science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Een bliksemschicht maken in een fles

Als je ooit op een droge dag over een tapijt bent gegaan en vervolgens iets van metaal hebt aangeraakt, zoals een handvat van een koelkast, heb je de bliksem uit de eerste hand ervaren. De statische ontlading die je een schok gaf, is hetzelfde fenomeen dat de vurige vorken creëert die de hemel splitsen tijdens een onweersbui. Echte bliksem wordt veroorzaakt door de ontlading van miljoenen volt van elektriciteit, die je kan doden. Zelfs relatief kleine ontladingen van statische elektriciteit op een handgreep van een koelkast zijn pijnlijk. Het is echter mogelijk om veilig en pijnloos bliksem te laten gebeuren in een pot, waar u kunt studeren en alles kunt waarderen wat u maar wilt.

Wat is Bliksem?

Bliksem is elektrische ontlading, die is de stroom van elektronen van een paal met een overmaat van deze deeltjes naar een andere paal met een tekort. De grootte van het verschil in elektronen tussen deze polen wordt de spanning genoemd, en hoe groter deze is, des te sterker zal de elektrische stroom zijn wanneer deze begint te stromen.

Tijdens een onweersbui komen waterdruppeltjes in de wolken samen met elkaar, het vrijgeven van elektronen in het proces. De elektronen worden aangetrokken door de aarde, die positief geladen is ten opzichte van de wolken. Ze kunnen echter niet gemakkelijk door de lucht stromen, omdat lucht een elektrische isolator is. Bijgevolg bouwen ze zich op, net als water achter een dam, totdat de spanning zo groot wordt dat zelfs lucht ze niet kan stoppen. Op dat moment vindt er een bliksemschicht plaats.

Waarom raken mensen geschrokken door koelkasten?

Wanneer je over een tapijt loopt, creëert de actie van je schoenen tegen het materiaal gratis elektronen in de ruimte. op dezelfde manier als botsende watermoleculen in wolken. De elektronen bouwen zich op in je lichaam, en wanneer je vinger dichtbij genoeg komt tot alles waardoor ze naar de aarde kunnen stromen, springen ze door de lucht in een vonk van elektrische ontlading. Metalen objecten zijn goede geleiders van elektriciteit, dus veel statische schokken ontstaan ​​in de buurt van handgrepen en deurknoppen van koelkasten. Een kleine bliksemflits vindt plaats op het moment dat je geschokt bent, maar je bent meestal te verrast om het op te merken.

Bliksem maken in een potje

Het is eenvoudig om een ​​elektrische ontlading te creëren in een willekeurige pot met een metalen dop. Je hoeft alleen maar twee dingen te doen. De eerste is om een ​​elektrode in de bodem van de pot te maken waarnaar de elektriciteit kan stromen, en de tweede is om een ​​veilige bron van statische elektriciteit te vinden.

Heb je wel eens een ballon in je haar gewreven? en merkte dat het aan de muur kleeft? Dat komt omdat de actie van het wrijven van de ballon vrije elektronen creëert, net als wrijven met je voeten op een tapijt. Een ballon is een grote bron van statische elektriciteit.

De anode installeren

De anode is de positief geladen elektrode aan de onderkant van de pot waarnaar de elektronen zullen stromen. Om het te maken, snijd een stuk aluminiumfolie in een vierkant van ongeveer 12 centimeter lang en 12 centimeter breed. Vouw het twee keer over in een kleiner vierkant en duw het in de bodem van de pot. Het is OK als de randen een beetje omhoog steken.

De kathode instellen

De kathode is de negatief geladen elektrode waaruit de elektronen zullen stromen. Maak het door een aantal punaises door een droogblad te prikken met hun hoofden naar de bovenkant van de pot gericht. Plaats het droogblad over de opening van de pot en schroef het deksel vast.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Het doel van de kopspijkers is om de lading te focussen en verhoog de spanning. Als je aluminiumfolie hebt gebruikt om de kathode te maken, zou de lading zich over het hele vel verspreiden in plaats van naar de anode te stromen.

Laad de ballon op

Wrijf de ballon over je hoofd. Je weet dat het wordt opgeladen als je haar overeind blijft staan ​​als je de ballon wegtrekt.

Maak Lightning

Raak de ballon naar de bovenkant van de pot en kijk wat er gebeurt. Als de ballon genoeg lading heeft, ziet u verschillende geelblauwe flitsen van bliksem. Ze worden nog indrukwekkender als u het licht uitdooft.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Dit experiment werkt het beste als de luchtvochtigheid laag is. Dat komt omdat vocht lucht een nog betere elektrische isolator maakt.