Jedna od glavnih razlika između EMF-a i napona je ta što je EMF energija koja se dovodi do naboja, dok je napon energija potrebna za premještanje jediničnog naboja iz jedne tačke u drugu.
Definicija napona
Napon je definiran kao energija potrebna za premještanje naboja iz jedne tačke u drugu. Mjeri se u voltima i predstavlja se simbolom V. Napon je izazvan električnim i magnetskim poljem.
Napon se razvija između krajeva (tj. Katode i anode) izvora. Potencijal pozitivne krajnje tačke izvora veći je u odnosu na negativnu tačke. Kad se napon razvije preko pasivnog elementa, tada se naziva pad napona. Zbir pada napona u krugu jednak je EMF-u prema drugom Kirchoffovom zakonu.
Definicija EMF-a
Opskrba energije od izvora do svakog punjenja je poznata kao EMF. Drugim riječima, to je opskrba energijom nekog aktivnog izvora, poput baterije za punjenje uređaja. EMF označava elektromotornu silu. Mjeri se u voltima i predstavlja simbol ε.
EMF se mjeri između krajnje tačke izvora, kada kroz njega ne prolazi struja, dok se napon mjeri između bilo koje dvije tačke zatvorenog kruga.
EMF nastaje elektrohemijskom ćelijom, dinamom, fotodiodima itd., dok napon uzrokuje električno i magnetsko polje.
Volt je SI jedinica i EMF-a i napona.
Formula za elektromotornu silu je:
E = I (R + r), a formula za napon je:
U = IR
Iz gornjih formula vidimo da je E = U za r = 0, gdje je r unutrašnji otpor izvora.
Engleski naziv za elektromotornu silu je elektromotivna sila, pa moguće da i naš naziv zbunjuje.
Alternator je električni generator koji pretvara mehaničku energiju u električnu energiju u obliku izmjenične struje. Zbog troškova i jednostavnosti, većina alternatora koristi rotirajuće magnetsko polje sa stacionarnom armaturom. Povremeno se koristi linearni alternator ili rotirajuća armatura sa stacionarnim magnetskim poljem. U principu, bilo koji AC električni generator može se nazvati alternatorom, ali obično se taj pojam odnosi na male rotirajuće strojeve koje pokreću automobilski i drugi motori s unutarnjim izgaranjem. Alternator koji koristi magnet za svoje magnetno polje naziva se magneto. Alternatori u elektranama koje pokreću parne turbine nazivaju se turbo-alternatori. Veliki 50 ili 60 Hz trofazni alternatori u elektranama generiraju najveći dio svjetske električne energije, koja se distribuira putem električnih mreža.
Sustavi generiranja izmjenične struje poznati su u jednostavnim oblicima od otkrića magnetske indukcije električne struje 1830-ih. Rotirajući generatori prirodno su proizvodili izmjeničnu struju, ali, budući da za nju nije bilo mnogo koristi, normalno se pretvarala u istosmjernu struju dodavanjem komutatora u generator. Rane strojeve razvili su pioniri kao što su Michael Faraday i Hippolyte Pixii. Faraday je razvio “rotirajući pravokutnik”, čiji je rad bio heteropolar – svaki aktivni vodič je prošao sukcesivno kroz područja gdje je magnetsko polje bilo u suprotnim smjerovima. Lord Kelvin i Sebastian Ferranti također su razvili rane alternatore, proizvodeći frekvencije između 100 i 300 Hz.
