Джерело зображення, загальнодоступне

виходити

Що робить нас електричними?

" Кілька років тому в сухий сезон я був дуже сприйнятливий до статичної електрики, і навіть коли я взував черевики на різних підошвах, це не допомагало. Я хотів би знати: чому це відбувається?".

Це було перше слово, яке британський учений Ханна Фрай вимовила, почувши запитання, яке Хосе Чавес Мендес з Гватемали направив програмі ВВС, яку він робить зі своїм колегою Адамом Резерфордом.

У вас є наукове запитання? Резерфорд і Фрай із задоволенням приймуть вас. Форма знаходиться в кінці примітки.

Трибологія, від грецької τρίβω tríbō, "втирати або втирати" - це наука про що відбувається, коли ти натираєш дві речі, дуже корисно в техніці, якщо потрібно, наприклад, зменшити тертя.

Щоб зрозуміти це, ось.

Коротка історія статичної електрики

Грецький філософ Фалес відкрив у 585 р. До н. що якщо він натирав бурштин шкірою тварин, це привертало пір’я та інші легкі предмети.

Фактично, слово для бурштину в давньогрецькій мові - електрон, звідки пішов термін "електричний", який вперше використав Френсіс Бекон для опису матеріалів, які - наприклад, бурштин - були заряджені статичною енергією.

Джерело зображення, Getty Images

Напівкоштовний камінь, виготовлений із скам'янілої деревної смоли.

Однією з перших демонстрацій цього явища була Літаюча дитина, такий, який сьогодні, безперечно, буде заборонений.

Електрик Стівен Грей був першою людиною, яка систематично експериментувала з електропровідністю у 1720-х роках.

На той час наукові демонстрації на публіці були модними, і його справжнє шоу.

Грей вибирав з аудиторії дитину і тримав його за допомогою тонких шовкових шнурів поки він не був підвішений у повітрі.

Крок пішов, поклав ноги на кулю сірки Він обертався так, що заряджав його статичною електрикою.

"Пізніше Стівен Грей зробив кілька експериментів", - говорить учений, що спеціалізується на електромагнетизмі, Ріс Філліпс.

"Він брав книгу і казав дитині прокласти руку над сторінками, не торкаючись їх, і вони самі переверталися. А для великого фіналу свого шоу він вимикав світло і просив члена аудиторії підходь до дитини.: між ними блискавка ".

"Це зачепило двох "добровольців", але це було гарне шоу, і воно демонструвало статичну електрику. Сьогодні ми не могли зробити щось подібне ".

Джерело зображення, Getty Images

У жодному разі.

Дійсно, зв’язування та електроструми дітей більше заборонені, але ми можемо використовувати пристрій, який, як і деякі інші, став можливим завдяки аварії.

Пляшка Лейдена

Це сталося в 1746 році в лабораторії в Лейдені, коли студент на ім'я Андреас Куней за допомогою машини перевіряв, чи може вода затримувати електричні заряди.

Коли машина працювала протягом тривалого часу, Куней намагався зняти металевий ланцюг, який звисав на стрижні, який пройшов через пробку пляшки і занурився у воду. Ледве торкнувся її, отримав настільки сильний шок, що мало не вбив його.

Джерело зображення, Наукова фототека

За секунду до шоку відкриття.

Посудина, яка дала його гіркий досвід, називається пляшкою Лейдена, першим типом електричного конденсатора, що значною мірою сприяло величезному інтересу до електричних досліджень в Англії, Франції та Німеччині протягом 18 століття.

Експерименти, подібні до цього, описаного фізиком Вільямом Ватсоном у 1748 р., Розважали тих, хто міг дозволити собі розважитися досліджуючи наукові явища.

Приклад? Запаліть вино електростатичним зарядом.

Джерело зображення, Наукова фототека

Заряд був створений електростатичним генератором тертям (праворуч), і він пройшов крізь скляну паличку, яку чоловік тримає в лівій руці, пройшов крізь тіло людини, що стоїть на ізолюючій восковій таблетці, і спустився вниз меч у нього в іншій руці, доки він не дійшов до кінчика, біля ложки, яку тримала жінка, де була іскра, яка запалила вино.

Вотсон, серед інших, був тим, хто модифікована пляшка Лейдена збільшити електричний розряд, покриваючи внутрішню і зовнішню сторони свинцевим листом, перетворюючи його на те, що відомо сьогодні:

Джерело зображення, Наукова фототека

Банка Лейдена заряджена статичною електрикою.

Що зберігає електричний заряд, це сфера на кінчику стрижня.

Якщо, наприклад, ви протерли поліетиленовим рушником пластикову трубку, тертя призведе до накопичення електричного заряду (ви можете почути скрипучі звуки).

Це тому, що Всесвіту подобається, що в одному місці є однакові кількості позитивних і негативних зарядів, щоб все було збалансовано. Але баланс часто порушується.

Тепер: і пластикова трубка, і поліестер є ізоляторами, тому вони не проводять електрику, але коли ви наближаєте їх до пляшки Лейдена, заряд стрибає на металеву сферу.

Якщо одним пальцем доторкнутися до нього, а іншим доторкнутися до корпусу пляшки, то з вами трапиться те саме, що з Кунєєм, хоча шок буде не таким сильним, скоріше схожий на той, який ми відчуваємо, коли ходимо на килимах зі штучного волокна деякі типи взуття, і ми торкаємось когось іншого.

Неприємно, але не небезпечно. або якщо?

"Вони не представляють небезпеки для здоров'я для більшості людей, але розмір навантаження з точки зору напруги може вас здивувати", - говорить експерт Ріс Філліпс.

"Напруга в електромережі в декількох країнах становить 240 вольт. Хіба що накопичувати 4000 вольт У своєму тілі ви не будете зазнавати ударів статичної електрики. Повідомлялося про випадки накопичення людей до 15000 Вт".