Elektrické pole. Elektrický náboj a jeho vlastnosti. Elektrický náboj Q coulomb [C]

Transkript

1 Elektrické pole Elektrický náboj a jeho vlastnosti Elektrický náboj Q coulomb [C] Vlastnosti: 1/ elektricky nabité těleso působí silou na jiná tělesa 2/ el. náboj lze přenášet z povrchu jednoho tělesa na jiné těleso 3/ el. náboj se může přemisťovat i v jednom tělese - látky, v kterých se přemisťuje snadno vodiče - nedochází k přemisťování náboje izolanty 4/ dva druhy el. náboje kladný, záporný 5/ Dvě tělesa se souhlasnými náboji se odpuzují dvě tělesa s nesouhlasnými přitahují 6/ el. náboj je dělitelný až po elementární náboj ( e = 1, C) 7/ el. náboj je vázán na částice látky v atomu na protony a elektrony = e 8/ každý atom je soustava kladných nábojů v jádře a záporných v obalu - náboje v jádře = náboje v obalu elektricky neutrální atom el. neutrální těleso 9/ odpoutá-li se jeden nebo více elektronů z obalu kladný ion - anoiont připojí-li se k obalu jeden nebo více elektronů záporný ion kationt 10/ v atomech kovů jsou elektrony na vzdálenějších slupkách vázány menšími silami dobře se uvolňují volné elektrony příčina el. vodivosti 11/ Zákon zachování el. náboje: V elektricky izolované soustavě těles je úhrnný el. náboj stálý. El. náboj nelze vytvořit ani zničit, lze jej pouze přemisťovat. Silové působení el. nábojů Dvě zelektrovaná tělesa na sebe působí přitažlivými, nebo odpudivými silami elektrické síly. Bodový náboj elektricky nabité těleso velmi malých rozměrů, vzhledem ke vzdálenostem, ve kterých zkoumáme jeho elektrické účinky. ( obdoba hmotného bodu) Velikost síly Ch. Coulomb konec 18. století Coulombův zákon: Dva bodové náboje v klidu se navzájem přitahují, nebo odpuzují stejně velikými elektrickými silami opačného směru. Velikost elektrické síly je přímo úměrná součinu nábojů a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdálenosti. Q1. Q r 2 F k k = konstanta úměrnosti, závisí na vlastnostech prostředí 2 pro vakuum ( pro vzduch přibližně) k = N.m 2.C -2 pro jiná prostředí : 1 k 0 permitivit a vakua = 8, C 2 m -2 N r relativní r permitivita prostředí vakuum vzduch cca 1 (MFCHT 290) sbírka: 119/6, 120/7,8, 9, 10, 11, 12, 13

2 Elektrické pole a jeho intenzita Vzájemné silové působení elektrických nábojů se uskutečňuje prostřednictvím el. pole. El. pole se vyskytuje v okolí každého elektricky nabitého tělesa a částice. Intenzita el. pole E [N.C -1 ] E F Q Homogenní el. pole intenzita má ve všech místech el. pole stejnou velikost a směr Q Radiální el. pole kolem bodového náboje pomocí coulombova z. E k 2 r El. pole se znázorňuje pomocí siločar El. potenciál a el. napětí Přemisťujeme-li v el. poli částici s el. nábojem proti síle, kterou pole na náboj působí, konáme práci. El. potenciál v bodě je podíl práce vykonané při přemístění bodového náboje z místa nulové intenzity pole do námi uvažovaného bodu a velikosti tohoto náboje. W jednotkou el. potenciálu je volt = J.C -1 Q množina bodů se stejným potenciálem tvoří hladinu potenciálu Hladinu nejvyššího potenciálu tvoří: povrch kulového vodiče kladně nabitá deska, je li druhá deska uzemněna ( uz. deska hladinu nulového potenciálu) Rozdíl potenciálů mezi dvěma body el. pole = elektrické napětí [U] El. napětí mezi deskami ( homogenní el. pole) U E. d d = vzdálenost mezi deskami - intenzita homogenního pole : sbírka 121/15, 16, 19 Kapacita vodiče, kondenzátor U E [V.m -1 = N.C -1 ] d Deskový kondenzátor se skládá ze dvou vodivých a navzájem izolovaných rovnoběžných desek. Je-li jedna deska kondenzátoru nabita kladně, na druhé se v důsledku elektrostatické indukce vytvoří dva stejně velké nesouhlasné náboje. V případě, že je deska uzemněná, jeden náboj se odvede do země a na desce zůstane vázaný náboj, který je záporný. Mezi deskami je napětí U = E.d. Přenášíme-li na první desku postupně náboj Q, 2Q, 3Q, zvětšuje se mezi deskami napětí na hodnoty U, 2U, 3U Q 2Q 3Q konst. U 2U 3U

