3.4 Vodič a nevodič

Z běžného života víte, že některé látky elektřinu vedou – říkáme jim vodiče, jiné látky nevedou – těm se říká nevodiče nebo izolanty. Záleží na tom, kolik má která látka k dispozici volných elektronů. Pokud jich je hodně, jako třeba v kovech, tak takové látky elektřinu vedou, pokud je jich málo (dřevo, plast, sklo, suchý vzduch), tak elektřinu nevedou.

Jak vlastně ta elektřina vodičem putuje? Představme si běžný drát, třeba železný nebo měděný. V něm je velké množství volných elektronů, které jsou rovnoměrně rozptýlené. Teď připojíme vodič jedním koncem na záporný pól baterie. Jak víme, záporný pól má nadbytek elektronů. Ty se budou tlačit do vodiče, a protože se částice se stejným nábojem odpuzují, budou před sebou tlačit volné elektrony, co jsou uvnitř drátu. Na druhém konci vodiče tedy vznikne zase přebytek elektronů, a ten se stane „záporným“. Pokud tento konec připojíme ke kladnému pólu a uzavřeme tak obvod, přejdou elektrony na kladný pól, kde jich je nedostatek.

066-1.png

Průtok elektronu vodičem. Každý urazí jen krátkou dráhu, ale rychlost šíření informace je obrovská.

Analogicky si můžeme vodič představit jako vodovodní trubku, která vede z vodárny k vám domů. Je plná vody, a ta v ní stojí. Jakmile otočíte kohoutkem, tak voda začne vytékat. Není to ta, která v tu chvíli teče ve vodárně do trubky, ale ta, kterou před sebou tato čerstvá voda tlačí v potrubí. Stejné to je i s proudem ve vodiči. Elektrony samotné se pohybují velmi rychle, ale ve vodiči urazí jen několik centimetrů za sekundu. Ovšem „tlak“ od záporného pólu dorazí na konec vodiče téměř rychlostí světla.