Elektrické vodiče a ich použite v praktickom živote
Samotná elektrická energia je v našich životoch taká samozrejmá, že si často ani neuvedomujeme, skadiaľ sa berie. Akými cestami sa dostáva do našich televízorov, počítačov či kuchynských spotrebičov?
Neviditeľný zdroj sily, svetla či zvuku, ktorý berieme ako samozrejmosť, ale ktorý nám pri výpadku dokáže riadne znepríjemniť život. Jej tok do našich domovov, kancelárií, ale aj veľkých priemyselných závodov prebieha prostredníctvom elektrických vodičov. Čo teda vodiče sú a v akých podobách sa s nimi stretávame v bežnom živote?
Elektrický vodič z pohľadu fyziky
Z pohľadu fyziky je vodič materiál, ktorý slúži na vedenie elektrického prúdu. Túto vlastnosť získava vďaka existencii voľných elektrónov v atómovom obale, a čím viac týchto voľných elektrónov látka má, tým lepším je vodičom. Najznámejšími typmi vodičov sú kovy, hlavne hliník, meď, železo, zlato a striebro. Striebro má zo všetkých kovov najlepšie vodivé vlastnosti, no najviac používaná je v sfére elektrotechniky meď. Na vylepšenie mechanických vlastností kovových vodičov sa v praxi používajú ich zliatiny, napr. mosadz, bronz…
Existujú však aj nekovové vodiče na báze grafitu a na báze kovových zlúčenín (oxidy). Ich slabé mechanické vlastnosti im nedovoľujú prenos elektrickej energie na väčšie vzdialenosti, preto svoje uplatnenie našli hlavne v obvodoch LCD displejov, klávesníc či na tlačidlách diaľkových ovládačov.
Izolanty – chránia vodič aj život a zdravie človeka
Samotný vodič pred mechanickým poškodením a bezprostredným dotykom so živými časťami chráni izolácia. Táto slúži zároveň aj ako rozlišovací znak. Podľa farebného rozlíšenia stanoveného príslušnými normami je jednoduchšie vyznať sa v rôznorodosti druhov a možnostiach použitia samotných vodičov.
Najbežnejšími izolantmi sú PVC, porcelán, keramika, drevo, papier, ale aj jantár, síra a za normálnych okolností aj vzduch alebo iné plyny.
Tak, ako sa musí vodič vyrovnať s rôznymi podmienkami, izolácia musí rovnako dobre odolávať mechanickému, poveternostnému či chemickému zaťaženiu.
Teplo – vedľajší efekt prechodu el. prúdu vodičom
Vodivosť materiálu je tým väčšia, čím menší elektrický odpor vodič vytvára. Jej závislosť na teplotných pomeroch má za následok to, že s rastúcou teplotou rastie aj odpor a ten spotrebúva určitú elektrickú energiu. Energia sa potom mení na teplo a odborne tento fyzikálny jav nazývame tiež Joulovo teplo.
Na princípe Joulovho tepla pracuje množstvo našich spotrebičov v domácnosti, ktorých prvoradou funkciou je výroba tepla. Ich hlavnou súčasťou je výhrevná vložka z vysokoodporového materiálu, napr. keramika. V bežnom živote ich nájdeme v ohrievacích telesách, varičoch, žehličkách alebo kávovaroch.
Elektrické vodiče sú neoddeliteľnou súčasťou našich domácností a priemyslu
Tak, ako si neuvedomujeme existenciu vzduchu, ktorý dýchame, aj fungovanie našich elektrických prístrojov a zariadení je pre nás úplnou samozrejmosťou. Je až dych vyrážajúce, aké dômyselné a prepracované technológie a koľko sofistikovanosti sa ukrýva len v obyčajnom televízore či práčke. A toto všetko je so zdrojom elektrického prúdu poprepájané tenkými drôtikmi alebo spleťou viacerých laniek, v ktorých neustály tok energie prináša do našich domovov svetlo, teplo, dáta či nám iným spôsobom uľahčujú a spríjemňujú život. Možno aj takýto pohľad si elektrické vodiče zaslúžia.