Het is jarenlang onderzoek geweest sinds Benjamin Franklin zijn vliegerexperimenten uitvoerde in 1752, maar we werpen nog steeds veel mythes op over deze verbazingwekkende vorm van energie. Het is tijd om alles wat u wist over elektriciteit te vergeten en iets compleet nieuws te leren.
Batterijen slaan elektrische lading of elektronen op
Vraag uzelf af: wat is een batterij? U zult zeker zelf antwoorden dat de batterij elektriciteit opslaat of elektronen in een of andere vorm vrij erin zweven. Maar dit is verre van het geval.
In de batterij zit een chemische bouillon die bekend staat als een elektrolyt tussen de twee polen: de elektroden (de positieve en negatieve kanten van de batterij). Wanneer de batterij is aangesloten op een apparaat (bijvoorbeeld een zaklamp), wordt de elektrolyt chemisch omgezet in ionen en komen elektronen vrij bij de positieve elektrode. De elektronen worden aangetrokken door de negatieve pool, maar er is een apparaat (in dit geval een zaklamp) tussen de terminals en de elektronen voeden deze.
Elektrische stroom is afhankelijk van de dikte van de draad
Promotie video:
Er is een logische misvatting dat er meer stroom door dikke draden vloeit, omdat ze een breder pad hebben en minder weerstand. Vanuit het oogpunt van gezond verstand is dit juist: op een snelweg met vier rijstroken passeren in een bepaalde tijd meer auto's dan op een snelweg met één rijstrook. Elektrische stroom gedraagt zich echter anders.
Elektrische stroom is te vergelijken met een rivier: in een groot gebied stroomt de rivier langzaam en rustig; in een smalle stroom wordt de stroom versneld, maar dezelfde hoeveelheid water passeert een bepaald punt.
Elektriciteit heeft geen massa of gewicht
Omdat het onmogelijk is om elektriciteit met het blote oog te zien, is het gemakkelijk om aan te nemen dat elektriciteit gewoon energie is die van punt A naar punt B stroomt en geen massa of gewicht heeft. In zekere zin is dit waar: een elektrische stroom - zoals een rivier - heeft geen massa of gewicht. Elektriciteit is echter niet alleen een vorm van onzichtbare energie, het is een stroom geladen deeltjes - elektronen - die massa en gewicht hebben.
Helaas is dit gewicht volkomen onbeduidend en de omtrek is rond, dus je zult nooit veel elektronen op één plek verzamelen. Ten slotte beweegt de stroom geladen deeltjes zich met een snelheid van enkele centimeters per seconde, maar daarover later meer.
Laagspanningsschokken zijn niet gevaarlijk
Stopcontacten en stekkers zijn een punt van zorg voor ouders die jonge kinderen opvoeden, maar ze zijn helemaal niet verlegen om kinderen batterijen te geven om speelgoed in te stoppen. Alleen hoogspanning is tenslotte gevaarlijk, toch? Nee, niet ja.
Schade en dood in de stroom is de sterkte (gemeten in ampère), niet de spanning. Onder de juiste omstandigheden kan zelfs een 12 volt-batterij ernstig letsel en in speciale gevallen de dood veroorzaken.
Houten en rubberen voorwerpen zijn goede isolatoren
Bij het werken met elektriciteit in huis, doen de meeste mensen eerst hun ringen en oorbellen af en trekken ze rubberen handschoenen en schoenen aan. Hoewel dit goede eerste stappen zijn, zijn ze niet voldoende om een ongeval te voorkomen. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, zijn de meeste dingen in huis tot op zekere hoogte geleiders in plaats van isolatoren.
Zuiver rubber is een uitstekende isolator. Maar de meeste rubberen schoenen, handschoenen en andere gebruiksvoorwerpen zijn niet gemaakt van puur rubber. Veel andere aanvullende stoffen worden in gewoon rubber gemengd, wat de duurzaamheid verhoogt. Zelfs een boom kan onder bepaalde voorwaarden een geleider zijn.
