Prošlo je više godina istraživanja otkad je Benjamin Franklin svoje kite eksperimente izveo 1752. godine, ali još uvijek postavljamo mnoge mitove o ovom čudesnom obliku energije. Vrijeme je da zaboravite sve što ste znali o električnoj energiji i naučite nešto potpuno novo.
Baterije pohranjuju električni naboj ili elektrone
Zapitajte se: što je baterija? Sigurno ćete sami odgovoriti kako baterija pohranjuje električnu energiju ili elektroni u nekom obliku slobodno lebde unutar nje. Ali to je daleko od slučaja.
Unutar akumulatora nalazi se kemijski brod poznat kao elektrolit između dva terminala - elektroda (pozitivne i negativne strane baterije). Kad je baterija spojena na uređaj (recimo, svjetiljku), elektrolit se kemijski pretvara u ione i na pozitivnoj se elektrodi oslobađaju elektroni. Elektrone privlači negativni terminal, ali postoji uređaj (u ovom slučaju svjetiljka) između terminala i elektroni ga napajaju.
Električna struja ovisi o debljini žice
Promotivni video:
Postoji logična zabluda da više struje teče kroz debele žice, jer imaju širi put i manji otpor. S gledišta zdravog razuma, ovo je točno: na autocesti s četiri trake proći će više automobila u određenom vremenskom razdoblju nego na jednotračnoj autocesti. Međutim, električna se struja ponaša drugačije.
Električna struja može se usporediti s rijekom: na širokom području rijeka teče polako i mirno; u uskom toku tok se ubrzava, ali ista količina vode prolazi kroz određenu točku.
Električna energija ima nultu masu ili težinu
Budući da je nemoguće vidjeti golim okom, lako je pretpostaviti da je električna energija jednostavno energija koja teče od točke A do točke B i nema masu ni težinu. U izvjesnom smislu to je istina: električna struja - poput rijeke - nema ni masu ni težinu. Međutim, električna energija nije samo oblik nevidljive energije, već je tok nabijenih čestica - elektrona - koji imaju masu i težinu.
Nažalost, ta je težina potpuno beznačajna, a obrisi okrugli, tako da nikada nećete skupiti puno elektrona na jednom mjestu. Napokon, protok nabijenih čestica kreće se brzinom od nekoliko centimetara u sekundi, ali o tome više kasnije.
Šok niskog napona nije opasan
Električne utičnice i utikači briga su za roditelje koji odgajaju malu djecu, ali uopće nisu stidljivi dati djeci baterije da ubace igračke. Uostalom, samo je visoki napon opasan, zar ne? Ne, ne da.
Šteti i ubija u struji njegova je snaga (mjerena u amperima), a ne napon. U pravim uvjetima, čak i 12-voltna baterija može uzrokovati ozbiljnu štetu i, u posebnim slučajevima, smrt.
Predmeti od drveta i gume dobri su izolatori
Kada rade s električnom energijom oko kuće, većina ljudi prvo skine prstenje i naušnice i navuče gumene rukavice i cipele. Iako su to dobri prvi koraci, oni nisu dovoljni da spriječe nesreću. Suprotno uvriježenom mišljenju, većina stvari u kući u određenoj su mjeri vodiči, a ne izolatori.
Čista guma je izvrstan izolator. Ali većina gumenih cipela, rukavica i drugog pribora nije izrađena od čiste gume. Mnoge druge dodatne tvari miješaju se u običnu gumu, što povećava njenu trajnost. Čak i stablo može biti dirigent pod određenim uvjetima.
Generatori stvaraju električnu energiju
Rezervni generator napajanja odličan je za kišni dan jer proizvodi električnu energiju. Što to u stvari proizvodi?
Generator pretvara mehaničku (ili drugu) energiju u električnu. Kad generator radi, on uzrokuje da elektroni koji su već prisutni u žicama i krugu teču kroz krug. Srce ne stvara krv, već ga pumpa kroz vene i arterije. Isto tako, generator pomaže protoku elektrona, ali ih ne stvara.
Električne struje samo elektroni teku
Premda se elektricitet može sažeti kao "protok elektrona kroz vodič", to nije sasvim točno. Vrsta električne struje u vodiču ovisi isključivo o vodiču.
Na primjer, u slučaju plazme, neonskih svjetala, fluorescentnih svjetiljki i bljeskalice koristi se pametna kombinacija protona i elektrona. U ostalim provodnicima, poput elektrolita, slane vode, tvrdog leda i tekućine iz akumulatora, električna struja je predstavljena strujom pozitivnih vodikovih iona, što je također oblik električne energije.
Elektricitet se kreće brzinom svjetlosti
Većina ljudi električnu energiju povezuje sa munjom još od djetinjstva, a to dovodi do zablude da elektroni i struja putuju brzinom svjetlosti. Ili gotovo. Iako elektromagnetski val energije putuje kroz provodnik brzinom od 50 do 99 posto brzine svjetlosti, važno je razumjeti da se sami elektroni kreću vrlo sporo, ne brže od nekoliko centimetara u sekundi.
Isto tako, kad čujete zvuk s 300 metara udaljenosti, tlak zraka u vašem uhu nije uzrokovan pomicanjem molekula daleko od izvora, već kompresijskim valom koji vapi i utječe na sve molekule zraka između vas.
Električni vodovi su izolirani
Većina žica i kablova s kojima dolazimo u kontakt - punjači, svjetiljke, kabeli za napajanje, skakači - čvrsto su izolirani gumom ili plastikom. Bilo bi očito pretpostaviti da su nadzemni dalekovodi također izolirani. Ptice mogu sjesti na njih bez nanošenja štete sebi, zar ne? Ne ovako.
Jedini razlog što ptice ne primaju šok je taj što ne dodiruju zemlju dok su na kablu. Kao rezultat toga, ne stvara se struja elektrona. Budući da je izolacija vrlo skupa, većina nadzemnih vodova uvijek je pod naponom i može udariti do 1000 ili čak 700 000 volti.
Statička struja se razlikuje od ostalih
Statički elektricitet je zabavan: povucite mačku preko plastičnog prozorskog praga dok se steže kandžama i sljedećih pola minute smiješno će puzati, ne razumijevajući što se događa. Vjerojatno mislite da se statički elektricitet razlikuje od onog koji naš život čini toplim i raznolikim. Ali jedina razlika između struje i statičkog elektriciteta je ta što je jedna istosmjerna, a druga trenutna izjednačavanja.
Zidna izlazna struja polje je elektromagnetske energije koja čeka da se elektroni prenesu u vodič, poput kabela za napajanje. Jednom kada je spojen, struja ostaje konstantna dok kabel nije iskopčan. Statička električna energija nastaje kada se dva vodiča s različitim nabojima približavaju jedan drugome. Kad prostor između njih - izolacijski jaz - postane dovoljno malen, naboj zatvara jaz, stvarajući luk električne energije kada se dva naboja izjednače.
ILYA KHEL