Krajem sedamdesetih godina prošlog stoljeća uvedeni su prvi veliki elektroenergetski sustavi s centralnim generacijskim stanicama za napajanje lučnih svjetiljki, koje su služile za osvjetljavanje čitavih ulica, tvorničkih dvorišta ili unutrašnjosti velikih skladišta. Neki, kao što su Yablochkov lampe s lukom uvedene 1878., bolje su funkcionirale na naizmjeničnu struju, a razvoj tih ranih sustava za generiranje izmjenične struje bio je popraćen prvom upotrebom riječi “alternator”. Snabdijevanje odgovarajućom količinom napona iz proizvodnih stanica u tim ranim sustavima prepušteno je inženjerskoj vještini u “vožnji tereta”. Godine 1883. Ganz Works izumio je generator konstantnog napona koji bi mogao proizvesti navedeni izlazni napon, bez obzira na vrijednost stvarnog opterećenja. Uvođenje transformatora sredinom 1880-ih dovelo je do raširene uporabe izmjenične struje i uporabe alternatora potrebnih za njegovu proizvodnju. Nakon 1891. uvedeni su polifazni alternatori za opskrbu strujom iz više različitih faza. Kasniji alternatori dizajnirani su za različite frekvencije izmjenične struje između šesnaest i oko stotinu herca, za uporabu s lukom, svjetiljkama sa žarnom niti i elektromotorima. Specijalizirani radiofrekventni alternatori poput alternatora Alexanderson razvijeni su kao dugovalni radioodašiljači oko 1. svjetskog rata i korišteni su u nekoliko bežičnih telegrafskih stanica velike snage prije nego što su ih vakuumske cijevi zamijenile.
Vodič koji se kreće u odnosu na magnetsko polje razvija elektromotornu silu (EMF) u njoj (Faradayev zakon). Ovaj EMF mijenja polaritet kada se pomiče pod magnetnim polovima suprotnog polariteta. Tipično, rotirajući magnet, koji se naziva rotor, okreće se unutar stacionarnog seta vodiča namotanih u zavojnice na željeznu jezgru, nazvanu stator. Polje prelazi preko vodiča, stvarajući inducirani EMF (elektromotorna sila), jer mehanički ulaz uzrokuje okretanje rotora.
Rotirajuće magnetsko polje inducira izmjenični napon u namotima statora. Budući da struje u namotajima statora variraju u koraku s položajem rotora, alternator je sinkroni generator.
Magnetsko polje rotora može se proizvesti stalnim magnetima ili elektromagnetom namota polja. Automobilski alternatori koriste namotaj rotora koji omogućuje kontrolu generiranog napona alternatora mijenjanjem struje u namotu polja rotora. Strojevi s trajnim magnetom izbjegavaju gubitak zbog struje magnetiziranja u rotoru, ali su ograničeni u veličini, zbog cijene magnetnog materijala. Budući da je polje stalnog magneta konstantno, napon terminala varira izravno s brzinom generatora. Brushless AC generatori su obično veći od onih koji se koriste u automobilske primjene.
Automatski uređaj za kontrolu napona kontrolira struju polja kako bi održao konstantan izlazni napon. Ako izlazni napon iz stacionarnih zavojnica armature opadne zbog povećane potražnje, više struje ulazi u rotirajuće zavojnice polja kroz regulator napona (VR). To povećava magnetsko polje oko svitaka polja koje inducira veći napon u armaturnim svitcima. Dakle, izlazni napon se vraća do svoje izvorne vrijednosti.
Alternatori koji se koriste u centralnim elektranama također kontroliraju struju polja za reguliranje jalove snage i za stabilizaciju elektroenergetskog sustava protiv učinaka trenutnih grešaka. Često postoje tri seta namotaja statora, koji su fizički pomaknuti tako da rotirajuće magnetsko polje proizvodi tri fazna struja, pomaknuta za jednu trećinu perioda u odnosu na svaku drugu.
Tvrdnja da su mobilni telefoni rizik kada se koriste u oluji nije istinita.
Netko tko je vani povećava rizik od udarca ako je na visokom terenu, na otvorenom prostoru, u blizini vode ili u blizini velikih metalnih struktura ili stabala. Ti čimbenici važniji su za sigurnost od munje od korištenja mobilnog telefona.
