Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Sådan laver du en lynbolt i en flaske

Hvis du nogensinde har gået på tværs af et tæppe på en tør dag og derefter rørt noget af metal, som f.eks. Et køleskabshåndtag, har du oplevet lyn på førstehånds hånd. Den statiske udladning, der gav dig et chok, er det samme fænomen, der skaber de brændende gafler, der splitter himlen under tordenvejr. Ægte lyn er forårsaget af udledning af millioner af volt elektricitet, som kan dræbe dig. Selv relativt små udladninger af statisk elektricitet på et køleskabshåndtag er smertefulde. Det er dog muligt at trygt og smertefrit lave lyn i en krukke, hvor du kan studere og værdsætte alt, hvad du vil.

Hvad er Lyn?

Lyn er elektrisk udladning, hvilket er strømmen af ​​elektroner fra en pol med et overskud af disse partikler til en anden pol med en mangel. Størrelsen af ​​forskellen i elektroner mellem disse poler kaldes spændingen, og jo større den er, desto stærkere er den elektriske strøm, når den begynder at strømme.

På en tordenvejr kolliderer vanddråber i skyerne med hinanden, frigiver elektroner i processen. Elektronerne er tiltrukket af jorden, hvilket er positivt ladet med hensyn til skyerne. De kan dog ikke flyve let gennem luft, fordi luft er en elektrisk isolator. Derfor opbygger de sig som vand bag en dæmning, indtil spændingen bliver så stor, at selv luft ikke kan stoppe dem. På det tidspunkt opstår der lynnedslag.

Hvorfor bliver folk chokeret af køleskabe?

Når du går på tværs af et tæppe, skaber skoenes handling mod materialet meget elektroner meget i på samme måde som kolliderende vandmolekyler i skyer gør. Elektronerne bygger op i din krop, og når din finger nærmer sig noget, som de kan strømme til jorden, hopper de gennem luften i en gnist elektrisk udladning. Metalgenstande er gode ledere af elektricitet, så mange statiske stød forekommer nær køleskabshåndtag og dørknopper. En lille lynnedslag forekommer i øjeblikket, hvor du er chokeret, men du er normalt for overrasket over at bemærke det.

Lyn i en krukke

Det er let at lave en elektrisk udladning inde i nogen krukke med metaldæksel. Du skal bare gøre to ting. Den første er at lave en elektrode i bunden af ​​krukken, hvorigennem elektriciteten kan strømme, og den anden er at komme op med en sikker kilde til statisk elektricitet.

Har du nogensinde gnides en ballon i dit hår og bemærkede at det stikker til væggen? Det skyldes, at handlingen med at gnide ballonen skaber frie elektroner, ligesom at gnide dine fødder på et tæppe. En ballon er en stor kilde til statisk elektricitet.

Opsætning af anoden

Anoden er den positivt ladede elektrode i bunden af ​​krukken, mod hvilken elektronerne vil strømme. For at lave det skal du skære et stykke aluminiumsfolie ind i en firkant omkring 12 inches lang og 12 inches bred. Fold det to gange over i et mindre firkant og skub det ind i bunden af ​​krukken. Det er ok, hvis kanterne sidder lidt op.

Indstil katoden

Katoden er den negativt ladede elektrode, hvorfra elektronerne vil flyde. Gør det ved at puske flere tommelfingre gennem et tørretumbler med hovedene på toppen af ​​krukken. Placer tørretumbleren over mundingen af ​​krukken og skru på låget.

TL; DR (for længe, ​​læste ikke)

Formålet med klibberne er at fokusere ladningen og øge spændingen. Hvis du brugte aluminiumsfolie til at lave katoden, ville ladningen spredes over hele pladen i stedet for at flyde mod anoden.

Oplad ballonen

Gnid ballonen på hovedet. Du ved, at det er opkrævet, hvis dit hår står på slutningen, når du trækker ballonen væk.

Lav lyn

Tryk på ballonen øverst på krukken og se hvad der sker. Hvis ballonen har nok opladning, vil du se flere gullige blå blinker af lyn. De bliver endnu mere imponerende, hvis du tænder lysene.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Dette eksperiment fungerer bedst, når fugtigheden er lav. Det er fordi fugt gør luften en endnu bedre elektrisk isolator.

Klik for at udvide hele teksten