Sellest ajast, kui Benjamin Franklin 1752. aastal oma tuulelohekatsed läbi viis, on möödunud palju aastaid, kuid selle hämmastava energiavormi kohta tõstatame endiselt palju müüte. On aeg unustada kõik, mida elektrist teadsite, ja õppida midagi täiesti uut.
Akud salvestavad elektrilaenguid või elektrone
Küsige endalt: mis on aku? Kindlasti vastate endale, et aku salvestab mingil kujul elektrit või elektronid selle sees vabalt ringi. Kuid see pole kaugeltki nii.
Aku sees on kahe klemmi - elektroodide (aku positiivse ja negatiivse külje) vahel elektrolüüdina tuntud keemiline puljong. Kui aku on ühendatud seadmega (näiteks taskulamp), muundatakse elektrolüüt keemiliselt ioonideks ja positiivse elektroodi juures vabanevad elektronid. Elektronid meelitatakse negatiivse klemmi külge, kuid klemmide vahel on seade (antud juhul taskulamp) ja elektronid toidavad seda.
Elektrivool sõltub traadi paksusest
Reklaamvideo:
On loogiline eksiarvamus, et rohkem voolu voolab läbi paksude juhtmete, kuna neil on laiem tee ja väiksem takistus. Terve mõistuse seisukohast on see õige: neljarealisel maanteel möödub teatud aja jooksul rohkem autosid kui üherealisel maanteel. Elektrivool käitub aga erinevalt.
Elektrivoolu saab võrrelda jõega: laias piirkonnas voolab jõgi aeglaselt ja rahulikult; kitsas ojas kiireneb voog, kuid teatud punkti läbib sama kogus vett.
Elektri mass või mass on null
Kuna elektrit on palja silmaga võimatu näha, on lihtne eeldada, et elekter on lihtsalt punktist A punkti B voolav energia, millel pole massi ega kaalu. Mõnes mõttes on see tõsi: elektrivoolul - nagu jõel - pole massi ega kaalu. Kuid elekter pole lihtsalt nähtamatu energia vorm, see on laetud osakeste voog - elektronid -, millel on mass ja kaal.
Kahjuks on see kaal täiesti ebaoluline ja kontuur on ümmargune, nii et te ei kogu kunagi palju elektrone ühte kohta. Lõpuks liigub laetud osakeste voog kiirusega mitu sentimeetrit sekundis, kuid sellest hiljem.
Madalpinge šokk pole ohtlik
Pistikupesad ja pistikud tekitavad väikesi lapsi kasvatavate vanemate muret, kuid nad ei ole üldse häbelikud andma lastele mänguasjade patareisid. Lõppude lõpuks on ohtlik ainult kõrgepinge, eks? Ei, ei jah.
Voolu kahjustab ja tapab selle tugevus (mõõdetuna amprites), mitte pinge. Õigetes tingimustes võib isegi 12-voldine aku põhjustada tõsiseid kahjustusi ja erijuhtudel surma.
Puidust ja kummist esemed on head isolaatorid
Maja ümber elektriga töötades võtab enamik inimesi kõigepealt rõngad ja kõrvarõngad ning paneb selga kummikindad ja kingad. Ehkki need on head esimesed sammud, ei piisa neist õnnetuse ärahoidmiseks. Vastupidiselt levinud arvamusele on enamus kodus olevatest asjadest pigem juhid, mitte isolaatorid.
Puhas kumm on suurepärane isolaator. Kuid enamik kummist jalatseid, kindaid ja muid riistu pole valmistatud puhtast kummist. Tavalises kummis segatakse palju muid lisaaineid, mis suurendab selle vastupidavust. Isegi puu võib teatud tingimustel olla dirigent.
Generaatorid loovad elektrit
Varutoitegeneraator sobib suurepäraselt vihmaseks päevaks, kuna see toodab elektrit. Mida see tegelikult annab?
Generaator muundab mehaanilise (või muu) energia elektrienergiaks. Kui generaator töötab, põhjustab see juhtmetes ja vooluahelas juba olevate elektronide vooluringi. Süda ei loo verd, vaid pumpab seda ainult veenide ja arterite kaudu. Samuti aitab generaator elektronidel voolata, kuid ei loo neid.
Elektrivoolud on lihtsalt voolavad elektronid
Elektrienergia võib kokku võtta kui "elektronide voolu läbi juhi", kuid see pole täiesti õige. Juhi elektrivoolu tüüp sõltub ainult juhist.
Näiteks plasma, neoontulede, päevavalguslampide ja välklampide puhul kasutatakse prootonite ja elektronide voolu nutikat kombinatsiooni. Teistes juhtides nagu elektrolüüdid, soolane vesi, kõva jää ja akuvedelik tähistab elektrivoolu positiivsete vesinikioonide voog, mis on ühtlasi ka elektrienergia vorm.
Elekter liigub valguse kiirusel
Enamik inimesi seostavad elektrit välguga lapsepõlvest alates ja see viib eksliku arusaamani, et elektronid ja elekter liiguvad valguse kiirusel. Või peaaegu. Ehkki elektromagnetiline energialaine liigub läbi juhi kiirusel 50–99 protsenti valguse kiirusest, on oluline mõista, et elektronid liiguvad ise väga aeglaselt, mitte kiiremini kui paar sentimeetrit sekundis.
Samuti, kui kuulete heli 300 meetri kaugusel, ei põhjusta kõrva õhurõhku mitte molekulide liikumine allikast kaugemale, vaid pigem survelaine, mis koliseb ja mõjutab kõiki teievahelisi õhumolekule.
Elektriliinid on isoleeritud
Enamik juhtmeid ja kaableid, millega kokku puutume - laadijad, lambid, toitejuhtmed, hüppajakaablid - on kindlalt isoleeritud kummi või plastiga. On ilmne eeldada, et ka õhuliinid on isoleeritud. Linnud saavad nende peal istuda, ilma et neile endale kahju tekitataks, eks? Ei, mitte niimoodi.
Ainus põhjus, miks linnud šokki ei saa, on see, et nad ei puutu kaabli kohal maad. Selle tulemusel ei teki elektrivoolu. Kuna isolatsioon on väga kallis, on enamus õhuliinidest alati pingestatud ja võivad ulatuda kuni 1000 või isegi 700 000 voltini.
Staatiline elekter erineb muust
Staatiline elekter on lõbus: lohistage kassi üle plastist aknalaua, kuni ta küüniste külge kinni hoiab, ja järgmiseks pooleks minutiks praguneb ta naljaga, mõistmata toimuvat. Tõenäoliselt arvate, et staatiline elekter erineb sellest, mis muudab meie elu soojaks ja mitmekesiseks. Kuid ainus erinevus voolu ja staatilise elektri vahel on see, et üks on alalisvool ja teine on kohene võrdsustamine.
Seinakontakti vool on elektromagnetilise energia väli, mis ootab elektronide edastamist juhis, näiteks toitekaablis. Pärast ühendamist jääb vool konstantseks, kuni kaabel on lahti ühendatud. Staatiline elekter tekib siis, kui kaks erineva laenguga juhti lähenevad teineteisele. Kui nendevaheline ruum - isoleeriv vahe - muutub piisavalt väikeseks, sulgeb laeng tühimiku, luues elektrikaare, kui kaks laengut võrdsustuvad.
ILYA KHEL
