Minęło wiele lat badań, odkąd Benjamin Franklin przeprowadził swoje eksperymenty z latawcem w 1752 roku, ale wciąż mamy wiele mitów na temat tej niesamowitej formy energii. Czas zapomnieć o wszystkim, co wiedziałeś o elektryczności i nauczyć się czegoś zupełnie nowego.
Baterie przechowują ładunek elektryczny lub elektrony
Zadaj sobie pytanie: co to jest bateria? Z pewnością odpowiesz sobie, że bateria magazynuje energię elektryczną lub elektrony w jakiejś formie swobodnie unoszą się w jej wnętrzu. Ale to jest dalekie od przypadku.
Wewnątrz baterii znajduje się bulion chemiczny zwany elektrolitem między dwoma zaciskami - elektrodami (dodatnią i ujemną stroną baterii). Kiedy bateria jest podłączona do urządzenia (powiedzmy, latarki), elektrolit jest chemicznie przekształcany w jony, a elektrony są uwalniane na elektrodzie dodatniej. Elektrony są przyciągane do ujemnego zacisku, ale między zaciskami znajduje się urządzenie (w tym przypadku latarka), które zasilają elektrony.
Prąd elektryczny zależy od grubości drutu
Film promocyjny:
Istnieje logiczne błędne przekonanie, że więcej prądu przepływa przez grube przewody, ponieważ mają one szerszą ścieżkę i mniejszy opór. Z punktu widzenia zdrowego rozsądku jest to poprawne: po czteropasmowej autostradzie przejedzie w danym okresie więcej samochodów niż na autostradzie jednopasmowej. Jednak prąd elektryczny zachowuje się inaczej.
Energię elektryczną można porównać do rzeki: na dużym obszarze rzeka płynie wolno i spokojnie; w wąskim strumieniu strumień jest przyspieszany, ale taka sama ilość wody przepływa przez określony punkt.
Energia elektryczna ma zerową masę lub wagę
Ponieważ nie można zobaczyć elektryczności gołym okiem, łatwo założyć, że elektryczność to po prostu energia, która przepływa z punktu A do punktu B i nie ma masy ani wagi. W pewnym sensie jest to prawda: prąd elektryczny - podobnie jak rzeka - nie ma masy ani ciężaru. Jednak elektryczność to nie tylko forma niewidzialnej energii, to strumień naładowanych cząstek - elektronów - które mają masę i wagę.
Niestety ta waga jest zupełnie nieistotna, a kontur jest okrągły, więc nigdy nie zbierzesz wielu elektronów w jednym miejscu. Wreszcie przepływ naładowanych cząstek porusza się z prędkością kilku centymetrów na sekundę, ale o tym później.
Wstrząs niskiego napięcia nie jest niebezpieczny
Gniazdka elektryczne i wtyczki budzą niepokój rodziców wychowujących małe dzieci, ale wcale nie boją się dawać dzieciom baterii do wkładania zabawek. W końcu tylko wysokie napięcie jest niebezpieczne, prawda? Nie, nie tak.
Szkodzi i zabija w prądzie jego siła (mierzona w amperach), a nie napięcie. W odpowiednich warunkach nawet 12-woltowy akumulator może spowodować poważne obrażenia, a w szczególnych przypadkach nawet śmierć.
Przedmioty drewniane i gumowe są dobrymi izolatorami
Podczas pracy z elektrycznością w domu większość ludzi najpierw zdejmuje pierścionki i kolczyki, a następnie zakłada gumowe rękawiczki i buty. Chociaż są to dobre pierwsze kroki, nie wystarczą, aby zapobiec wypadkowi. Wbrew powszechnemu przekonaniu większość rzeczy w domu to do pewnego stopnia przewodniki, a nie izolatory.
Czysta guma jest doskonałym izolatorem. Ale większość gumowych butów, rękawic i innych przyborów nie jest wykonana z czystej gumy. W zwykłej gumie miesza się wiele innych substancji dodatkowych, które zwiększają jej trwałość. W pewnych warunkach nawet drzewo może być przewodnikiem.