3 Q podíl náboje a napětí mezi deskami je konstantní a určuje kapacitu C kondenzátoru. C U jednotka farad [F] - kondenzátor má kapacitu 1 F, jestliže se nabije elektrickým nábojem 1 C na napětí 1 V. - kapacita kondenzátoru je dána jeho konstrukcí: - závisí na obsahu S účinné plochy desek - vzdálenosti d - permitivitě prostředí kapacita deskového kondenzátoru : C 0 r S d spojení kondenzátorů: - paralelně: C 1 seriově: U C 2 C = C 1 + C 2 1 C 1 1 C C 1 2 Příklady: str

4 Elektrický proud v kovových vodičích El. proud usměrněný pohyb částic s elektrickým nábojem - šiřitelé el. proudu jsou volné elektrony směr proudu je od pólu k + pólu - dohodnutý (konvenční) směr proudu je opačný tj. od + pólu k pólu proud je veličina, která je určena velikostí náboje, který projde průřezem vodiče za 1 s. Q I [A] Ampér t Jednoduchý elektrický obvod Jednoduchý el. obvod se skládá ze : Zdroje napětí vytváří el. pole, které uvádí volné elektrony do usměrněného pohybu Elektrického spotřebiče zařízení, v němž se el. energie mění v jinou energii Spojovacích vodičů Spínače Do el. obvodu se zapojují měřící přístroje: Ampérmetr seriově Voltmetr paralelně I V A - + Odpor vodiče Při pohybu se elektrony dostávají do střetu s krystalickou strukturou kovu, atomy kovu i mezi sebou navzájem. Tím se uspořádaný pohyb brzdí vodiče kladou el. proudu odpor Odpor: závisí na: délce vodiče, teplotě, průřezu vodiče, materiálu měrný odpor (MFCHT) l R [ ] Ohm S R R0 1t R 0 odpor při 0 0 C, - teplotní součinitel odporu (MFCHT) Sbírka str / 45,46,51,52

5 Ohmův zákon pro část obvodu Proud procházející rezistorem je přímo úměrný napětí na rezistoru U I + další úpravy zlomku R Ohmův zákon pro celý obvod Jednoduchý el. obvod podle schematu: V 1/ žárovkou neprochází proud - neodebírá energii - měříme elektromotorické napětí U e 2/ žárovkou prochází proud - svorkové napětí U Svorkové napětí je vždy menší než elektromotorické příčina: vnitřní odpor zdroje a ostatních součástí obvodu R odpor vnějších částí obvodu U svorkové napětí R i - odpor zdroje U e elektromotorické napětí I Ue R R i U U, kde U I. R, U i I. Ri e U i Zkratové proudy: Podle velikosti vnitřního odporu zdroje měkké (plochá baterie)- větší vnitřní odpor tvrdé (akumulátor)- malý vniřní odpor nahradíme-li žárovku vodičem zkrat Důsledek odpor vnější části obvodu klesá k nule svorkové napětí také k nule dostáváme : U e = 0 + U i = I.R i Ue odtud: I jelikož je odpor malý, proud dosahuje velkých hodnot R i Příklad učebnice str. 73 dole, Sbírka 130/67-69, 132/79, 134/86, 135/89,90, 136/95

