Ak ste niekedy v suchý deň prešli po koberci a potom ste sa dotkli niečoho z kovu, napríklad rúčky chladničky, blesky ste zažili na vlastnej koži. Statický výboj, ktorý vás šokoval, je ten istý jav, ktorý vytvára ohnivé vidly, ktoré počas búrky rozdelili oblohu. Skutočný blesk je spôsobený vybitím miliónov voltov elektriny, ktoré vás môžu zabiť. Aj relatívne malé výboje statickej elektriny na rukoväti chladničky sú bolestivé. Je však možné bezpečne a bezbolestne uskutočniť blesk v nádobe, kde si ju môžete naštudovať a oceniť všetko, čo chcete.
Čo je to blesk?
Blesk je elektrický výboj, čo je tok elektrónov z pólu s prebytkom týchto častíc do iného pólu s nedostatkom. Veľkosť rozdielu elektrónov medzi týmito pólmi sa nazýva napätie a čím je väčší, tým silnejší bude elektrický prúd, keď začne prúdiť.
Počas búrky sa kvapky vody v oblakoch zrazia jedna s druhou a uvoľnia pri tom elektróny. Elektróny sú priťahované k zemi, ktorá je kladne nabitá vzhľadom na oblaky. Nemôžu však ľahko prúdiť vzduchom, pretože vzduch je elektrický izolátor. V dôsledku toho sa hromadia ako voda za priehradou, kým napätie nie je také veľké, že ich nedokáže zastaviť ani vzduch. V tom okamihu dôjde k blesku.
Prečo sú ľudia šokovaní chladničkami?
Keď prechádzate po koberci, pôsobením vašich topánok na materiál sa vytvárajú voľné elektróny rovnakým spôsobom, ako to robia zrážajúce sa molekuly vody v oblakoch. Elektróny sa hromadia vo vašom tele a keď sa váš prst dostane dostatočne blízko k všetkému, cez čo môže prúdiť na Zem, skáče vzduchom v iskre elektrického výboja. Kovové predmety sú dobrými vodičmi elektrickej energie, takže v blízkosti rukovätí chladničky a kľučiek dverí dochádza k mnohým statickým šokom. V okamihu, keď ste šokovaní, dôjde k malému blesku, ale zvyčajne ste príliš prekvapení, aby ste si to všimli.
Výroba blesku v pohári
Je ľahké vytvoriť elektrický výboj vo vnútri každej nádoby, ktorá má kovový uzáver. Musíte urobiť iba dve veci. Prvým je vytvorenie elektródy na dne nádoby, ku ktorej môže prúdiť elektrina, a druhou je vytvorenie bezpečného zdroja statickej elektriny.
Už ste si niekedy vtierali balón do vlasov a všimli ste si, že sa drží na stene? Je to preto, že pri trení balónu sa vytvárajú voľné elektróny, podobne ako pri šúchaní chodidlami o koberec. Balón je skvelým zdrojom statickej elektriny.
Veci, ktoré budete potrebovať
- Dóza s kovovým vekom
- Alobal
- Sušička
- Hrsť pripináčikov s nenatretými kovovými hlavami
- Balón
Účelom cvočkov je zamerať náboj a zvýšiť napätie. Ak by ste na výrobu katódy použili hliníkovú fóliu, náboj by sa rozšíril po celej vrstve namiesto toho, aby prúdil k anóde.
Tento experiment funguje najlepšie, keď je vlhkosť vzduchu nízka. Je to preto, lebo vlhkosť robí vzduch ešte lepším elektrickým izolátorom.
Anóda je kladne nabitá elektróda na dne banky, ku ktorej budú prúdiť elektróny. Aby ste to vytvorili, nakrájajte kúsok hliníkovej fólie na štvorec dlhý asi 12 palcov a široký 12 palcov. Preložte ho dvakrát na menší štvorec a zatlačte ho na dno nádoby. Je v poriadku, ak sa okraje trochu zlepia.
Katóda je záporne nabitá elektróda, z ktorej budú prúdiť elektróny. Urobte to tak, že prepichnete niekoľko pripináčikov cez suchý list tak, aby ich hlavy smerovali k hornej časti nádoby. Vložte list sušičky cez ústa nádoby a zaskrutkujte veko.
Tipy
Trieť si balónik o hlavu. Budete vedieť, že je to nabité, ak sa vám vlasy po vytrhnutí balónika postavia na koniec.
Dotknite sa balónika v hornej časti nádoby a sledujte, čo sa stane. Ak má balón dostatok náboja, uvidíte niekoľko nažltlých modrých bleskov. Budú ešte pôsobivejšie, ak zhasnete svetlá.