes vykonanou práci při přenosu náboje dostali až k pojmu elektrického napětí a elektrického proudu a jejich souvislosti, kterou lze demonstrovat zjednodušenou analogií vody tekoucí hadičkou při různém převýšení konců hadičky.

Krátce jsme s účastníky diskutovali o vzniku blesku při bouřce a porovnávali jeho podobu s výboji Van de Graaffova generátoru a indukční elektriky. "Cestu blesku" v zemi (šíření náboje v látce) mohli účastníci pozorovat při efektní tvorbě tzv. Lichtenbergových obrazců, kdy kousek dřevěného prkénka potřeného slanou vodou připojili pomocí hřebíků ke zdroji vysokého napětí z transformátoru. Proč je smrtelně nebezpečné dotknout se vodičů vysokého napětí tak bylo na pálícím se dřevu určitě dostatečně zřejmé. Abychom ukázali, že může být nebezpečné i přiblížení se k vodiči spadlému na zem, vytvořili jsme si z kovové misky a slaného písku (na polystyrénové podložce v misce) model takové situace. Doprostřed misky jsme zapíchli jeden vodič ze zdroje malého střídavého napětí a druhý vodič jsme připojili k misce. Pomocí vyrobených panáčků "LEDáčků" (stačila by i samotná LEDka) potom účastníci zkoumali, při jaké poloze a vzdálenosti nožek panáčka se LEDka rozsvítí. Vzniklé krokové napětí jsme měřili i pomocí voltmetru, který hezky ukázal, jak se mění velikost krokového napětí se vzdáleností od vodiče. V rámci diskuze o tom, jak se chránit před účinky elektrického pole jsme si nakonec kromě jiného předváděli, jak funguje a kde se využívá tzv. Faradayova klec a co znamená elektrostatická indukce.