Znanost statične elektrike - Anuradha Bhagwat

Ogled celotne lekcije: http://ed.ted.com/lessons/the-science-of-static-electricity-anuradha-bhagwat

Vsi smo že imeli to izkušnjo: hodimo po mehki preprogi, primemo za kljuko in...ZAP. A kaj povzroči ta značilen sunek statične elektrike? Anuradha Bhagwat osvetli ta fenomen tako, da razišče lastnosti snovi.

Lekcija Anuradha Bhagwat, animacija Artrake Studio.

Lahko udari brez opozorila,
v vsakem trenutku.

Hodili boste po mehki preprogi
in prijeli za kljuko,

ko naenkrat...zap!

Da bi razumeli statično elektriko,

moramo najprej vedeti nekaj
o snovi.

Vso snov sestavljajo atomi,

ki si sestavljeni iz treh vrst
manjših delcev.

negativno nabitih elektronov,

pozitivno nabitih protonov,

in nevtralnih nevtronov.

Ponavadi se elektroni
in protoni med seboj izenačijo,

zato je večina snovi, ki jo srečaš,
električno nevtralna.

A elektroni so majhni
in praktično brez teže

in drgnenje ali trenje lahko da
slabo vezanim elektronom

dovolj energije, da zapustijo svoje atome
in se pritrdijo na druge,

se selijo med različnimi površinami.

Ko se to zgodi,

ima prvi predmet sedaj več protonov
kot elektronov

in postane pozitivno nabit,

medtem ko dobi tisti z več elektroni
negativen naboj.

Ta situacija se imenuje
neravnovesje nabojev

oziroma razlika v naboju.

A narava teži proti ravnovesju,

tako da ko eno od na novo nabitih teles
pride v stik z drugim materialom,

bodo mobilni elektroni
izkoristili prvo priložnost

in šli tja,
kjer jih najbolj potrebujejo:

ali skočijo z negativno nabitega predmeta

ali skočijo na pozitivnega,

da bi spet vzpostavili
nevtralno ravnovesje nabojev.

To hitro gibanje elektronov,
imenovano tok elektronov,

prepoznamo kot nenadno iskro.

Ta proces se ne zgodi
s katerimkoli predmetom.

Drugače bi te treslo ves čas.

Prevodniki, kot so kovine in slana voda,

imajo slabo vezane zunanje elektrone,

ki se lahko premikajo med molekulami.

Na drugi strani imajo izolatorji
kot so plastika, guma in steklo,

trdno vezane elektrone, ki ne bodo
zlahka skočili na druge atome.

Statično naraščanje
se najbolj verjetno zgodi,

ko je eden izmed materialov izolator.

Ko hodiš po preprogi,

se bodo elektroni s tvojega telesa
podrgnili nanjo,

medtem ko se bo volna kot izolator
uprla izgubi elektronov.

Čeprav sta telo in preproga skupaj
še vedno električno nevtralna,

je sedaj med njima polarizacija nabojev.

In ko se dotakneš kljuke,

zap!

Šibko vezani elektroni s kovinske kljuke
skočijo na tvojo roko,

da nadomestijo elektrone,
ki jih je izgubilo tvoje telo.

Ko se to zgodi v tvoji spalnici,
je le majhna nadloga.

A zunaj

je lahko statična elektrika strašljiva,
uničujoča moč narave.

V določenih pogojih se razlika
v nabojih pojavi v oblakih.

Ne vemo natančno, kako se to zgodi.

Morda ima kaj s kroženjem vodnih kapljic

in ledenih delcev znotraj njih.

Ne glede na to
se neravnovesje v nabojih nevtralizira,

ko se sprosti k drugemu telesu,

kot je stavba,

Zemlja,

ali drug oblak, kar izgleda
kot ogromna iskra - strela.

Tako kot lahko tvoje prste strese spet
in spet na istem mestu,

kar verjemi, da lahko strela udari
na istem mestu več kot enkrat.