Om du någonsin har gått över en matta på en torr dag och sedan rört något av metall, till exempel ett kylskaft, har du upplevt blixt från första hand. Den statiska urladdningen som gav dig en chock är samma fenomen som skapar de eldiga gafflarna som delar himlen under åskväder. Riktigt blixtnedslag orsakas av urladdning av miljoner volt el, vilket kan döda dig. Även relativt små urladdningar av statisk elektricitet på ett kylskaft är smärtsamma. Det är dock möjligt att säkert och smärtfritt få blixtnedslag att hända i en burk, där du kan studera och uppskatta allt du vill.
Vad är blixtnedslag?
Blixten är elektrisk urladdning, vilket är flödet av elektroner från en pol med ett överskott av dessa partiklar till en annan pol med en brist. Storleken på skillnaden i elektroner mellan dessa poler kallas spänningen, och ju större den är, desto starkare blir den elektriska strömmen när den börjar flöda.
Under åskväder kolliderar vattendroppar i molnen med varandra och släpper elektroner i processen. Elektronerna lockas till jorden, som är positivt laddad med avseende på molnen. De kan dock inte flyta lätt genom luft eftersom luften är en elektrisk isolator. Följaktligen byggs de upp, som vatten bakom en dam, tills spänningen blir så stor att till och med luft inte kan stoppa dem. Då inträffar en blixtbult.
Varför blir människor chockade av kylskåp?
När du går över en matta, skapar dina skor mot materialet fria elektroner mycket på samma sätt som kolliderande vattenmolekyler i moln gör. Elektronerna byggs upp i din kropp, och när ditt finger kommer tillräckligt nära till allt som de kan rinna till jorden hoppar de genom luften i en gnista av elektrisk urladdning. Metallföremål är goda elektriska ledare, så många statiska stötar uppstår nära kylhandtag och dörrhandtag. Ett litet blixtnedslag inträffar just nu när du är chockad, men du är vanligtvis för förvånad att märka det. Att göra blixtar i en burk
Det är lätt att skapa en elektrisk urladdning i varje burk som har ett metalllock. Den första är att skapa en elektrod i botten av burken som elen kan strömma mot, och den andra är att få en säker källa till statisk elektricitet.
Har du någonsin gnuglat en ballong i håret och märkte att det fastnar på väggen? Det beror på att handlingen med att gnugga ballongen skapar fria elektroner, precis som att gnugga fötterna på en matta. En ballong är en stor källa för statisk elektricitet.
Anoden är den positivt laddade elektroden i botten av den burk mot vilken elektronerna kommer strömma. För att skapa den, skär en bit aluminiumfolie i en kvadrat cirka 12 tum lång och 12 tum bred. Fäll den två gånger över i en mindre kvadrat och tryck in den i botten av burken. Det är OK om kanterna sticker upp lite.
Katoden är den negativt laddade elektroden från vilken elektronerna kommer att strömma. Gör det genom att lämna flera tumblingar genom ett torktumlare med huvuden mot toppen av burken. Placera torkararket över munens mun och skruva på locket.
Tips
Syftet med tackorna är att fokusera laddningen och öka spänningen. Om du använde aluminiumfolie för att skapa katoden skulle spridningen spridas över hela arket istället för att flyta mot anoden.
Gnid ballongen på huvudet. Du vet att det är laddat om ditt hår står i slutet när du drar bort ballongen.
Tryck på ballongen till toppen av burken och se vad som händer. Om ballongen har tillräckligt med laddning, ser du flera gulaktiga blåa blixtar. De kommer att bli ännu mer imponerande om du stänger av lamporna.
Tips
Detta experiment fungerar bäst när fuktigheten är låg. Det beror på att fukt gör luft till en ännu bättre elektrisk isolator.
