Téma uvádza základné princípy fungovania elektroniky - aké veličiny a jednotky poznáme, aký je medzi nimi vzťah, ale aj o stručnej histórií, o tom ako prúd preteká obvodom, a prečo vlastne všetky tieto veci fungujú tak ako fungujú.
História
Objav statickej energie
V roku 600 pred naším letopočtom Táles z Milétu spozoroval, že ak trieme jantár o kožušinu, tak kožušina je priťahovaná jantárom[1]. Je to jeden z prvých zdokumentovaných prípadov spozorovania prítomnosti statickej elektriny v materiáloch. Statická elektrina je nahromadený náboj na povrchu objektov ktorý vzniká trením alebo separáciou rôznych materiálov. Určite si skúšal trieť svoje vlasy o balón a videl si že balón vlasy dočasne priťahoval.
Avšak, ľudia ktorí žili v tej dobe ešte úplne nechápali aký zásadný objav uskutočnili. Bolo to až oveľa neskôr, v roku 1600, kedy William Gilbert zaviedol pojem "elektrina" a študoval elektrostatické javy. Vysvetlil napríklad to, že magnety sa spolu priťahujú a poukázal na to, že naša planéta Zem je vlastne jeden veľký tyčový magnet[2] (bola to logická úvaha ktorá vyplývala z toho, že strelka kompasu ukazuje vždy na sever).
Nasledujúce roky sa uskutočnili ďalšie významné objavy:
- 1752 - Benjamin Franklin uskutočnil svoj slávny pokus s bleskom a šarkanom, čím dokázal elektrickú povahu blesku.
- 1800 - Alessandro Volta vynašiel prvú elektrickú batériu (Voltov stĺp).
Elektromagnetizmus
Ako to, že niektorí ľudia ktorí pozorovali elektrické javy dospeli aj k záverom v oblasti magnetizmu? Nie sú to dve úplne odlišné veci?
Nie tak úplne. V roku 1820 Hans Christian Ørsted objavil súvislosť medzi elektrinou a magnetizmom.
V tomto bode sa stretávame s pojmom "elektromagnetická indukcia". Bola objavená Michaelom Faradayom v roku 1831, a predstavuje základ pre elektrické generátory.
Faradayov pokus spočíval v tom, že obalil kovový drôt okolo papierového kotúču a konce drôtu pripevnil o galvanometer (čo je v podstate zariadenie, ktoré dokáže zmerať veľkosť elektrického prúdu). Následne vnútri tejto umelo vytvorenej cievky pohyboval tyčovým magnetom. Spozoroval, že ručička galvanometra sa hýbala[3]. Znamenalo to, že magnetické pole dokáže generovať elektrický prúd!
Bolo to až oveľa neskôr, v roku 1861 - 1865, kedy James Clerk Maxwell dokázal že elektrina a magnetizmus sú v skutočnosti dve stránky toho istého javu ktorý sa nazýva elektromagnetizmus. Svoje zistenia napokon zjednotil do teórie elektromagnetizmu.
S elektromagnetizmom sa dnes stretávame každodenne, pretože samotné elektromagnetické vlny majú viacero podôb - môže sa jednať o rádiové a televízne vlny, Wi-Fi signál, röntgenové žiarenie, infračervené a ultrafialové svetlo, a podobne[4].
Ohmov zákon
Presúvame sa krátko pred Faradayovým objavom, do roku 1827. Vtedy Georg Ohm sformuloval Ohmov zákon, ktorý je základom pre pochopenie vlastností elektrických obvodov. Zákon hovorí, že:
Prúd prechádzajúci vodičom je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu (
).
Referencie
- ↑ Magnet Academy (National Maglab) - History of electricity and magnetism (https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/600-bc-1599/)
- ↑ William Gilbert - Slovenská Wikipédia (https://sk.wikipedia.org/wiki/William_Gilbert)
- ↑ Magnet Academy (National Maglab) - Electromagnetic Induction (https://nationalmaglab.org/magnet-academy/watch-play/interactive-tutorials/electromagnetic-induction/)
- ↑ James Clerk Maxwell Foundation - Electromagnetic Theory (https://clerkmaxwellfoundation.org/html/electromagnetic_theory.html)