Iako neki ljudi nagađaju da mobilni telefoni predstavljaju rizik kada se koriste na otvorenom jer se munja privlači metalima, mobilni telefoni uglavnom sadrže beznačajne količine metala.
Mobilni telefoni su uređaji s niskom snagom i nemaju nikakvih karakteristika koje bi privukle munje.
Nakon medunarodnog interesa u svijetu za 2006. godinu (BBC News i British Medical Journal), američka Nacionalna uprava za ocean i atmosferu (NOAA) objavila je da munja ne privlače ljudi koji nose mobilne telefone.
“Mobilni telefoni, mali metalni predmeti, nakit itd. ne privlače munje. Munja ima tendenciju da pogađa više objekte”, rekao je John Jensenius, stručnjak za svjetlosnu signalizaciju NOAA National Weather Service. “Ljudi su pogođeni jer su na pogrešnom mjestu u krivo vrijeme. Pogrešno mjesto je vani. Pogrešno vrijeme je kad ste u blizini grmljavine. ”
Zabrinutost da mobilni telefoni privlače munje prvi put se javila prije nekoliko godina u internetskoj prijevari i sada je priznat urbani mit. Medicinska struka svjesna je pogrešne informacije o ovoj temi, kao što je istaknula dr. Mary Ann Cooper – izvanredni profesor, odjeljenja za hitnu medicinu i biotehnološki rad, Univerzitet Illinois u Chicagu, u svom radu o činjenicama o ozljedama munje:
” Puno je pogrešno citiranih ili pogrešno protumačenih informacija koje se zatim nastavljaju širiti bez daljnje istrage.”
Vrste ozbiljnih ozljeda također su dobro poznate i dr. Cooper također ističe da:
“Nema opasnosti od udara munje u mobilne telefone. Iako mnoga izvješća o ozljedama munje uključuju ljude koji koriste mobilne telefone, ova izvješća predstavljaju sveprisutnost korištenja mobitela i njihovu nepažnju na vremenske uvjete i nemaju nikakve veze sa samim telefonima. ”
Dr. Cooper pojašnjava da se električna oštećenja munjama mogu pojaviti samo uz uporabu fiksnih telefona, a ne mobilnih telefona.
Konačno, kondenzatori čuvaju naboj. Postoji mnogo stvari koje možete da uradite sa kondenzatorima.
Kondenzatori se odlično koriste u elektronskim filterima – da filtriraju frekvencije koje ne želite.
Visoke frekvencije se pojavljuju na izlazu, male frekvencije se isključuju.
Kondenzatori se često koriste za stabilizaciju napajanja – pošto oni formiraju šansu na AC, ali ostavljaju DC samo ako želite stabilno napajanje, vjerovatno ćete koristiti kondenzatore za isključivanje šuma, ostavljajući lijep konstantni DC napon na izlazu.
Prolazni odgovor RC sklopa je također nevjerojatno koristan za mjerenje vremena.
Prelazni odziv RC kola
Budući da je potrebno predvidjeno vrijeme za dostizanje određenog napona, može se koristiti za vrijeme elektronskog prebacivanja.
Vrijeme uključivanja i isključivanje vremena određuje kondenzator i dva otpornika u gore prikazanom vremenskom krugu.
Opet, budući da pohranjuju naboj, mogu se koristiti kao dio sustava koji pretvara AC u DC.
Bez korišćenja kondenzatora, umjesto da je DC rafiniran, izgleda da je sinusni talas sa donjim dijelom prevrnut.
To je samo mali uzorak. Oni rade puno stvari, uključujući diferencijaciju i integraciju (funkcije računanja), razdvajanje pristranih krugova, faza napona pomaka za kompenzaciju snage i zadržavanje naboja za privremenu upotrebu.
A onda postoje sve stvari za koje ne želite kapacitet, ali morate se ionako baviti jer je kapacitivnost fizička stvar, a ne nešto što postoji samo na uređajima koji ga određuju. Poput prijelaznog signala, zabrtvljen s ulaznom i izlaznom impedancijom, dodavanjem buke, osjetljivosti na akustičke vibracije itd.
