Vznícení drátů – proč tomu tak je?

Myslím si, že zcela nechápeš podstatu elektřiny a elektrického proudu.
Baterie je zdroj elektrického proudu. To znamená, že má dva póly (dva vývody, + a -), přičemž na jednom z nich je obrovské množství elektronů, které se chtějí dostat na druhý pól (kde jich je naopak málo). To jak moc se tam chtějí dostat je elektrické napětí (měřeno ve voltech). Pokud jim umožníš aby tekly z jednoho pólu na druhý (tím že póly spojíš drátem), tak to že tam tečou se nazývá elektrický proud. Čím více jich tam v určitou chvíli proteče, tím větší proud to je (měří se v ampérech).

A teď, velikost elektrického proudu závisí na tom, jakou překážku mu postavíš do cesty. Čím větší překážku, tím menší proud teče. Velikost překážky se nazývá elektrický odpor a měří se v ohmech.
Zároveň velikost proudu záleží na velikosti napětí. Čím víc se elektrony chtějí dostat na druhý pól, tím víc jich poteče i když jim do cesty postavíš přepážku.
Poslední dva odstavce vyjadřuje takzvaný Ohmův zákon, matematicky U=I*R
Ten si zapamatuj, je to základ celé elektrotechniky.

Dále, elektron který odchází z přeplněného pólu má nějakou energii navíc, které se chce zbavit než dojde na druhý pól. Vždy všechnu tuhle energii použije na překonání překážky kterou mu dáš do cesty. To je energie kterou my získáváme jako elektrickou. Tuhle energii může odvést například do světla, zvuku, rádiového vysílání ale nejčastěji do tepla. Jak se elektron prodírá drátem, atomy drátu mu kladou odpor a jak se tak s nimi ten elektron postrkuje, tak ty atomy zahřeje. Asi tak jako když se prodíráš davem.

No a dostávám se konečně k věci. Když spojíš póly baterie alobalem, tak jim vytvoříš cestičku z jednoho pólu na druhý. Protože ta cestička má malý odpor, tak se na ní vyhrne obrovské množství elektronů (teče tam velký proud). Každý elektron alobal trošku zahřeje a protože jich je hodně, tak se alobal rovněž zahřeje (veškerá elektrická energie se přemění na teplo. Pokud se zahřeje dostatečně, alobal začne hořet.
No a konečně proč začne hořet v nejužším místě. Nejužší místo je největší překážka. Všechny ty elektrony jdou širokou chodbou a najednou se chodba zúží a všichni se tam začnou tlačit. Na překonání téhle překážky elektron dá více energie než na kterýkoliv jiný úsek dráhy. A protože dal více energie, tak se to místo taky více zahřívá. Nejužší místo tak začne hořet dříve než zbytek alobalu.

To bychom měli odpověď na otázku proč tomu tak je. Pokud ti to stále není jasné, tak to upřesni. No a ke zbytku otázek:

S tepelnou vodivostí to nijak nesouvisí. Naopak tepelná vodivost bude vznícení bránit, protože teplejší nejužší místo se bude rychle ochlazovat do zbytku drátu.

Teoreticky se takhle dá roztavit nebo zapálit jakýkoliv materiál. Elektrickým proudem jde dosáhnout obrovských teplot. Běžně se to v továrnách používá například k tavení oceli, ale i svařování.
Na druhou stranu tužkovou baterií nezapálíš nejspíše ani ten alobal. Na to z ní poteče příliš malý proud.

Na závěr ještě jedno velké upozornění! Celá tahle otázka se týká přímého propojení konců baterie, čili takzvaného zkratování. To je ale značně nebezpečná záležitost, která může snadno skončit požárem nebo dokonce výbuchem. Nikdy za žádných okolností bys žádný zdroj proudu neměla zkratovat! A to ani obyčejnou baterii!!

Tu máš tu ocelovou vlnu s baterií http://www.iq­park.cz/cs/edu­point/pokus.ep/1047_490-pokus-c.-30---%E2%80%9E-horici-ocel-/1
Tenhle pokus jsem dělala na stánku na univerzitní akci :) Vzniká zde zkratový proud, dala by se takto zapálit i klasická drátěnka na nádobí, ovšem 9V baterie (článek) by na to už nestačila…

Jouleův – Lenzův zákon [17]

Jouleův – Lenzův zákon vyjadřuje práci W ve stacionárním elektrickém poli:

W = UIt = RI2t = (U2/R).t [J]

U – napětí

I – proud

t – čas

R – odpor

Zákon experimentálně objevil v roce 1844 Joule (pomocí kalorimetru) a profesor petrohradské univerzity Lenz. Vyvinuté teplo se nazývá Joulovo teplo (Joulova ztráta). Tímto teplem se zahřívá vodič až na teplotu, při které se přiváděný výkon vyrovná se ztrátami tepla do okolí. Při vhodných podmínkách se může vodič roztavit.

To s tou tužkovou baterií je ale ze světa snů a zázraků.

Vysvětlení od mosoje, ale podobná věc je, když dáš na indukční vařič alobal, tak se taky propálí.