Cvičení z předmětu TNA 16.4. a 23.4.2013
aneb
kterak si nanotechnolog musel poradit se zákonem zachování hmoty a energie....
Ač je to k nevíře, za všemi hmotnými projevy v přírodě je skryta spolupráce hmoty a energie. Lze říci, že je
nutné nanotechnologie „oddémonizovat“ a jediným spolehlivým průvodcem napohled sebesložitějšími jevy a
technologiemi jsou zákony zachování. Další postulát, který je nutné mít neustále na paměti je, že „příroda není
blbá“ a pracuje vždy tak, aby energie vynaložená na proces byla vždy nejmenší možná. Dále je nutné si
uvědomit, že přírodě je opravdu jedno, jestli v daném okamžiku používá chemii, fyziku, elektrotechniku,
fyzikální chemii, matematiku či jakékoliv jiné vědy. Příroda naprosto plynule přechází z jednoho oboru do
druhého tak rychle, že nám přechází zrak! Nezbývá nic jiného, než se s hlubokou pokorou dívat, jak příroda
pracuje a snažit se rozluštit a pochopit, co se vlastně děje a zda si z nás příroda náhodou nedělá dobrý den!
Opravdu nedělá.....
Východiska
Elektrické zvlákňování polymerních roztoků je poháněno elektrickou energií, jak sám název napovídá. Z teorie
je známo, že elektrický proud ovlivňuje prostředí, kterým prochází. Stejně tak prostředí ovlivňuje procházející
proud. Sledováním změn elektrického proudu v čase lze sledovat změny v prostředí, ve kterém prochází proud.
Otázky
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Co je to elektrický potenciál?
Co je to elektrický proud?
Jaký je vztah mezi proudem a napětím?
Co je to elektrický náboj a jak se určí?
Může elektrický náboj existovat sám o sobě?
Můžeme polymerní roztoky považovat za dokonale vodivé kapaliny?
Co je to ionizace plynu?
Za jakých podmínek dojde k ionizaci vzduchu?
Jaký je průběh proudu v závislosti na napětí v plynu? V jaké oblasti se pohybujeme při elektrickém
zvlákňování?
Co je to korona, koronový výboj?
Co je to elektrický – iontový vítr? Jak a za jakých podmínek vzniká? Uplatňuje se nějak v technice?
Co je to osciloskop a na jakém principu pracuje?
Na jakém principu pracuje digitální zpracování analogového signálu?
1. Úkol
Zjistěte velikost a průběh elektrického proudu obvodem spineru.
1. Jaká je souvislost mezi pozorovaným průběhem proudu a průběhem zvlákňování?
2. Jak velký proud teče ve zvoleném okamžiku obvodem?
3. Jak velký elektrický náboj proteče obvodem spineru ve zvoleném časovém intervalu? Kolik
elementárních elektrických nábojů se účastní procesu v daném časovém intervalu?
2. Úkol
Určete polaritu neznámého zdroje vysokého napětí pomocí efektů elektrického větru.
1. Jaký je rozdíl v rychlosti elektrického větru v závislosti na polaritě? A proč?
2. Jak lze snadno a názorně detekovat výše uvedené?
3. Jak snadno určíte polaritu neznámých zdrojů vysokého napětí?
3. Úkol
Zjistěte závislost kritického napětí pro zvlákňování na průměru zvlákňovací elektrody, vzdálenosti mezi
elektrodami a polaritě zvlákňovací elektrody.
1. Mění se velikost kritického napětí v závislosti na výše uvedeném? A proč?
Katedra netkaných textilií a nanovlákenných materiálů, FT, TUL
Pro studenty oboru Nanotechnologie FM TUL, LS 2012-13
Download

návod na cvičen