Élektron

(gör., lat. elektrum), a borostyánkőnek (l. o.) ókori neve, melyet némelyek a Napra vonatkoztatnak, mert a borostyánkő szinét a sugárzó Napéhoz hasonlították; mások ama sajátságára vonatkoztatják, hogy a testeket magához vonzza. Az ókorban E.-nak nevezték még a 3 sr. aranyból és 1 sr. ezüstből készített ötvényt. Egy mikénei edény, melyet Kr. e. 200 évvel készítettek 89,4 % aranyból, 8,5 % ezüstből, 0,6 % rézből és 0,2 % vasból áll.

Elektrooptikai

jelenségek, az elektromosságnak bizonyos fényjelenségekre gyakorolt hatásából származó tünemények. Az első ilynemü jelenséget Faraday fedezte fel 1845. Azt tapasztalta ugyanis, hogy erős elektromágnes sarkai közé helyezett flint-üvegben a rajta áthaladó sikban polározott fény polarizáció-sikját az elektromágnes elforgatja. Eme jelenséget Faraday után különösen Becquerel, Wiedamann, Bertin, Verdet, Gordon, Kundt s Röntgen tanulmányozták. Ezen vizsgálatokból kitünt, hogy 1. diamágneses anyagokban az elforgatás iránya egyezik oly áram irányával, mely sugár körül keringve a tényleg fellépő mágneses erővel egyenlő irányu mágneses erőt létesítene; 2. az elforgatás nagysága a fénysugár két pontja között arányos a két pont közötti mágneses potenciálkülönbséggel; 3. különben egyenlő körülmények között az elforgatás szöge különböző anyagokban különböző. A különböző anyagoknak ezen szempontból való jellemzésére szolgál a Verdet-féle állandó, mely az elforgatás szögét adja ivmértékben oly két pont között, melyek közötti mágneses potenciálkülönbség az egységgel egyenlő. A polarizáció sikjának elforgatása mágneses erők befolyása alatt ugy a szilárd, mint a cseppfolyós és gázalaku testekben kimutatható. Kundt és Röntgen és Becquerel a földmágnesség létesítette elforgatást is lemérték. Az elektrooptikai jelenségek közé sorolandó továbbá az, melyet Kerr észlelt először. Ha ugyanis valamely átlátszó unelektrikum (szigetelő anyag), pl. üveg, erős elektrosztatikai térbe helyeztetik, ugy az a fényt kettősen töri és a lineárisan polározott fényt ellipszisben polározott fénnyé változtatja. Az átlátszó test az elektromos térben tökéletesen ugy viselkedik, mintha az elektromos erővonalak irányában nyomó vagy huzó erő hatna reá. Az elektromosság eme hatásának quantitativ viszonyairól egyelőre csak annyi tünt ki, hogy a rendes és rendellenes sugár közötti menetkülönbség különben egyenlő körülmények között arányos az elektromoserő intenzitásának négyzetével. Ezen jelenséggel Kerren kivül különösen Gordon, Röntgen, Quinque és Blondlot foglalkoztak. Kerr azonkivül az elektromosságnak még egy különös hatását észlelte a fényre, azt t. i., hogy az elektromágnes a polusáról visszavert lineárisan polározott fény polárizáció-sikját elforgatja. Ha a beeső fény polárizáció-sikja a beesési sikkal párhuzamos, az elforgatás a mágnesező áram irányában történik; ha a beesési sikra merőleges, 85° s 75° közötti beesési szögre a forgatás az árammal egyértelmü, 75° s 85° között azzal ellentett irányu.

Elektroszkóp

Elektromos vezetők kölcsönhatásán alapuló elektromos potenciál-különbségek létezésének kimutatására alkalmas készülékek.

Elektrosztatika

A nyugalomban levő elektromosság egyensulytana. Az elektromosság a müködő vonzó és taszító erők hatása alatt egyensulyban lehet szigetelt vezetőkön szabad állapotban, vagy nem szigetelt vezetőkön kötött állapotban. Ezen egyensuly tüneményei, valamint annak rohamosan történő megváltozása kisütéskor képezik az elektrosztatika tárgyát.

