Природа статического электричества — Анурадха Бхагавад

Смотрите полную версию урока здесь: http://ed.ted.com/lessons/the-science-of-static-electricity-anuradha-bhagwat

У всех нас такое было: вы идёте по мягкому ковру, тянетесь к дверной ручке и... БАЦ. Но почему происходит этот удар статического электричества? Анурадха Бхагавад проливает свет на этот феномен, рассматривая природу вещей.
Урок — Анурадха Бхагавад, анимация — Artrake Studio.

Оно может ударить без предупреждения,
в любой момент.

Возможно, вы шли по мягкому ковру
и потянулись к дверной ручке,

и тут внезапно... бац!

Чтобы понять статическое электричество,

нам нужно сначала познакомиться
с природой вещества.

Всё в мире сделано из атомов,

которые состоят из трёх типов
мельчайших частиц:

отрицательно заряженных электронов,

положительно заряженных протонов

и нейтральных нейтронов.

Обычно электроны и протоны в атоме
находятся в балансе,

поэтому почти всё вещество вокруг нас
электрически нейтрально.

Электроны малы и почти ничего не весят,

так что трение может дать
слабо связанным электронам

достаточно энергии, чтобы покинуть одни
и присоединиться к другим атомам,

перемещаясь между поверхностями.

Когда это происходит,

в первом объекте остаётся
больше протонов, чем электронов,

и он становится положительно заряженным,

а тот объект, в котором больше электронов,
аккумулирует отрицательный заряд.

Это называется разницей зарядов,

или разделением зарядов.

Но в природе всё стремится к равновесию,

поэтому, когда одно заряженное тело
входит в контакт с другим материалом,

подвижные электроны воспользуются
первой же возможностью

попасть туда, где они нужнее,

либо «спрыгивая» с предмета
с отрицательным зарядом,

либо «прыгая»
на положительно заряженный предмет

с тем, чтобы восстановить равновесие
нейтрального заряда.

Это быстрое движение электронов
называется «статический разряд»,

именно эту вспышку мы видим и чувствуем.

Этот процесс происходит
не со всеми предметами.

Иначе нас бы било током постоянно.

Проводники, например,
металлы и солёная вода,

обычно имеют слабо связанные электроны,

которые могут легко перемещаться
между молекулами.

С другой стороны, в изоляторах,
например, пластике, резине и стекле,

электроны связаны сильнее и не так активно
стремятся «прыгать» в другие атомы.

Чаще всего статические разряды возникают,

когда один из материалов
является изолятором.

Когда вы идёте по ковру,

электроны с вашего тела «прыгают» на него,

а шерсть, из которой сделан ковёр,
сопротивляется и не отдаёт свои электроны.

Хотя ваше тело и ковёр вместе
всё ещё электрически нейтральны,

образовалась разница зарядов.

И когда вы возьмётесь за дверную ручку...

бац!

Электроны с металлической дверной ручки
легко «прыгают» на вашу руку,

чтобы заменить те электроны,
которые вы потеряли.

Когда это происходит у вас дома,
это просто небольшая неприятность.

Но на больших открытых пространствах

статическое электричество может быть
колоссальной разрушительной силой.

При некоторых обстоятельствах
в облаках происходит изменение зарядов.

Мы точно не знаем, как это случается.

Это может быть связано
с перемещением капель воды

и мелких льдинок вместе с ними.

Тем не менее, как мы знаем,
разница зарядов нейтрализуется,

будучи перенесённой на другой объект,

будь то здание,

Земля

или соседнее облако — эту вспышку
мы называем молнией.

Вас может бить током
в одном и том же месте снова и снова,

так что поверьте: и молния может ударить
в одно и то же место несколько раз.