Sisu
Kui olete kunagi kuival päeval üle vaiba kõndinud ja puudutanud metallist valmistatud esemeid, näiteks külmkapi käepidet, olete kogenud välkkiireid. Staatilist laengut, mis teile šoki andis, on sama nähtus, mis tekitab äikese ajal taeva lõhestavaid tuliseid kahvleid. Päris välk on põhjustatud miljonite voltide elektrienergia tühjenemisest, mis võib teid tappa. Isegi suhteliselt väikesed staatilise elektri tühjendused külmiku käepidemel on valusad. Siiski on võimalik välk ohutult ja valutult panna purki, kus saate seda kõike õppida ja hinnata.
Mis on välk?
Pikselöögiks on elektrilahendus, mis on elektronide vool poolusest, kus neid osakesi on üleliigne, teise defitsiidiga poolusele. Nende pooluste vahelise elektronide erinevuse suurust nimetatakse pingeks ja mida suurem see on, seda tugevam on elektrivool, kui see hakkab voolama.
Äikese ajal põrkuvad pilvedes olevad veepiisad üksteisega kokku, vabastades protsessis elektronid. Elektronid tõmbuvad maa poole, mis on positiivselt laetud pilvede suhtes. Need ei saa aga õhu kaudu hõlpsalt voolata, kuna õhk on elektriisolaator. Järelikult kogunevad nad nagu vesi paisu taha, kuni pinge muutub nii suureks, et isegi õhk ei suuda neid peatada. Sel hetkel tekib välk.
Miks jahutavad külmikud inimesi?
Kui kõnnite üle vaiba, loob jalatsite mõju materjalile vabu elektrone samamoodi nagu pilvedes põrkuvad veemolekulid. Elektronid kogunevad teie kehas ja kui teie sõrm jõuab piisavalt lähedale kõigele, mille kaudu nad võivad maale voolata, hüppavad nad läbi õhu elektrilahenduse sädemes. Metallist esemed on head elektrijuhid, nii et külmiku käepidemete ja ukselukkude lähedal tekivad paljud staatilised löögid. Sel hetkel, kui olete šokeeritud, tekib väike välk, kuid tavaliselt olete selle märkamiseks liiga üllatunud.
Välgu tegemine purgis
Selle abil on lihtne tekitada metallist korgiga purki elektrilahendus. Peate lihtsalt tegema kahte asja. Esimene on teha purgi põhjas elektrood, mille poole elekter võib voolata, ja teine eesmärk on leida ohutu staatilise elektri allikas.
Kas olete kunagi õhupalli oma juustesse hõõrunud ja märganud, et see kleepub seina külge? Asi on selles, et õhupalli hõõrumisega luuakse vabad elektronid, nagu jalga vaibale hõõrudes. Balloon on suurepärane staatilise elektri allikas.
Anood on positiivse laenguga elektrood jari põhjas, mille suunas elektronid voolavad. Selle loomiseks lõigake alumiiniumfooliumi tükk umbes 12 tolli pikkuseks ja 12 tolli laiuseks ruuduks. Voldi see kaks korda väiksemaks ruuduks ja suru purgi põhja. See on OK, kui servad kleepuvad natuke kinni.
Katood on negatiivselt laetud elektrood, millest elektronid voolavad. Selleks valmistage mitu pisipilti läbi kuivatuslehe, peaga purgi ülaosa poole. Asetage kuivati leht purgi suu kohale ja keerake kaas kinni.
Näpunäited
Hõõru õhupalli pähe. Saate teada, et see on laetud, kui teie juuksed seisavad õhupalli eemale tõmbamisel otsas.
Puudutage purgi ülaosas olevat õhupalli ja jälgige, mis juhtub. Kui õhupall on piisavalt laetud, näete mitu kollakassinist välkkiiret välku. Tuled maha lülitades on need veelgi muljetavaldavamad.