Čestice koje nose naboj kroz žice u krugu su mobilni elektroni. Smjer električnog polja unutar kruga je po definiciji pravac kojim se kreću pozitivni naboji. Prema tome, ovi elektroni se kreću u suprotnom smjeru električnog polja. Ali dok su elektroni nosači naboja u metalnim žicama, nosači naboja u drugim kolima mogu biti pozitivni, negativni ili oboje. U stvari, nosioci naboja u poluprovodnicima, uličnim lampama i fluorescentnim sijalicama su istovremeno i pozitivni i negativni naboji koji putuju u suprotnim pravcima.
Ben Frenklin, koji je sproveo obimne naučne studije kako u statičkoj tako i strujnoj elektroenergetici, predložio je pozitivne naboje kao nosioce naboja u kolu. Tako je uspostavljena rana konvencija o pravcu električne struje koja je u pravcu kretanja pozitivnih naboja.
Konvencija je zaglavila i danas se koristi. Smjer električne struje je po konvenciji smjer po kome se kreće pozitivni naboj. Dakle, struja u spoljnom krugu je usmjerena dalje od pozitivnog priključka i prema negativnom priključku baterije. Elektroni bi zapravo prolazili kroz žice u suprotnom smeru. Znajući da su stvarni nosači naboja u žicama negativno naelektrisani elektroni, ova konvencija može izgledati malo čudna i zastarjela. Uprkos tome, to je konvencija koja se koristi širom svijeta i na koju se student fizike može lako naviknuti.
Naučni razvoj u oblasti električnih pojava započinje tek 1600. godine. Jedno poglavlje knjige “De magnete”, engleskog liječnika W. Gilberta posvećeno je rezultatima eksperimentalnog izučavanja pojava koje izazivaju protrljani ćilibar i niz drugih čvrstih tvari, da trenjem stiču svojstva privlačenja sitnih predmeta. Gilbert je prema grčkom nazvu za ćilibar stvorio riječ electrilcitas, iz koje je nastala riječ elektricitet, kao naziv za agens uzrok električnih pojava.
Papirne trakice privučene od strane naelektrisanog CD-a
Elektrostatika je grana fizike koja se bavi pojavama i svojstvima stacionarnih ili sporih električnih naboja bez ubrzanja.
Iz klasične fizike, poznato je da neki materijali kao što je ćilibar privlače lagane čestice nakon trljanja. Grčka riječ za ćilibar, (grč. ήλεκτρον, electron), je izvor riječi “elektricitet”. Elektrostatičke pojave proizilaze iz sila kojim električni naboji međudjeluju jedni sa drugima. Takve sile su opisane Coulombovim zakonom. Iako se elektrostatički indukovane sile čine prlično slabim, elektrostatička sila između npr. jednog elektrona i protona, koji zajedno čine atom vodika, je oko 36 redova veličine jača od gravitacione sile koja djeluje među njima.
Postoje mnogi primjeri elektrostatičkih pojava, od onih jednostavnih kao što je privlačenje plastične folije i vaše ruke kada je izvadite iz kutije, privlačenje papira i naelektrisanih objekata, pa do naizgled spontane eksplozije silosa, oštećenje elektronskih komponenti tokom procesa proizvodnje, kao i rad fotokopir aparata. Elektrostatika uključuje i nagomilavanje naboja na površi predmeta kao posljedica kontakta sa drugim površima. Iako se razmjena naelektrisanja dešava kad god su bilo koje dvije površine u kontaktu ili odvojene, efekti razmjene naelektrisanja obično su primjetni kada barem jedna od površi ima visok otpor električnom protoku. To je zato što naboji koji prenose u ili iz veoma otporne površine su više ili manje zarobljeni tamo dovoljno dugo vremena da bi se njihovo dejstvo moglo promatrati. Ovi naboji tada ostaju na objektu dok oni ili nestanu u tlo ili su brzo neutralizovani od strane pražnjenja: npr., poznata pojava statičkog ‘šoka’ je uzrokovana neutralizacijom naelektrisanja nagomilanih u tijelu iz kontakta sa izoliranim površinama.