Generatory wytwarzają energię elektryczną
Rezerwowy generator prądu świetnie nadaje się na deszczowy dzień, ponieważ wytwarza energię elektryczną. Co tak naprawdę daje?
Generator przekształca energię mechaniczną (lub inną) w energię elektryczną. Gdy generator działa, powoduje przepływ elektronów już obecnych w przewodach i obwodzie przez obwód. Serce nie wytwarza krwi, a jedynie pompuje ją przez żyły i tętnice. Podobnie generator pomaga elektronom płynąć, ale ich nie tworzy.
Prądy elektryczne to po prostu przepływające elektrony
Chociaż elektryczność można podsumować jako „przepływ elektronów przez przewodnik”, nie jest to całkowicie poprawne. Rodzaj prądu elektrycznego w przewodniku zależy wyłącznie od przewodnika.
Na przykład w przypadku plazmy, neonów, lamp fluorescencyjnych i lamp błyskowych stosuje się sprytne połączenie prądów protonowych i elektronowych. W innych przewodnikach, takich jak elektrolity, słona woda, twardy lód i płyn akumulatorowy, prąd elektryczny jest reprezentowany przez strumień dodatnich jonów wodoru, który jest również formą elektryczności.
Energia elektryczna porusza się z prędkością światła
Większość ludzi od dzieciństwa kojarzy elektryczność z błyskawicą, co prowadzi do błędnego przekonania, że elektrony i elektryczność przemieszczają się z prędkością światła. Albo prawie. Chociaż energia elektromagnetyczna przemieszcza się przez przewodnik z prędkością od 50 do 99 procent prędkości światła, ważne jest, aby zrozumieć, że same elektrony poruszają się bardzo wolno, nie szybciej niż kilka centymetrów na sekundę.
Podobnie, gdy słyszysz dźwięk z odległości 300 metrów, ciśnienie powietrza w uchu nie jest spowodowane ruchem cząsteczek od źródła, ale raczej falą kompresji, która marszczy się i wpływa na wszystkie cząsteczki powietrza między tobą.
Linie energetyczne są izolowane
Większość przewodów i kabli, z którymi się stykamy - ładowarki, lampy, kable zasilające, kable rozruchowe - jest bezpiecznie zaizolowana gumą lub tworzywem sztucznym. Byłoby oczywiste założenie, że napowietrzne linie energetyczne również są izolowane. Ptaki mogą na nich siedzieć bez szkody dla siebie, prawda? Nie, nie tak.
Jedynym powodem, dla którego ptaki nie są wstrząsane, jest to, że nie dotykają ziemi na kablu. W rezultacie nie jest generowany żaden prąd elektronowy. Ponieważ izolacja jest bardzo droga, większość napowietrznych linii elektroenergetycznych jest zawsze pod napięciem i może osiągać do 1000 lub nawet 700 000 woltów.
Elektryczność statyczna różni się od reszty
Elektryczność statyczna jest fajna: przeciągnij kota po plastikowym parapecie, gdy przylgnie do swoich pazurów, a przez następne pół minuty będzie dziwnie trzeszczał, nie rozumiejąc, co się dzieje. Prawdopodobnie myślisz, że elektryczność statyczna różni się od tego, który sprawia, że nasze życie jest ciepłe i zróżnicowane. Ale jedyna różnica między prądem a elektrycznością statyczną polega na tym, że jedna jest prądem stałym, a druga to natychmiastowe wyrównanie.
Prąd w gniazdku ściennym to pole energii elektromagnetycznej, które czeka na przesłanie elektronów w przewodniku, takim jak kabel zasilający. Po podłączeniu strumień pozostaje stały do momentu odłączenia kabla. Elektryczność statyczna powstaje, gdy zbliżają się do siebie dwa przewodniki o różnych ładunkach. Kiedy przestrzeń między nimi - szczelina izolacyjna - staje się wystarczająco mała, ładunek zamyka lukę, tworząc łuk elektryczny, gdy dwa ładunki wyrównują się.
ILYA KHEL