6 Spojování rezistorů: Seriově : R = R 1 + R 2 1 Paralelně: R 1 1 R R 1 2 Odvozené vzorce: U = U 1 + U 2 I = I 1 + I 2 U1 R1 I 1 R2 U2 R2 I2 R1 Spojování zdrojů napětí: Seriově:_ U = U 1 + U 2 +. Paralelně: I = I 1 + I Proud zůstává stejný Napětí zůstává stejné Práce el. proudu: Při přemisťování volných elektronů konají síly el. pole ve vodiči práci W = Q.U [J] W = Q.I.t odvozené vztahy: W = R.I 2 U 2.t W = t R Výkon el. proudu W U. I. t P U. I. Příkon spotřebiče t t P účinnost spotřebiče : P 0 = příkon P = výkon P 0

7 El. proud v polovodičích POLOVODIČ - pojem: - polovodiče jsou látky, jejichž vodivost se nachází mezi vodiči a nevodiči. - jejich vodivost lze zvyšovat vnějším energ. zásahem (ohřev, ozařování) Rozdíl kovy x polovodiče v závislosti na teplotě: 0 K - kovy supravodivé - polovodiče nevodivé Polovodiče - vlastní (čisté) - nevlastní ( s příměsí čistých látek) Nejčastější prvky: B, C, Si, P, Ge, Se Struktura polovodičů: všechny látky jsou tvořeny atomy atom = jádro + elektrony elektrony - obíhají kolem jádra po drahách el. na drahách blíž k jádru jsou vázány pevněji, na vzdálených volněji. elektrony vnější dráhy - valenční elektrony Podle počtu val. elektronů - mocnost prvků - viz. Mendělejev-skup. 3mocné - hliník, galium,indium 4mocné - germanium, křemík 5mocné - fosfor, arsen, antimon El. proud v polovodičích: El. proud vzniká uspořádaným pohybem volných elektronů = v látce musí být volné elektrony. V chemicky čistém Ge,Si.. jsou při nízkých teplotách všechny valenční elektrony zůčastněny na valenčních vazbách.= nevodič Při zvýšení teploty - el. se uvolňují - prázdné místo po elektronu = = díra = místo s nedostatkem záp. náboje = nositelka + náboje polovodiče typu N příměs prvku s více valenčními elektrony - donory - přebytek volných elektronů - vyšší vodivost - el. proud je tvořen volnými elektrony ( převážně) polovodiče typu P příměs prvku s méně valenčními elektrony - akceptory - přebytek děr - děrová vodivost - el. proud vzniká vlivem kladných děr ( převážně)

8 Magnetické pole Magnetické pole trvalého magnetu: kolem magnetů se vytváří magnetické pole. V magnetickém poli se projevují silové účinky - dva magnety se přitahují, nebo odpuzují, podle toho, jak jsou k sobě obráceny. Severní pol magnetů - značí se červeně, nebo N Znázornění MP - magnetické indukční čáry ( vždy uzavřené, procházejí magnetem) - vně magnetu od severního k jižnímu polu Magnetické pole vodiče: Kolem vodiče, kterým prochází proud vzniká mg.pole. Magnetické indukční čáry magnetického pole přímého vodiče mají tvar soustředných kružnic. výchylka magnetky v blízkosti vodiče: Ampérovo pravidlo pravé ruky: - položíme pravou ruku na vodič tak, aby dlaň byla obrácena k magnetce a prsty směřovaly po proudu. Odkloněný palec ukáže směr, kterým se otočí severní pol magnetky. směr indukčních čar: - položíme ruku na vodič, palec ve směru proudu, pokrčené prsty udávají směr siločar. Severní a jižní pol cívky: Amperovo pravidlo pro cívku - uchopíme cívku tak, aby prsty směřovaly po proudu, palec ukáže severní pol cívky. Magnetická indukce: Vložíme-li do homogenního magnetického pole pohyblivý vodič a necháme jím protékat proud, zjistíme, že se vychyluje. Pokud otočíme magnet, nebo změníme směr proudu, vachýlí se na druhou stranu. = na vodič, kterým prochází el. proud a je umístěn v magnetickém poli působí síla. F = B.I.l.sin l - délka vodiče, I - proud, sin - úhel, ketrý svírá vodič s ind. čarami. B - magnetická indukce - vyjadřuje hustotu indukčních čar - jednotka - tesla (T) N/A.m Pro stanovení směru síly - Flemingovo pravidlo levé ruky: - položíme levou ruku na vodič tak, aby prsty ukazovaly směr proudu a indukční čáry do dlaně. palec ukáže směr síly. magnetický indukční tok: = B.S - součin indukce a plochy, kterou procházejí indukční čáry kolmo jednotka: weber (Wb)