Dio nauke o elektricitetu koji proučava djelovanje sila između naelektrisanja u mirovanju i uvjete ravnoteže pod djelovanjem tih sila naziva se elektrostatika.
Elektrostatičke pojave
Ako se loptici od zovine srži obješenoj o tanak konac približi stakleni štap koji se prethodno protrlja amalgamiranom kožom on će je privući i odmah poslije dodira odbiti. Odbijanje loptice pokazuje da štap trajno djeluje na lopticu nekom silom koja je posljedica trenja štapa amalgamiziranom kožom. Ista pojava će se desiti kod raznih drugih materijala za koje možemo da kažemo da su se naelektrisali ako pokazuju ovu pojavu.
Naelektrisano tijelo posjeduje svojstvo privlačenja drugih tijela i odbijanja poslije dodira.
Ako se naelektrisanoj loptici poslije dodira sa naelektrisanim štapom približi druga naelektrisana loptica B od zovine srži koja je također obješena o svileni konac možemo uočiti da se loptice najprije približavaju (sve dok se ne dodirnu), a zatim se islijed međusobnog odbijanja razdvoje.
Slika 1.2. Naleketrisanje tijela (kuglica) dodirom
Na osnovu navedenih primjera možemo izvesti zaključak:
“Tijela se mogu naelektrisati trenjem (kao stakleni štap) ili dodirom (kao loptica).
2 tipa električnog naboja
Du Fay je 1773. godine eksperimentalno utvrdio da se trenjem dobijaju dva tipa naelektrisanja:
pozitivni kojim se naelektrizira staklo poslije trenja amalgamiziranom kožom
negativni kojim se naelektrizira ebonit poslije trenja vunenom tkaninom.
Staklo će se naelektrizirati negativno trenjem vunenom tkaninom ili krznom, a ebonit se hartijom naelektrizira pozitivno. Ovi eksperimentalni podaci vode na zaključak:
Tip naelektriziranja tijela, stečenog trenjem, zavisi od toga čime se tijela protrljaju.
Ogledom s dvije naelektrisane kuglice obješene o svilenu nit se također može pokazati:
Tijela naelektrisana istim tipom naelektrisanja se odbijaju, a suprotnim tipom naelektrisanja se privlače.
Za određivanje vrste elektriciteta naelektrisanog tijela kao i količine njegovog elektriciteta koristi se uređaj koji se naziva elektroskop, a ako taj uređaj ima neku mjernu skalu onda ga nazivamo elektrometar.
Slika 1.3. Elektroskop lijevo i elektrometar desno
U neutralnom stanju tijela sadrže jednake količine pozitivnog i negativnog naelektrisanja.
Elektricitet i atomska struktura materije
Elektron kao naelektriziranu česticu otkrio je 1895. godine engleski fizičar Tomson (John Joseph Tompson detaljno proučavajući prirodu katodnog zračenja. Naboj elektrona otkrio je 1917. godine američki fizičar Robert Milikan. Za razliku od elektrona, proton se ne smatra česticom bez strukture. Elektron je najlakša materijalna čestica i sa najmanjom količinom elektriciteta pa se naelektrisanje elektrona naziva elementarno naelektrisanje iako je otkriveno da i kvarkovi koji čine protone i neutrone isto imaju naelektrisanje, ali su oni nestabilni samostalno, pa se za elektron i dalje uzima da je mjera naelektrisanja, elementarno naelektrisanje.