Elektrosztatikai egységek

Ezek a nyugalomban levő szabad elektromosság hatásaira vannak alapítva. Coulomb törvénye szerint azon erő, mellyel pontokba összegyüjtve képzelt két elektromosság-mennyiség egymásra ha mennyiségükkel egyenes viszonyban, kölcsönös távolságuk négyzetével pedig forditott viszonyban van; az elektromosság mennyiségének (röviden a mennyiségeknek v. töltésnek) egysége azon mennyiség, mely ugyanannyi mennyiségre 1 cm távolságból 1 din erővel hat; ez az egység tehát éppen ugy van meghatározva, mint a mágnesség egysége, tehát szintén 1cm3/2g1/2sec-1 által van kifejezve. Valamely elektromos test az elektromos potenciál egységét valamely pontban akkor létesíti, ha az ebben a pontban levő elektromosság-mennyiségnek a test hatása körén kivül való elmozdításakor mennyiség-egységként l erg munkát kell végeznünk, vagy elektromos taszítás esetén 1 erg munkát nyerünk; egysége tehát 1 erg: 1 menny. egys. = 1cm1/2g1/2sec-1; két pont között akkor van a potenciál különbség egysége, ha egy erg munkára van szükségünk, hogy az elektromosság egységét az egyik ponttól a másikig eltoljuk. Valamely r sugaru és Q töltésü gömb potenciálja a gömb felületén vagy belsejében Q/r; a gömb potenciálja tehát akkor lesz az egység, ha töltése 1 menny. egység, sugara pedig 1 cm. Az elektromos kölcsönös potenciál (l. Elektromos potenciál) nem a mennyiség egységéhez viszonyított, hanem az általában végzett munka, egysége tehát 1 erg; ugyanez az egysége van valamely vezető helyzeti energiájának is. Az elektromos kapacitás egységével az a vezető rendelkezik, mely 1 mennyiségegységnyi töltéssel a potenciál egységére emelkedik; a kapacitás fogalma szerint lesz a kapacitás egysége 1 mennyiség egys.: 1 potenc. egys. = 1 cm. És mivel a gömb kapacitását kifejezi a gömb sugara, a kapacitás egysége még azon szigetelt gömb kapacitása, melynek sugara 1 cm. A Föld kapacitását kifejezi a földgömb sugara, vagyis 6,37X108 cm., a Nap kapacitása 7,135X10l0 cm.

Elektromágnesi egységek. Ezek kiinduló pontja az áramnak a mágnesekre való hatása, és mivel az áramló elektromosság hatásainak van a legtöbb technikai alkalmazása, ezen egységek gyakorlati szempontból is kiválóan fontosak. Az áramerősség (vagy röviden áram) egységének megállapítására abból indulunk ki, hogy valamely köráram v. bármely sik-áram mágnesi hatása, tőle nagy távolságban levő mágnességekre, megegyezik egy olyan mágnes hatásával, melynek mágnesi nyomatéka egyenlő az áramerősség és a körterület, vagy általában az áramterület szorozmányával. Ennélfogva a C. G. S.-rendszerbeli áramegység azon áram, mely 1 cm2 területet körülfutva a távolságba ugy hat, mint egy mágnes, melynek nyomatéka 1 C. G. S.-egység, és az imént kifejezett összefüggés szerint 1cm5/2g1/2sec-1= 1cm2× áramegys., tehát az áramegys. = 1cm1/2g1/2sec-1. Faraday tapasztalati törvényei szerint azon elektromosság-mennyiség, mely valamely vezetőn át bizonyos időben kering, arányos ezen idővel és az áramerősséggel, ennélfogva az elektromosság mennyiségének elektromágnesi egysége az a mennyiség, melyet az áramegység az időegységben átvisz, és az imént kifejezett törvény szerint 1 mennyiség-egység = 1cm1/2g1/2sec-1 × 1sec = 1cm1/2g1/2. Mivel tehát az elektrosztatikai rendszerben ugyanezen mennyiség mérése az áramló elektromosságnak a mágnesekre való hatására van visszavezetve, innét származik emez egységek elektrommágnesi elnevezése. Az áram által a vezetőben fejlesztett hő Joule tapasztalati törvénye szerint arányos az áramerősség négyzetével és az ellenállással; az ellenállás egysége azon vezető ellenállása, melyben az áramegység másodpercenként 1 erggel (1cm2gsec-2) egyenértékü hőt fejleszt és Joule törvényéből folyólag az ellenállás egysége = munkaegység: (áramegység)2 = 1 cm sec-1. Ohm törvényéből folyólag az elektromindító erő (potenciálkülönbség) arányos az áramerősséggel és az ellenállással, tehát az elektrominditó erő (potenciális különbség) egysége azon elektromindító erő, mely egységnyi (1 cm sec-1) ellenállásu vezetőben egységnyi erősségü (1cm1/2g1/2sec-1) áramot gerjeszt; kifejezése az imént említett törvény szerint 1 cm3/2g1/2sec-2. A kapacitás elektromágnesi egysége azon vezető kapacitása, mely a mennyiség elektromágnesi egységére emelkedik; kifejezése 1 cm1/2g1/2:1 cm3/2g1/2sec-2 = 1 cm-1 sec2.