Generatoren wekken elektriciteit op
Een noodstroomgenerator is geweldig voor een regenachtige dag omdat hij elektriciteit produceert. Wat levert het echt op?
De generator zet mechanische (of andere) energie om in elektrische energie. Wanneer de generator draait, zorgt dit ervoor dat de elektronen die al in de draden en het circuit aanwezig zijn, door het circuit stromen. Het hart maakt geen bloed, het pompt het alleen door de aderen en slagaders. Evenzo helpt een generator elektronen te stromen, maar creëert ze ze niet.
Elektrische stromen zijn gewoon elektronen die stromen
Hoewel elektriciteit kan worden samengevat als "de stroom van elektronen door een geleider", is dit niet helemaal correct. Het type elektrische stroom in een geleider hangt uitsluitend af van de geleider.
Zo wordt in het geval van plasma, neonlampen, fluorescentielampen en flitsers een slimme combinatie van protonen- en elektronenstromen gebruikt. In andere geleiders, zoals elektrolyten, zout water, hard ijs en batterijvloeistof, wordt elektrische stroom weergegeven door een stroom positieve waterstofionen, wat ook een vorm van elektriciteit is.
Elektriciteit beweegt met de snelheid van het licht
De meeste mensen associëren elektriciteit al sinds hun kindertijd met bliksem, en dit leidt tot de misvatting dat elektronen en elektriciteit zich verplaatsen met de snelheid van het licht. Of bijna. Hoewel een elektromagnetische energiegolf door een geleider gaat met 50 tot 99 procent van de lichtsnelheid, is het belangrijk om te begrijpen dat de elektronen zelf heel langzaam bewegen, niet sneller dan een paar centimeter per seconde.
Evenzo, wanneer u geluid hoort van 300 meter afstand, wordt de luchtdruk in uw oor niet veroorzaakt door de beweging van moleculen weg van de bron, maar eerder door een compressiegolf die golft en alle luchtmoleculen tussen u beïnvloedt.
Hoogspanningsleidingen zijn geïsoleerd
De meeste draden en kabels waarmee we in contact komen - laders, lampen, netsnoeren, startkabels - zijn veilig geïsoleerd met rubber of plastic. Het ligt voor de hand om aan te nemen dat de bovengrondse hoogspanningsleidingen ook geïsoleerd zijn. Vogels kunnen erop zitten zonder zichzelf te schaden, toch? Nee niet op deze manier.
De enige reden waarom vogels geen schok krijgen, is omdat ze de grond niet raken terwijl ze aan de kabel zitten. Hierdoor wordt er geen elektronenstroom opgewekt. Omdat isolatie erg duur is, staan de meeste bovengrondse hoogspanningslijnen altijd onder spanning en kunnen ze tot 1.000 of zelfs 700.000 volt raken.
Statische elektriciteit is anders dan de rest
Statische elektriciteit is leuk: sleep een kat over een plastic vensterbank terwijl hij zich aan zijn klauwen vastklampt, en de komende halve minuut zal hij grappig knetteren zonder te begrijpen wat er gebeurt. U denkt waarschijnlijk dat statische elektriciteit anders is dan de elektriciteit die ons leven warm en gevarieerd maakt. Maar het enige verschil tussen huidige en statische elektriciteit is dat de ene gelijkstroom is en de andere onmiddellijke egalisatie.
Stopcontactstroom is een veld van elektromagnetische energie dat wacht tot elektronen worden verzonden in een geleider, zoals een voedingskabel. Eenmaal aangesloten, blijft de stream constant totdat de kabel wordt losgekoppeld. Statische elektriciteit wordt opgewekt wanneer twee geleiders met verschillende ladingen elkaar naderen. Wanneer de ruimte ertussen - de isolerende opening - klein genoeg wordt, sluit de lading de opening, waardoor een elektrische boog ontstaat terwijl de twee ladingen gelijk worden.
ILYA KHEL