9 Silové účinky v magnetickém poli: 1. Mag. indukce je větší, prochází-li cívkou větší proud 2. Při větším počtu závitů jsou silové účinky větší 3. Silové účinky závisí na použitém materiálu jádra cívky. Elementární magnety: Magnet je nedělitelný - nelze oddělit S a J pol Magnet. pole se vytváří kolem nabité částice, která se pohybuje = elektrony při svém pohybu v el. obalu vytvářejí slabé mg. pole = atom = elementární magnet účinky mg. polí uvnitř a v okolí atomu se buď zesilují, nebo zeslabují. Značně se zesilují např. v oceli, kde vytvářejí tzv. domény, tj. oblasti o velikosti cca 0,1 mm. V každé doméně jsou element. Magnety uspořádány stejným směrem. Domény ale uspořádány nejsou. Vlivem vnějšího mg. pole se mohou uspořádat = vzniká magnet. V magneticky tvrdých látkáck (ferity) zůstávají domény uspořádány i po zániku působení vnějšího mg. pole - trvalé permanentní) magnety V magneticky měkkých látkách ( měkké oceli) se domény vlivem vnějšího mg. pole uspořádají, ale po jeho zániku jejich uspořádáníé mizí. Otázky: Jak na sebe působí 2 magnety? průběh ind. čar v homogenním mg. poli tvar ind. čar kolem přímého vodiče jak se určí N pol cívky Sílu, kterou působí mg. pole o B=1T na vodič dlouhý 250 mm, kterým prochází proud 10 A. Vodič je kolmý k i.č. na čem závisí mg. indukce v dutině cívky Flemingovo pravidlo

10 Magnetické pole cívky, elektromagnet Silové účinky mg. pole cívky závisí na: - proudu, který cívkou prochází - počtu závitů - látce, která je v dutině cívky Cívka s jádrem z magneticky měkké oceli - elektromagnet - elektromagnet = dočasný magnet, účinek trvá pouze pokud prochází cívkou proud. elmag. relé - cívka s jádrem (elektromagnet), k němuž se přitahuje kotva, pokud cívkou prochází proud. Na kotvě jsou kontakty, které otevírají, nebo uzavírají el. obvod. - působí jako dálkově ovládaný spínač, k jehož ovládání stačí malý proud. jističe - jsou zařízení, která při nadměrném proudu samočinně odpojí chráněný obvod. Základem je relé, které při určitém proudu uvolní pružinu, která oddálí kontakty. Elmag. indukce - pokud budeme do dutiny cívky, připojené k voltmetru strkat magnet, ručka na voltmetru se vychýlí. Budeme-li strkat magnet rychleji, výchylka bude větší. To samé se stane, budeme-li mít 2 cívky, položené vedle sebe: Do jedné pustíme proud, na druhé se naindukuje napětí == Elmag. indukce je děj vyvolaný nestacionárním magnetickým polem. Měnící se magnetické pole vzbuzuje ve vodiči indukované elektrické pole, a pokud je vodič částí uzavřeného elektrického obvodu, vzniká v něm indukovaný el. proud. - rychlejší změna magnetického indukčního toku (tj. pohybuje-li se magnet rychleji) působí větší indukované napětí. z tohoto vyplývá Faradayův zákon elmag. indukce: Indukované elektromotorické napětí se rovná časové změně magnetického indukčního toku: U = - Φ/t ø = mg. indukční tok t = čas mínus ve vztahu: Lenzův zákon: Indukovaný proud má takový směr, že svým magnetickým polem působí proti změně magnetického pole, která jej vyvolala.