Pod djelovanjem spoljnih sila atomi mogu izgubiti ili primiti jedan ili više elektrona i tako nastaju naelektrisane čestice koje zovemo joni. Kada atom primi jedan ili više elektrona on postaje negativno naelektrisan, a u suprotnom biva pozitivno naelektrisan.
Električni naboj
S obzirom da se atom od naleketirsanih čestica sastoji od protona i neutrona makroskopski električni naboj tijela uvijek će biti cjelobrojni višekratnik naboja elektrona:
q = ne
gdje je n pozitivni ili negativni cijeli broj. Naboj je kvantiziran, pojavljuje se u diskretnim skupinama.
Makroskopski električni naboj tijela izražavamo veličinom količina naboja q. Jedinica količine naboja u SI sistemu je kulon i dobila je naziv prema francuskom fizičaru Coulombu.
Naboj elektrona je:
Izvori:
Fizika: II razred gimnazije / Ervin Girt/ Asim Džonlić, Kenan Novalija, 1996
Postoje samo dvije vrste temeljnih čestica poznatih u cijelom svemiru: fermioni i bozoni. Svaka čestica – pored normalnih svojstava koja poznajete kao masa i električni naboj – ima u sebi intrinzičnu količinu kutnog momenta, poznatu pod nazivom spin. Čestice s spinom koji dolazi u pola cjelobrojnih višekratnika (npr., ± 1/2, ± 3/2, ± 5/2 itd.) poznate su kao fermioni; čestice s cjelobrojnim spinom (npr. 0, ± 1, ± 2 itd.) su bozoni. Nema drugih vrsta čestica, temeljnih ili kompozitnih, u cijelom poznatom svemiru. Ali zašto je to važno?
Koja je tačno razliku između fermiona i bozona? Šta uzrokuje razlika u cjelobrojnom spinu i polu-cjelnom spinu?
Na prvi pogled, čini se da je kategoriziranje čestica tim svojstvima potpuno proizvoljno.
Slika 1: Poznate čestice u Standardnom modelu čestica
Uostalom, čestica je čestica, zar ne? Sigurno postoje veće razlike između kvarkova (koji doživljavaju jaku silu) i leptona (koji to ne čine) nego između fermiona i bozona? Zasigurno je razlika između materije i antimaterije veća od spina vaše čestice? I da li ste masivni ili ne bi trebao biti vrlo velik posao, sigurno u usporedbi s nečim trivijalnim kao kutni zamah, zar ne?
Kako se ispostavlja, postoji veliki broj malih razlika povezanih s spinom, ali postoje dvije velike one koje većina ljudi – možda čak i većina fizičara – nisu realizirali.
Slika 2: Fotoni, čestice i antičestice
Prva velika razlika je da samo fermioni imaju antičestice. Ako pitate kakva je antičestica kvarkova, to je antikvark. Antičestica elektrona je pozitron (antielektron), dok neutrino ima antineutrino. S druge strane, bozoni su antičestice drugih bozona, a mnogi bozoni su njihova antičestica. Ne postoji takva stvar kao antibozon. Sudariti foton s drugim fotonom? Z0 s drugim Z0? Jednako je dobro, s aspekta materije-antimaterije, kao što je anihilacija elektrona-pozitrona.
Slika 3: Bozon kao i foton može biti sam sebi antičestica
Također možete izgraditi kompozitne čestice iz fermiona: dva gore kvarka i jedan dolje kvark čine proton (koji je fermion), dok jedan gore i dva dolje čine neutron (također fermion). Zbog načina na koji se okreću, ako uzmete neparan broj fermiona i vežete ih, nova (kompozitna) čestica djelovati će kao fermion, zbog čega dobivate protone i antiprotone i zato se neutron razlikuje od antineutrona , ali čestice koje su izrađene od jednakih brojeva fermiona, poput kombinacije kvark antikvark (poznate kao mezon), ponašaju se kao bozon. Na primjer, neutralni pion (π0) je sam sebi antičestica.