Az ekként megállapított elektromágnesi egségeknek az a rossz oldaluk van, hogy rendszerint mérendő elektromos mennyiségekhez képest v. tulságosan nagyok, v. tulságosan kicsinyek. Igy a Daniell-elem elektromindító ereje 112200000 v. 1,12×108 elektromágnesi egység volna, a Siemens-féle ellenállás-egység pedig 943000000 elektromágnesi egységr e rugna. Ellenben a kapacitás elektromágnesi egysége oly nagy, hogy az egész földgömb kapacitása, mely elektrosztatikai egységekben kifejezve 6,37×108, elektromágnesi egységekben csak 7,07 × 10-13 volna. Ennélfogva a British Association 1861. gyakorlati mérésekre alkalmas, de azért észszerü egységeket állapított meg, nevezetesen az elektromindító erő és az ellenállás egységeül az elektromágnesi eredeti egségek bizonyos többszöröseit állapította meg, s ezekből a többi egységet is leszármaztatta. Ezek az egységek, melyeket csekély módositásokkal az elektrikusoknak 1881-iki kongresszusa is elfogadott, gyakorlati egységek-nek neveztetnek és kiváló elektrikusok neveivel ruháztattak fel. A gyakorlati egységek a következők. Az ellenállás gyakorlati egysége az elektromágnesi egységnek százmilliomszorosa (109-szerese); ez az ohm, mely közelítőleg egyenlő a Siemens-egységgel. Az elektromindító erő elektromágnesi egységének ezermilliomszorosa (108-szorosa) a volt, mely közelítőleg egyenlő a Daniell-elem elektromindító erejével. Az áramerősség gyakorlati egysége az ampere, mely Ohm törvénye szerint ekként van meghatározva: 1 ampere = 1 volt: l ohm = 108: 109 = 1/10 eredeti elektromágnesi áramegység. Az elektromosság mennyiségének gyakorlati egysége a coulomb; ez azon mennyiség, melyet 1 ampere-áram 1 sec alatt a vezető bármely keresztmetszetén átvisz; és mivel általában az áramerősséget meghatározza a vezető bármely keresztmetszetén átömlő mennyiségnek az átömlés idejéhez való viszonya, nyilvánvaló, hogy valamint az ampere az eredeti áramegység 1/10 része, éppen ugy a coulomb is 1/10 része az eredeti mennyiségegységnek. A kapacitás gyakorlati egysége azon vezetőnek, vagy a földdel összekapcsolt azon gyüjtőnek a kapacitása, mely 1 coulomb-töltéssel 1 volt potenciálra emelkedik; ezen egység neve farad; a kapacitás, mennyiség és potenciál közötti kapcsolat szerint 1 coulomb = 1 farad X 1 volt, tehát 1 farad = 1 coulomb: 1 volt = 10-1: 108 = 10-9 eredeti elektromágnesi egység. Eme megállapításokkal szerves összefüggésben a munkára és az effektusra (munkasikerre) nézve is uj egységek állapíthatók meg; nevezetesen Joule törvénye szerint, az uj munkaegység vagy áramhő-egység (1 am ere)2 X 1 ohm = (10-1)2 X 109 = 107 erg lészen, s ez a munkaegység joule nevet visel, mig a megfelelő effektus-egység, vagyis 1 joule másodpercenként, watt-nak neveztetik. Mindezek a nemzetközi gyakorlati egységek, melyek immár az egész elektrotechnika mezején kizárólag uralkodnak, az eredeti elektromágnesi C. G. S.-egységekben kifejezett értékeikkel együtt a következő táblázatban vannak összeállítva:

[ÁBRA]

A gyakorlatban még a farad is tulságos nagy egység volna; még a földgömb kapacitása is csak 0,000707 farad volna. Ennélfogva egy milliomod farad vétetik egységül, s ezt mikrofaradnak nevezik. Általában, ha a szükség ugy hozza magával, a többi gyakorlati egységnek is milliomszorosait vagy milliomodrészeit vesszük egységül, mit az egység neve elé tett mega, illetőleg mikro jelzővel fejezünk ki, p. megohm = millió ohm, mikrovolt = egy milliomod volt, stb. Ezenkivül a méteres mértékrendszer kilo, milli, stb. jelzőinek megfelelő többszörösöket és hányadrészeket is képezhetünk, p. kilowatt = ezer watt, milliampere = egy ezer amp ere, stb. Tekintve, hogy az árammunka kifejezhető még a keringő elektromosság-mennyiség és az elektromindító erő szorozmányával, a joule még voltcoulomb, a watt pedig még voltampere nevet is visel. A joule egyenértékü 0,24 gr. kalóriával, vagy egyre-másra 0,102 kilogramméterrel, a watt pedig 0,00136 lóerővel, tehát a kilowatt 1,36 lóerővel. A technikai gyakorlatban tetemes erősségü és hosszabb időn át keringő áramok által átvitt elektromosságnak mérésére szolgál még a horampere (óra-amp ere), vagyis 1 ampere által 1 óra alatt átvitt elektromosság, mely tekintve, hogy 1 óra = 360 sec, egyenlő 3600 coulomb-mal; nagyobb árammunkának az áram effektusával és időtartamával való kifejezésére szolgál a horwatt vagy horvoltampere (óra-watt), mely egyenértékü 3600 joule-lal; végre a horwattok-ban kifejezett árammunkának amperekénti értékét kifejezi a horvolt, mely egyenlő ampereként 3600 joule-lal. Mivel a különböző gyakorlati mérések alkalmával az egység valamelyes mintájára van szükségünk, ilyen mintákról is kell gondoskodni, s ez már nehezebb feladat mint az egységeknek elméleti meghatározása, ugy amint például könnyü a métert mint a délkörnegyed tizmilliomodrészét meghatározni, de már nehéz egy hosszuságot ugy kiszabni, hogy eme meghatározásnak megfeleljen. A fentebb meghatározott ohm is csak az ugynevezett elméleti ohm, mely 1884. még nem volt a megkivántató pontossággal kisérletileg is megállapítva, mindazonáltal az elektrikusok kongresszusa, figyelembe véve az ohm addigi meghatározásait, a gyakorlati igényeknek megfelelőleg elég pontosnak találta, hogy törvényes ohm gyanánt egy 106 cm. hosszu és 1 mm2 keresztmetszetü és 0° -u kénesoszlopnak ellenállása vétessék. Kohlrausch Frigyes 1888. igen gondos meghatározása szerint 1 ohm = 1,0632 Siemens-egységgel. Az ampere értékének elméleti uton való közvetetlen meghatározása könnyebb mint az ohm- és volt-ból való levezetése, miért is törvényes volt-nak azon elektromindító erő vétetik, mely 1 törvényes ohm ellenállásban 1 ampere áramot gerjeszt. Kohlrausch szerint 1 ampere áram 1 sec alatt 0000093,3 g. vizet bont fel, v. 0001118,3 g. ezüstöt, 0000,328 g. rezet választ ki, vagy 0,1740 cm3 0° -u és 76 cm. nyomásu durranógázt fejleszt. Az elektromindítóerő minta-eleme a Latimer-Clark-féle elem, ez tiszta higanyból áll, mely higanyszulfátnak tiszta cinkszulfát-oldatban való főzése által nyert péppel van borítva, melybe ismét negativ sark gyanánt tiszta amalgámozott cink van merítve; elektromindító ereje 15,5 C° -nál 1,456 volt. Az ohm-nak ujezüstdrótból való másolatai kereskedelmi uton kaphatók, hasonlóképen lehet készen venni ón- és csillámlemezekből készített sűrítőket, melyek kapacitása 1 mikrofarad vagy ennek valamely hányadrésze.

