Nuo tada, kai 1752 m. Benjaminas Franklinas atliko aitvaro eksperimentus, praėjo daug metų, tačiau mes vis dar keliame daugybę mitų apie šią nuostabią energijos formą. Laikas pamiršti viską, ką žinojai apie elektrą, ir išmokti kažko visiškai naujo.
- „Salik.biz“
Baterijose kaupiasi elektros krūvis arba elektronai
Paklauskite savęs: kas yra akumuliatorius? Tikrai atsakysite sau, kad baterija tam tikra forma kaupia elektrą ar elektronus, laisvai plūduriuodama jos viduje. Bet tai toli gražu nėra.
Baterijos viduje yra cheminis sultinys, žinomas kaip elektrolitas tarp dviejų gnybtų - elektrodų (teigiamos ir neigiamos baterijos pusės). Kai akumuliatorius yra prijungtas prie prietaiso (tarkim, žibintuvėlio), elektrolitas chemiškai paverčiamas jonais ir elektronai išsiskiria prie teigiamo elektrodo. Elektronai traukia į neigiamą gnybtą, tačiau tarp gnybtų yra įtaisas (šiuo atveju žibintuvėlis), o elektronai jį maitina.
Elektros srovė priklauso nuo vielos storio
Reklaminis vaizdo įrašas:
Egzistuoja logiška klaidinga nuomonė, kad daugiau srovės teka per storus laidus, nes jie turi platesnį kelią ir mažesnį pasipriešinimą. Sveiko proto požiūriu tai yra teisinga: magistralėje per keturias juostas per tam tikrą laiką pravažiuos daugiau automobilių nei vienoje juostoje esančiame greitkelyje. Tačiau elektros srovė elgiasi skirtingai.
Elektros srovę galima palyginti su upe: plačiame plote upė teka lėtai ir ramiai; siaurame upelyje srautas pagreitėja, tačiau pro tam tikrą tašką praeina tas pats vandens kiekis.
Elektros masė arba masė lygi nuliui
Kadangi plika akimi neįmanoma pamatyti elektros energijos, nesunku manyti, kad elektra yra tiesiog energija, tekanti iš taško A į tašką B ir neturinti nei masės, nei svorio. Tam tikra prasme tai tiesa: elektros srovė - kaip upė - neturi nei masės, nei svorio. Tačiau elektra nėra tik nematomos energijos forma, tai yra krūvį turinčių dalelių - elektronų - srautas, turintis masę.
Deja, šis svoris yra visiškai nereikšmingas, o kontūrai yra apvalūs, todėl niekada nesurinksite daug elektronų vienoje vietoje. Galiausiai įkrautų dalelių srautas juda kelių centimetrų per sekundę greičiu, bet vėliau tuo labiau.
Žemos įtampos smūgis nėra pavojingas
Maitinimo lizdai ir kištukai kelia nerimą tėvams, auginantiems mažus vaikus, tačiau jie nevengia dovanoti vaikams baterijų žaislams sudėti. Juk pavojinga tik aukšta įtampa, tiesa? Ne, ne taip.
Kenkia ir žudo srovę yra jos stipris (matuojamas amperu), o ne įtampa. Tinkamomis sąlygomis net 12 voltų baterija gali padaryti didelę žalą ir ypatingais atvejais mirti.
Mediniai ir guminiai daiktai yra geri izoliatoriai
Dirbdami su elektra aplink namą, dauguma žmonių pirmiausia nusiima žiedus ir auskarus bei užsimauna gumines pirštines ir batus. Nors tai yra geri pirmieji žingsniai, jų nepakanka, kad būtų išvengta avarijos. Priešingai nei paplitusi nuomonė, dauguma namų daiktų tam tikru mastu yra laidininkai, o ne izoliatoriai.
Gryna guma yra puikus izoliatorius. Tačiau dauguma guminių batų, pirštinių ir kitų indų nėra pagaminti iš grynos gumos. Į paprastą gumą įmaišoma daug kitų papildomų medžiagų, kurios padidina jo patvarumą. Net medis tam tikromis sąlygomis gali būti laidininkas.
