Ohmův zákon platí i v mikrosvětě

22. únor 2012 | 06.00 |

Ohmův zákon vyjadřuje vztah mezi elektrickým proudem a napětím ve vodičích. Je pojmenován podle německého fyzika Georga Ohma, který jej formuloval už v roce 1827. Zákon uvádí, že elektrický proud I je při stálém odporu R přímo úměrný napětí U na koncích vodiče.  Konstantou úměrnosti v tomto zákoně je elektrická vodivost G, která je převrácenou hodnotou elektrického odporu 1/R. Odpor vodiče R pak závisí zejména na materiálu, průřezu a délce vodiče a také na teplotě.  

Už ve 20. a 30. letech minulého století vzniklo mezi fyziky  přesvědčení, že i tento zákon bude platit pouze v makroskopickém měřítku. Tedy u vodičů běžných průměrů. Ale co když budeme průřez vodiče stále zmenšovat a docílíme mikroskopických rozměrů? Fyzikové očekávali, že klasický Ohmův zákon bude nahrazen stejně jako Newtonovy pohybové zákony v mikrosvětě, nějakými novými zákony kvantové mechaniky a elektrický proud bude v materiálu vykazovat zcela nové vlastnosti.  

Nyní však australští fyzici zjistili, že Ohmův zákon zůstává v platnosti i v mikrosvětě. A dokonce i při velmi nízkých teplotách. Ohmův zákon platí i pro vodiče o průřezu pouhých 4 atomů. Považuje se to za jeden z nejpozoruhodnějších výsledků poslední doby. Fyzici k tomuto poznatku dospěli vlastně náhodou, snažili se vyrobit co nejmenší součástky do počítačů. Z krystalů křemíku odstraňovali vrstvy atomů křemíku až vznikl kanálek. Krystal pak vystavili působení plynného fosforu a nakonec povrch opět pokryli křemíkovými atomy. Vznikl tak řetězec atomů fosforu zabudovaný uvnitř křemíkového krystalu, který tak představuje vodič o rozměrech odpovídajících řádově velikostí atomů. I když technika použitá australskými fyziky není zralá pro průmyslovou výrobu, ukazuje se, že zmenšování elektroniky může pokračovat ještě několik let. A informace o tom, že Ohmův zákon bude platit ve stále se zmenšujících součástkách, je tak nesmírně cenná.

 Podle Jany Štrajblové

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1 (1x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře