ELEKTRICKÝ PROUD A FYZIKÁLNÍ JEDNOTKY

Střídavé dynamo s budícím generátorem z konce 19. století.

Pro další výklad je důležité vědět, že prochází-li elektrický proud vodivým prostředím, například vodivým kovovým drátem, vyvolává různé fyzikální účinky. Velikost elektrického proudu se vyjadřuje v ampérech. Definice praví, že elektrický proud má hodnotu jednoho ampéru, jestliže při stálém průtoku tohoto proudu dvěma rovnoběžnými přímými nekonečně dlouhými vodiči zanedbatelného průměru, umístěnými ve vakuu ve vzdálenosti jednoho metru, vyvolá mezi vodiči sílu 2.10-7 (2/10 000 000) newtonu na jeden metr délky.

André Maria Ampére

Ampér je jedna ze základních fyzikálních jednotek pro popisování fyzikálních dějů. Tato jednotka byla nazvána po slavném francouzském matematikovi a fyzikovi, který se jmenoval André Maria Ampére.
Když teď víme, jaká je jednotka proudu, můžeme si odvodit další jednotky, které popisují vlastnosti elektřiny. V předchozím textu se hovořilo o elektrickém náboji. Velikost náboje je součin proudu a času:

Q (náboj) = I (proud). t (čas).

Jednotkou náboje je jeden coulomb. Je to elektrický náboj, který proteče vodičem při stálém proudu jednoho ampéru za jednu sekundu.

Charles August
de Coulomb

Charles August de Coulomb byl francouzský fyzik, který se ve svém bádání věnoval kromě elektřiny i magnetismu.
Víme-li, co je proud a náboj, můžeme vyjádřit i napětí v elektrickém silovém poli. Toto napětí mezi dvěma místy elektrického pole je určeno prací, kterou je nutno vykonat pro přemístění kladného elektrického náboje o velikosti jednoho coulombu z jednoho místa do druhého. Jestliže se zde vykonaná práce rovná hodnotě jednoho joulu, je toto napětí rovno jednomu voltu. V případě vodiče lze napětí jednoho voltu definovat tak, že jeden volt je elektrické napětí mezi konci tohoto vodiče, do něhož stálý proud jednoho ampéru dodává výkon jednoho wattu. Jednotka napětí je nazvána po italském fyzikovi, který se jmenoval Alessandro Guiseppe Volta.

Volta Alessandro Guiseppe

Další důležitý pojem při popisování elektřiny je kapacita. Máme-li dvě desky z vodivého materiálu, z nichž jedna je uzemněná a na druhou dopravíme elektrický náboj, indukuje se (vznikne, je vyvolán) na uzemněné desce stejně veliký náboj s opačným znaménkem. Toto zařízení se nazývá kondenzátor. Název je odvozen od slova kondenzace (zhušťování, v tomto případě zhušťování elektrického náboje). Měřením bylo zjištěno, že při zvyšování náboje roste i elektrické napětí mezi deskami tak, že poměr nábojů ku napětí zůstává stále stejný.

Michael Faraday

Tento poměr se nazývá kapacita a jeho jednotkou je jeden farad. Kapacitu jednoho faradu má kondenzátor tehdy, jestliže se nábojem jednoho coulombu nabije na napětí jednoho voltu. V technické praxi se však používají pouhé zlomky faradu,
mikrofarad = 1/1 000 000 F,
nanofarad =1/1000 000 000 F,
a pikofarad =1/1000 000 000 000 F.

Název této jednotky byl zvolen podle objevitele elektromagnetické indukce, anglického fyzika Michaela Faradaye.
Každá látka klade procházejícímu elektrickému proudu určitý odpor. Definice říká, že vodič má odpor jednoho ohmu (W), jestliže je připojen na napětí jednoho voltu a prochází jim přitom proud jednoho ampéru, tedy 1 W = 1 V/1 A.

Georg Simon Ohm

Rovnice R (odpor) = U (napětí) / I (proud)

vyplývá z fyzikálního zákona, který objevil německý fyzik Georg Simon Ohm. Stojí za zmínku, že se nezabýval jen elektřinou, ale také akustikou a optikou.
Toto tedy jsou nejdůležitější fyzikální jednotky, které charakterizují elektrické jevy a bez nichž bychom neuměli popsat elektrické pole, elektrický proud a jejich projevy.