11 Vlastní indukce - je způsobena změnami proudu v cívce a s spojenými změnami magnetického pole. - Při přerušení proudu v obvodu s cívkou zanikne mg. pole téměř okamžitě. Vlivem této rychlé změny mg. indukčního toku se indukuje napětí mnohem větší, než bylo původní napětí v obvodu. Tyto jevy, které vznikají při uzavření a otevření obvodu se nazývají přechodné jevy. - trvají přechodnou dobu, než se proud ustálí Indukované napětí: U = -L.deltaI/delta t L - vlastní indukčnost (H) 1 Henry je vlastní indukčnost uzavřeného obvodu, v němž vzniká indukované napětí 1 V, jestliže se proud protékající tímto obvodem, rovnoměrně mění o 1A za 1s. Střídavý proud - vznik střídavého proudu - smyčka obdélníkového tvaru se bude otáčet v homogenním mg. poli mezi poly magnetu: 1. poloha: smyčkou sice prochází hodně indukčních čar, ale jejich počet uvnitř smyčky se při malém pootočení skoro nezmění - časová změna mg. indukčního toku cívkou je nulová - indukované napětí taky 2. poloha: při nepatrném pootočení smyčky se počet ind. čar podstatně zvětší - indukuje se největší napětí 3. poloha: viz poloha 1 4.poloha: viz poloha 2, ale záporná = smyčka, ve které se indukuje napětí je zdrojem střídavého napětí. V obvodu připojeném ke zdroji stříd. napětí prochází střídavý proud. Střídavé napětí a proud - proměnlivé veličiny = používají se : okamžité napětí (u) okamžitý proud (i) Největší okamžité napětí - amplituda napětí (Um) - " - proud - amplituda proudu (Im) Frekvence: f = 1/T jednotka: Hertz (Hz) T - perioda Efektivní hodnota: cca 0,7 x nejvyšší hodnota, které střídavá veličina dosahuje

