Pokud chceme mít o elektřině alespoň základní povědomí, musíme vědět, proč a jak vlastně funguje. Naštěstí to není nijak složité. Elektřina totiž není nic jiného než pohyb elektronů mezi jednotlivými atomy. Čím více má daný atom těchto volných elektronů, které se mohou „odtrhnout“, tím je vodivější. Pokud tyto elektrony naopak nemá, je nevodivý a označujeme ho izolant, mezi které patří například plasty nebo destilovaná voda.

Elektřina je s trochou nadsázky naším denním chlebem. Víte ale, co to vlastně je? Jistě, většina lidí někdy slyšela o obvodech, elektrickém proudu, vodičích atd., ale vysvětlit, co je základním principem elektřiny, je pro mnohé z nás překvapivě náročné. Ve skutečnosti to ale není vůbec nic složitého složité.

Na počátku byl jantar

Elektřiny si poprvé všimli už starověcí Řekové v šestém století před naším letopočtem. Řekové totiž používali jantar, který se snadno opracovává, pro zdobení šperků. Při práci s ním ale zjistili, že pokud ho třou o ruku nebo třeba ovčí vlnu, přitahuje k sobě lehké předměty jako třeba vlasy. Tuto vlastnost jako první popsal už Thales z Milétu. Epikuros později dokonce přišel s myšlenkou, že by blesk mohl vznikat třením mraků. I když Řekové znali jistou formu elektřiny, dál se v jejím pochopení nedostali. Tak či tak, jsou to právě oni, kdo stojí za jejím názvem. Jantar se totiž v řečtině označuje slovem elektron.

Za vším hledej elektrony

Abychom mohli elektřinu lépe pochopit, je nutné na základní úrovni pochopit i atom. Ten se skládá z jádra, v němž jsou neutrálně nabité neutrony a pozitivně nabité protony. Kolem něj se pak rozprostírá obal obsahující negativně nabité elektrony. Pokud náboj atomu roven nule, tak jsou elektrony i protony ve stejném množství a navzájem se tedy neutralizují.

Celé kouzlo spočívá v tom, že dokážeme s počtem elektronů manipulovat. Pokud totiž vezmeme zdroj a připojíme ho k obvodu, uvedeme elektrony do pohybu.

Vodiče a izolanty

„Tělem“ obvodu je vodič, typicky měď. Pokud obvod připojíme ke zdroji, od mědi se „odtrhne“ volný elektron a přeskočí k sousednímu atomu, kde se celý proces opakuje. Vodič je vlastně vodičem právě, pokud má tyto volné elektrony, které mohou proudit napříč atomy. Naopak izolanty, tj. nevodivé látky, tyto volné elektrony nemají, a proto nemohou vést proud. Mezi typicky používané vodiče pak patří měď a hliník, zatímco mezi izolanty řadíme především plasty. Vodivá také není destilovaná voda. Nicméně ta, s kterou se v každodenním životě setkáváme, obsahuje další rozpuštěné látky, které již vodivé jsou.

Pohyb elektronů od atomu k atomu není nic jiného než elektrický proud, který „teče“ od záporného pólu k tomu kladnému. V jistém slova smyslu a při velkém zjednodušení můžeme říci, že vodičem „tečou“ právě elektrony. Proto má koncovka kabelu od elektrického zařízení, kterou zapojujete do zásuvky, dva kolíky – jedním do zařízení elektrony přicházejí a druhým naopak odcházejí.

Proč balónek po tření přitahuje vlasy?

Když už víme, co se děje v atomu, můžeme zodpovědět i otázku, proč balónek, anebo v případě Řeků jantar, po tření přitahuje vlasy nebo jiné lehké věci. Pokud budeme balónek třít o látku, jednoduše do něj přidáváme elektrony. Atomy balonku tedy mají více elektronů než protonů, tudíž mají negativní náboj, zatímco třeba vlasy mají náboj lehce pozitivní. No a protože se rozdílně nabité póly přitahují, což všichni známe z magnetu, tak se vlasy na balónek „nalepí“.