Hvis du nogensinde har gået over et tæppe på en tør dag og derefter har rørt ved noget lavet af metal, såsom et køleskabshåndtag, har du oplevet lyn førstehånds. Den statiske udladning, der gav dig et chok, er det samme fænomen, der skaber de brændende gafler, der splittede himlen under tordenvejr. Ægte lyn er forårsaget af afladning af millioner af volt elektricitet, som kan dræbe dig. Selv relativt små udledninger af statisk elektricitet på et køleskabshåndtag er smertefulde. Det er dog muligt sikkert og smertefrit at få lyn til at ske i en krukke, hvor du kan studere og sætte pris på det alt, hvad du vil.
Hvad er lyn?
Lyn er elektrisk udladning, hvilket er strømmen af elektroner fra en pol med et overskud af disse partikler til en anden pol med en mangel. Størrelsen af forskellen i elektroner mellem disse poler kaldes spænding, og jo større den er, jo stærkere vil den elektriske strøm være, når den begynder at strømme.
Under tordenvejr kolliderer vanddråber i skyerne med hinanden og frigiver elektroner undervejs. Elektronerne tiltrækkes af jorden, som er positivt ladet med hensyn til skyerne. De kan ikke flyde let gennem luft, men fordi luft er en elektrisk isolator. Derfor bygger de sig op som vand bag en dæmning, indtil spændingen bliver så stor, at selv luft ikke kan stoppe dem. På det tidspunkt opstår der et lyn.
Hvorfor bliver folk chokerede over køleskabe?
Når du går på tværs af et tæppe, skaber dine skoens handlinger mod materialet gratis elektroner meget på samme måde som kolliderende vandmolekyler i skyer gør. Elektronerne opbygges i din krop, og når din finger kommer tæt nok på alt, hvorigennem de kan strømme til jorden, hopper de gennem luften i en gnist af elektrisk afladning. Metalgenstande er gode ledere af elektricitet, så mange statiske stød opstår i nærheden af køleskabshåndtag og dørhåndtag. Et lille lyn kommer i det øjeblik, du er chokeret, men du er normalt for overrasket over at bemærke det.
At lave lyn i en krukke
Det er let at oprette en elektrisk afladning inde i enhver krukke, der har en metalhætte. Du skal bare gøre to ting. Den første er at lave en elektrode i bunden af krukken, som elektriciteten kan strømme hen imod, og den anden er at komme med en sikker kilde til statisk elektricitet.
Har du nogensinde gned en ballon i dit hår og bemærket, at den klæber til væggen? Det er fordi handlingen med at gnide ballonen skaber gratis elektroner, ligesom at gnide dine fødder på et tæppe. En ballon er en god kilde til statisk elektricitet.
Ting, du har brug for
- En krukke med metallåg
- Sølvpapir
- Et tørretumbler
- En håndfuld thumbtacks med umalet metalhoveder
- En ballon
Formålet med stifterne er at fokusere opladningen og øge spændingen. Hvis du brugte aluminiumsfolie til at fremstille katoden, spredte ladningen sig over hele arket i stedet for at strømme mod anoden.
Dette eksperiment fungerer bedst, når luftfugtigheden er lav. Det er fordi fugt gør luft til en endnu bedre elektrisk isolator.
Anoden er den positivt ladede elektrode i bunden af krukken, mod hvilken elektronerne flyder. For at skabe det skal du skære et stykke aluminiumsfolie i en firkant, der er ca. 12 tommer lang og 12 tommer bred. Fold den to gange over på en mindre firkant og skub den ind i bunden af krukken. Det er OK, hvis kanterne holder lidt op.
Katoden er den negativt ladede elektrode, hvorfra elektronerne strømmer. Gør det ved at stikke flere thumbtacks gennem et tørretumblerark med hovedet mod toppen af krukken. Placer tørretumblerarket over munden på krukken, og skru låget på.
Tips
Gnid ballonen på hovedet. Du ved, at det er opladet, hvis dit hår holder på, når du trækker ballonen væk.
Berør ballonen til toppen af krukken, og se hvad der sker. Hvis ballonen har tilstrækkelig ladning, ser du flere gulblå lyn. De bliver endnu mere imponerende, hvis du slukker for lyset.