Sursă de imagine, domeniu public

face

Ce ne face să mergem electric?

" Acum câțiva ani, în sezonul uscat, eram foarte sensibil la electricitatea statică și chiar și atunci când purtau pantofi cu tălpi diferite, nu ajuta. Aș vrea să știu: de ce se întâmplă?".

Acesta a fost primul cuvânt pe care omul de știință britanic Hannah Fry l-a rostit la auzul întrebării pe care José Chávez Méndez, din Guatemala, a trimis-o la programul BBC pe care o face cu colegul său Adam Rutherford.

Aveți o întrebare științifică? Rutherford & Fry vor adora să vă găzduiască. Formularul se află la sfârșitul notei.

Tribologie, din greaca τρίβω tríbō, "frecați sau frecați" este știința ce se întâmplă când freci două lucruri, foarte util în inginerie dacă doriți, de exemplu, să reduceți frecarea.

Pentru a o înțelege, iată.

O scurtă istorie a electricității statice

Filosoful grec Thales a descoperit în 585 î.e.n. că, dacă freca chihlimbarul cu pielea animalului, acesta atrăgea pene și alte obiecte ușoare.

De fapt, cuvântul pentru chihlimbar în greaca veche este electron, din care a venit termenul „electric” folosit pentru prima dată de Francis Bacon pentru a descrie materiale care - cum ar fi chihlimbarul - erau încărcate cu energie statică.

Sursa imaginii, Getty Images

O piatră semiprețioasă realizată din rășină de copac fosilizată.

Una dintre primele demonstrații ale acestui fenomen a fost Copil zburător, una care astăzi ar fi cu siguranță interzisă.

Electricianul Stephen Gray a fost prima persoană care a experimentat sistematic conducerea electrică în anii 1720.

La acea vreme, demonstrațiile științifice în public erau la modă, iar a lui era un adevărat spectacol.

Grey ar alege un copil din audiență și l-ar ține sus cu corzi subțiri de mătase până când a fost suspendat în aer.

Pasul urmat, a pus picioarele pe o minge de sulf S-a rotit astfel încât l-a încărcat cu electricitate statică.

„Mai târziu, Stephen Gray a făcut mai multe experimente”, spune omul de știință specializat în electromagnetism Rhys Phillips.

„Lua o carte și îi spunea copilului să pună mâna peste pagini fără să le atingă și se întorceau singuri. Și pentru marele final al spectacolului său, stingea lumina și cerea unui membru al publicului să vino atinge copilul.: între ei se auzea fulgerul ".

"I-a rănit pe cei doi „voluntari”, dar a fost un spectacol bun și a arătat electricitate statică. Astăzi nu am putut face așa ceva ".

Sursa imaginii, Getty Images

În nici un caz.

Într-adevăr, legarea și electrocutarea copiilor nu mai este permisă, dar putem folosi un gadget care, la fel ca altele, a fost posibil datorită unui accident.

Sticla lui Leyden

S-a întâmplat în 1746 într-un laborator din Leyden, unde un student pe nume Andreas Cunaeus folosea o mașină pentru a testa dacă apa poate reține sarcini electrice.

Când mașina a funcționat mult timp, Cuneus a încercat să îndepărteze un lanț metalic care atârna de o tijă care trecea prin dopul sticlei și se cufunda în apă. Abia a atins-o, a primit un șoc atât de intens încât aproape că l-a ucis.

Sursa imaginii, Biblioteca foto științifică

Cu o secundă înainte de șocul descoperirii.

Vasul care și-a produs experiența amară se numește sticla Leyden, primul tip de condensator electric, care a contribuit foarte mult la interesul enorm pentru studiile electrice din Anglia, Franța și Germania în timpul secolului al XVIII-lea.

Experimente de genul acesta descrise de fizicianul William Watson în 1748 i-au distrat pe cei care își permiteau să se distreze explorând fenomene științifice.

Un exemplu? Aprindeți vinul cu o încărcare electrostatică.

Sursa imaginii, Biblioteca foto științifică

Sarcina a fost creată de generatorul electrostatic prin frecare (dreapta) și a trecut prin tija de sticlă pe care omul o ține în mâna stângă, a trecut prin corpul omului care stă pe o tabletă izolatoare de ceară, a coborât sabie pe care o avea în cealaltă mână până când a ajuns la vârf, lângă lingura pe care o ținea femeia, unde a fost o scânteie care a aprins vinul.

Watson, printre altele, a fost cel care sticlă Leyden modificată pentru a crește descărcarea electrică, acoperind interiorul și exteriorul cu o foaie de plumb, transformându-l în ceea ce se știe astăzi:

Sursa imaginii, Biblioteca foto științifică

Borcanul Leyden încărcat cu electricitate statică.

Ceea ce stochează sarcina electrică este sfera din vârful tijei.

Dacă, de exemplu, ați frecat un tub de plastic cu un prosop din poliester, fricțiunea ar cauza acumularea încărcăturii electrice (este posibil să auziți scârțâituri).

Asta pentru că universului îi place că există cantități egale de sarcini pozitive și sarcini negative într-un singur loc, astfel încât totul să fie echilibrat. Dar echilibrul este adesea supărat.

Acum: atât tubul de plastic, cât și poliesterul sunt izolatoare, deci nu conduc electricitatea, dar când le aduceți aproape de sticla Leyden, încărcătura sare pe sfera metalică.

Dacă îl atingeți cu un deget și atingeți corpul sticlei cu celălalt, același lucru vi se va întâmpla și cu Cuneus, deși șocul nu va fi la fel de puternic, mai degrabă similar cu ceea ce experimentăm atunci când mergem pe covoare cu fibre artificiale cu unele tipuri de pantofi și atingem pe altcineva.

Neplăcut, dar nu periculos. sau daca?

„Nu prezintă un pericol pentru sănătate pentru majoritatea oamenilor, dar dimensiunea încărcăturii din punct de vedere al tensiunii vă poate surprinde”, spune expertul Rhys Phillips.

"Tensiunea rețelei electrice în mai multe țări este de 240 volți. Dacă nu cumulezi 4.000 de volți În corpul dumneavoastră, nu veți experimenta șocuri de electricitate statică. Au fost raportate cazuri de persoane care acumulează până la 15.000 de wați".