12 Elektrický proud v elektrolytech Většina čistých kapalin má velmi nepatrnou el. vodivost (destilovaná voda el. proud nevede) - roztoky solí, kyselin a zásad vedou proud dobře Elektricky vodivé kapaliny = elektrolyty elektrolyty = roztoky (taveniny) iontových sloučenin Vodivost elektrolytů je podmíněna disociací (rozpadem) neutrálních molekul intové sloučeniny na kladné a záporné ionty, které jsou pak v roztoku volně pohyblivé. Např.: NaCl...Na + a Cl - CuSO 4...Cu 2+ a SO 4 2- H 2 SO 4...2H + a SO 4 2- Při setkávání opačných iontů dochází k rekombinaci opětovnému slučování. Při určitém stupni disociace rozpuštěné látky nastane rovnováha mezi disociací a rekombinací. Vzniká stejný počet iontových párů, jako zaniká starých. Elektrolytická disociace je primární děj, ke kterému dochází již při rozpouštění látky v rozpouštědle. Elektrolýza: Zavedou-li se do elektrolytu dvě elektrody, připojené na ss zdroj napětí, začne elektrolytem procházet el. proud. Kladně nabitá elektroda = anoda záporně nabitá = katoda volně pohyblivé ionty se dají do uspořádaného pohybu k elektrodám: záporné k anodě (anointy) kladné ke katodě (kationty) Pohyb iontů končí na elektrodách -ionty předají anodě nadbytečné elektrony +ionty přijmou elektrony na katodě ionty se na elektrodách neutralizují a buď se vylučují na povrchu elektrod, nebo vstupují do chemické reakce s elektrodou, nebo s některou složkou elektrolytu. Např.: Elektrolyt je tvořen vodným roztokem CuSO 4, anoda je měděná, katoda platinová: CuSO 4... Cu 2+ a SO 4 2-, ionty Cu 2+ putují ke katodě, kde se vylučují jako Cu, ionty SO4 2- putují k anodě, kde vstupují do reakce s materiálem anody: SO 4 + Cu = CuSO 4 a vstupují zpět do roztoku. Tím se nemění koncentrace roztoku, ale měď z anody je přenášena na katodu. Kdyby i anoda byla platinová, SO 4 2- by s ní nereagoval a sloučil by se s molekulami vody: 2SO4 + 2H 2 O = 2H 2 SO 4 + 2O - vznikla by kyselina sírová a kyslík, který uteče ven. Na katodě by se opět vylučovala měď. - při tomto ději se mění složení elektrolytu. Využití: Zhotovení kovových povlaků na předmětech ( pochromování oceli), - výroba některých kovů ( hliník) - čištění kovů ( měď) - získávání plynů - kyslík, vodík

13 Faradayovy zákony pro elektrolýzu: Pro množství látky, která se na elektrodách vyloučí vyslovil F. dva zákony: 1.zákon: Hmotnost látky, která se vyloučí na elektrodě při elektrolýze je přímo úměrná prošlému náboji Q m = AQ probíhá-li elektrol. při stálém proudu I po dobu t, je Q = It m = AIt Konstanta A = elektrochemický ekvivalent látky ( hmotnost látky, která se vyloučí při proudu 1A za 1s 2. zákon: Množství různých prvků, které se vyloučí při elektrolýze průchodem stejného náboje je chemicky ekvivalentní. Za chemicky ekvivalentní považujeme taková množství látek, která se mohou chemicky navzájem zastupovat, nebo se mohou beze zbytku chemicky slučovat. Chemicky ekvivalentní jsou kilogramekvivalenty(kilovaly) látek kilogramekvivalent = kilomol látky : mocenstvím ( M:z) k vyloučení 1 kilogramekvivalentu látky je potřeba náboj, který označujeme F a nazývá se Faradayova konstanta F = 9, C spojením zákonů: m = při stálém proudu: M zf Q elektrochemický ekvivalent dané látky: A = zf M

14 Chemické zdroje napětí - jsou zdroje, v nichž napětí vzniká chemickou reakcí První chemický článek sestrojil koncem 18. století Alessandro Volta elektrolyt: kys.sírová anoda: měď katoda: zinek V tomto případě je měděná deska vzhledem k elektrolytu kladná, zinková záporná Výsledné napětí je dáno rozdílem potenciálů obou desek. (kdyby byly obě desky ze stejného materiálu, mají stejný potenciál, napětí žádné nevznikne) Galvanický článek je zdroj el. napětí tvořený dvěma elektrodami různých kovů ve styku s vhodným elektrolytem. Dochází v něm k přeměně chem. energie v energii elektrickou. Suché články: katoda - zinkový kalíšek anoda - uhlíkový váleček elektrolyt - salmiak, napuštěný v hustém škrobovém mazu anoda je obalena vrstvou směsi burelu (MnO2) a tuhy - to brání vzniku bublinek H2, který by polarizoval anodu a tím znemožnil průchod proudu. napětí článku 1,5 V akumulátor: elektrody - olovo elektrolyt - kys. sírová Akumulátor se stává zdrojem energie teprve po nabití. nabíjení: anoda se pokrývá vrstvou oxidu olovičitého katoda - zůstává olověná vybíjení: vzniká síran olovnatý (PbSO4) na obou elektrodách kyselina reaguje s elektrodami - snižuje se hustota elektrolytu - lze měřením hustoty zjistit, jak je nabitý nabitý článek: cca 2,1 V další typy: NiFe - oceloniklový (alkalický) NiCd - niklokadmiový po nabití mají cca 1,4 V elektrolyt: roztok KOH snesou bez poškození i úplné vybití.