Razlog tome je jednostavan: svaki od tih fermiona je spin ± 1/2 čestica. Ako ih dodate zajedno, možete dobiti nešto što je spin -1, 0 ili +1, što je cijeli broj (i time bozon); ako dodate tri, možete dobiti -3/2, -1/2, +1/2 ili +3/2, što ga čini fermionom. Tako su razlike između čestica i antičestica velike. Ali postoji druga razlika koja je možda još važnija.
Slika 4: Stanja energije elektrona za najmanju moguću energiju
Princip isključenja Pauli vrijedi samo za fermione, a ne na bozone. Ovo pravilo izričito navodi da u bilo kojem kvantnom sustavu, nijedna dva fermiona ne mogu zauzeti isto kvantno stanje. Bosons, međutim, nema takvo ograničenje. Ako uzmete atomsku jezgru i počnete dodavati elektrone na nju, prvi elektroni će zauzeti osnovno stanje, što je najniže energetsko stanje dopušteno. Budući da je to spin = 1/2 čestica, stanje elektronskog spina može biti +1/2 ili -1/2. Ako stavite drugi elektron na taj atom, morat će imati suprotno spin stanje također biti u temeljnom stanju. Ali što se događa ako želite dodati više elektrona? Oni se više ne mogu uklopiti u tlo i moraju se popeti na sljedeću energetsku razinu.
Zbog toga je periodična tablica elemenata tako uređena. Zato atomi imaju različita svojstva, zašto se vežu zajedno u zamršenim kombinacijama koje rade i zašto je svaki element u periodičnom stolu jedinstven, jer je elektronska konfiguracija svakog tipa atoma drugačija od bilo koje druge. Činjenica da nijedna dva fermiona ne mogu zauzeti isto kvantno stanje odgovorna je za fizikalna i kemijska svojstva elemenata, za ogromnu raznolikost molekularnih konfiguracija koje imamo danas i za temeljne veze koje čine kompleksnu kemiju i život.
Slika 5: Fermioni
S druge strane, možete staviti koliko god bozona želite u istom kvantnom stanju! To omogućuje stvaranje vrlo posebnih stanja bozona poznatih kao Bose-Einstein kondenzati. Ako dovoljno hladite bozone, tako da padnu u najniže kvantno stanje energije, možete uneti proizvoljan broj. Helium (sastavljen je iz parnog broja fermiona, tako da deluje kao bozon) postaje superfluid na dovoljno niskim temperaturama, posljedica Bose-Einsteinove kondenzacije. Od tada su u ovo kondenzovano stanje dovedeni gasovi, molekuli, kvazi-čestice i čak fotoni. Danas je to aktivno istraživanje.
Činjenica da su elektroni fermioni je ono što zadržava bijele patuljke iz kolapsa pod sopstvenom gravitacijom; činjenica da su neutroni fermioni sprečavaju da se neutronske zvezde još više sruše. Princip isključenja Pauli odgovoran za atomsku strukturu odgovoran je za održavanje najgušćih fizičkih objekata od svih da postanu crne rupe.
Slika 6: Zvijezde
Kada materija i antimaterija uništi ili raspadne, oni će zagrejati sistem za drugu količinu u zavisnosti od toga da li čestice podudaraju statistiku Fermi-Dirac (za fermione) ili Bose-Einstein statistiku (za bozone). Zato je kosmička mikrotalasna pozadina 2.73 K danas, ali kosmička neutrino pozadina odgovara temperaturi koja je oko 0.8 K hladnjaka: zahvaljujući anihilaciji i ovoj statistici u ranom Univerzumu.
Činjenica da su fermioni polu-cijeli spin i bozoni su cijeli spin je zanimljiv, ali mnogo zanimljivija je činjenica da ove dvije klase čestica podudaraju sa različitim kvantnim pravilima. Na temeljnom nivou te razlike omogućavaju naše postojanje.