Az elektrosztatikai mértékrendszer, mindamellett, hogy a gyakorlatban nem használatos, elméletileg époly jogosult, mint az elektromágnesi rendszer, sőt az utóbbi rendszerhez való viszonya révén elméleti szempontból igen nevezetes vonatkozásokat tár fel. Kiváló experimentátorok meghatározták a két rendszerbeli elektromosság-mennyiség egységnek viszonyát, s azt találták, hogy az elektromágnesi mennyiség-egység elektrosztatikai mértékre redukálva egyenértékü kerek számban harmincezer millió (3 X 1010) elektrosztatikai egységgel. Azonban ugyanez a szám adja meg a fénynek másodpercenkénti centiméterekben kifejezett sebességét, mit még nevezetesebbé tesz az a körülmény, hogy a mennyiség-egység elektrosztatikai méretének ugyanezen egység elektromágnesi méretéhez való viszonya (1 cm3/2g1/2sec-1:cm1/2g1/2) tényleg a C. G. S.-rendszerbeli sebesség-egység méretét (cm sec-1) tünteti elő. Ez a körülmény, valamint a szigetelők optikai és elektromos tulajdonságai közötti összefüggés az elektromosság és a fény természetének bensőbb kapcsolatára enged következtetni.

Elektrosztatikai hiszterezis

A szigetelő anyagokban, dielektrikumokban való polarizációváltozások nem követik teljesen a polarizáló elektromos erők változásait, hanem ez utóbbiakhoz képest megkésnek. E tüneményt E.-nek nevezik. Az E. következménye p. az, hogy valamely elektromozási körfolyamat végzésére munka szükséges, mely nem hasznosítható s a dielektrikumban hőv átalakulván, veszendőbe megy. A dielektrikumoknak az E.-ből származó megmelegedésére különösen váltakozó elektromótoros erők hatása alatt álló készülékek szerkesztésekor, váltakozó áramu rendszerekben alkalmazandó kondenzátorok méretezésekor kell tekintettel lennünk. Valamely kondenzátor dielektrikumában egy elektromozási körfolyamat végzésére szükséges munka, a kondenzátor-lemezek potenciálkülönbségének (elektromótoros erejének) négyzetével arányosan növekszik. Nagysága többek közt a dielektrikum molekularis szerkezetétől s minőségétől is függ. A tünemény teljesen hasonló a vasban, nikolban, kobaltban észlelhető mágneses hiszterezis tüneményével, s magyarázata hasonló módon eszközölhető, mint ez utóbbi tünemény magyarázata.

Elektrotechnika

az a tudomány, mely az elektromosság tulajdonságainak tudományos és gyakorlati célokra való felhasználását tanítja. Az E. az elektromosság természettani és kémiai hatásán alapszik. Legfontosabb ágai: az elektromos világítás, az elektromos munkaátvitel, a táviró s távbeszélő és a galvanoplasztika. Az E. körébe tartozik továbbá az elektromos mérőkészülékek, jelzőkészülékek, órák stb. gyártása; az E. alkalmazást nyer robbantásoknál, erős mágnesek készítésénél, a metallurgiában stb. Elektrotechnikus, az elektrotechnikának, illetve egyes ágainak szellemi művelője.

Elektrotechnikai mérőkészülékek, l. Mérőkészülékek.

Elektroterapia

(gör.) a. m. az elektromosságnak gyógyitásra való alkalmazása, l. Villamoskúra.

Elektrotipia

(gör.), a domboru metszetü ducoknak, névszerint a fametszetnek galvanoplasztikai leformálása.

Elektrotonus

(gör.), az élettanban az az állapot, melyben valamely állandó árammal átáramoltatott élő ideg van. E.-ban nevezetesen megváltozott az ideg ingerlékenysége, vagyis az a tulajdonsága, hogy behatásra izgalmi állapotba jut. A változás az állandó áram pozitiv sarka az anód mellett ingerlékenységi csökkenésben, a negativsark - a katód - mellett ingerlékenységi növekedésben nyilvánul. Egy további változás az, hogy erős áram által átáramlott idegrészlet, kivált az anód helyén, az idegizgalmakat rosszul v. éppen nem vezeti; az állandó árammal átáramlott idegrészlet az izomhoz nem bocsátja az akarattal megindított nagy izgalmat sem. Az állandó áram megszakítása után az ideg ingerlékenysége egészben véve egy ideig fokozódva marad.


Kezdőlap

˙