15 Výboje Samostatný výboj: příčinou vzniku samostatného výboje = také ionizace plynu Vlivem různých částic, které dopadají na Zemi např. z vesmíru určitý počet iontů. Je ale nepatrný - do určitého napětí nevyvolá proud. po překročení tohoto tzv. zápalného napětí dává el. pole elektronům a iontům takové zrychlení, že dojde k lavinové ionizaci. Proud prochází dále plynem bez působení ionizačního činidla a vzniká samostatný výboj. 1/ Výboje za sníženého tlaku Př.: Ke zdroji vys. napětí připojíme elektrody trubice, ve které zřeďujeme vzduch vývěvou. - Při atm. tlaku nebude žádný pozorovatelný výboj. - při snížení tlaku tzv. doutnavý výboj - při tlaku cca 5 kpa se objeví kolem anody narůžovělé světlo - tzv. anodové světlo - při dalším snižování anodové svělo zmizí a objeví se kolem katody namodralé katodové světlo - ve zředěném plynu se výboj vytváří při menším zápalném napětí - při velkém zředění záp. napětí roste - málo částic, které přenášejí náboj. Anodové světlo sleduje tvar trubice - reklamní trubice. Různou barvu způsobují různé plyny v trubicích a různé látky na vnitřní straně trubic. Doutnavý výboj - v zářivkách. zářivky jsou trubice plněné plynem (Ar,Kr) Zářivky mají asi 4x vyšší světelnou účinnost než žárovky a svou barvou světla se blíží dennímu světlu. Doutnavky - signalizují napětí v některých zařízeních. Jsou to baňky nebo trubičky plněné neonem, v kterých probíhá doutnavý výboj na krátké dráze. Výboje za atmosferického tlaku: Jiskrové výboje - trvají zlomek sekundy Obloukové výboje - výboj trvá déle - oba typy vedou výbojů vedou ve srovnání s doutn. výboji velké proudy Jiskrový výboj: např. při vybíjení kondenzátorů, Největší jiskrové výboje v přírodě - blesky (výboje mezi mraky a Zemí) Před bouřkou - prudké stpoupání vzduchu, který je smísen s vodními parami a částečkami prachu. Ty přenášejí náboje, které se hromadí v mracích. Tím roste rozdíl potenciálů, tzn. napětí mezi mrakem a povrchem Země. Po překročení zápalného napětí vznikne blesk. Blesk probíhá v ionizovaném plynu mezi mrakem a vyvýšeným místem Země. - Hromosvody - Prokop Diviš (1745 u Znojma)

16 Malé jiskrové výboje - vznikají při tření tkanin, řemenů, papíru..., při čerpání některých tekutin - např. benzín Obloukový výboj: probíhá při menším napětí než jiskrový, obvodem ale musí procházet značný proud, až několik set A. Po zapálení se obloukový výboj udrží při nižším zápalném napětí, protože se plyn i elektrody zahřívají až na několik tisíc stupňů. Využití OV: - obloukové pece - obloukové svařování - výbojky - k osvětlení ( sodíkové, rtuťové) Vedení proudu ve vakuu: Vakuum jako takové je velmi dobrý izolant - nejsou přítomny elektrony ani ionty. U kovů při teplotách cca nad 1000 stupňů dochází k termoemisi, tj. uvolňování elektronů z kovů (něco na způsob vypařování kapaliny). Ve vakuu vedou proud v el. poli elktrony, které se uvolňují termoemisí. Termoemise se využívá v elektronkách.