Generatoriai sukuria elektrą
Atsarginis elektros generatorius puikiai tinka lietingą dieną, nes jis gamina elektrą. Ką jis iš tikrųjų gamina?
Generatorius mechaninę (ar kitą) energiją paverčia elektros energija. Kai generatorius veikia, jis sukelia laiduose ir grandinėje jau esančių elektronų srautą per grandinę. Širdis nesukuria kraujo, tik siurbia jį per venas ir arterijas. Taip pat generatorius padeda elektronams tekėti, tačiau jų nesukuria.
Elektros srovės yra tik tekantys elektronai
Nors elektrą galima apibendrinti kaip „elektronų srautą per laidininką“, tai nėra visiškai teisinga. Elektros srovės rūšis laidininke priklauso tik nuo laidininko.
Pvz., Plazmos, neoninių, fluorescencinių lempų ir blykstės atveju naudojamas protingas protono ir elektronų srovių derinys. Kituose laidininkuose, tokiuose kaip elektrolitai, sūrus vanduo, kietas ledas ir akumuliatoriaus skystis, elektros srovę apibūdina teigiamų vandenilio jonų srautas, kuris taip pat yra elektros energija.
Elektra juda šviesos greičiu
Dauguma žmonių nuo vaikystės elektrą sieja su žaibais, ir tai veda prie klaidingos nuomonės, kad elektronai ir elektra keliauja šviesos greičiu. Arba beveik. Nors elektromagnetinė energijos banga per laidininką sklinda nuo 50 iki 99 procentų šviesos greičio, svarbu suprasti, kad patys elektronai juda labai lėtai, ne greičiau kaip pora centimetrų per sekundę.
Panašiai, kai girdite garsą iš 300 metrų, oro slėgį ausyje sukelia ne molekulių judėjimas toliau nuo šaltinio, o suspaudimo banga, kuri virpina ir veikia visas oro molekules tarp jūsų.
Elektros linijos yra izoliuotos
Daugelis laidų ir kabelių, su kuriais mes liečiame, - įkrovikliai, lempos, maitinimo laidai, jungiamieji kabeliai - yra patikimai izoliuoti guma ar plastiku. Akivaizdu būtų manyti, kad oro linijos taip pat yra izoliuotos. Paukščiai gali ant jų sėdėti nepakenkdami sau, tiesa? Ne ne taip.
Vienintelė priežastis, dėl kurios paukščiai nesulaukia smūgio, yra ta, kad kabeliu jie neliečia žemės. Dėl to negeneruojama elektronų srovė. Kadangi izoliacija yra labai brangi, dauguma oro linijų visada yra veikiančios ir gali įtakoti iki 1000 ar net 700 000 voltų.
Statinė elektra skiriasi nuo kitų
Statinė elektra yra smagi: vilkite katę per plastikinę palangę, kol ji priglunda prie savo letenų, ir kitą pusę minutės ji linksminsis, nesuprasdama, kas vyksta. Turbūt manote, kad statinė elektra skiriasi nuo tos, kuri daro mūsų gyvenimą šiltą ir įvairiapusį. Bet vienintelis skirtumas tarp dabartinės ir statinės elektros yra tas, kad vienas yra nuolatinė srovė, o kitas yra momentinis išlyginimas.
Sieninės sienelės srovė yra elektromagnetinės energijos laukas, laukiantis elektronų perdavimo per laidininką, pavyzdžiui, maitinimo kabelį. Prijungus, srautas išlieka pastovus, kol kabelis nebus atjungtas. Statinė elektra sukuriama, kai du laidininkai su skirtingais krūviais artėja vienas prie kito. Kai tarpas tarp jų - izoliacinis tarpas - tampa pakankamai mažas, krūvis uždaro tarpą, sukurdamas elektros lanką, kai abu krūviai išsilygina.
ILYA KHEL