ЕЛЕКТРИЧЕСКИ РАЗРЯД
Нека сега направим такъв експеримент. Зареждаме електроскопа с електричество от един вид, например положително (стъкло). Листата на електроскопа ще се разпръснат (фиг. 4, вляво).
Сега нека донесем натрита смолена пръчка към този електроскоп и по този начин да му донесем нова порция електричество, но от различен вид - отрицателна (смола). Изглежда, че листата трябва да се разпръснат още повече. Но се оказва, че възниква обратното явление: листата ще се сближат и ще висят свободно, сякаш няма електричество в електроскопа (фиг. 4, вдясно). Две еднакви
Ориз. 4. Два различни вида електричество се унищожават взаимно.
Различни количества електричество се унищожават взаимно; като се свържат не остава нито едното, нито другото ток.
Това явление се нарича електрически разряд - казва се, че две тела, съдържащи положително и отрицателно електричество, са били разредени.
Положителното и отрицателното електричество винаги са склонни да се привличат едно към друго и да разреждат тялото, върху което са били. Ако тела, заредени с различен вид електричество, са близо едно до друго, но не са свързани, тогава разрядът може да стане и през въздуха - тогава между двете тела прескача искра и се чува кратко сухо пукане. Колкото по-силно телата са били заредени с електричество, толкова по-ярка е искрата и толкова по-силно е пращенето.
В лаборатории учените могат да заредят метални топки с електричество толкова силно, че да се образува искряща искра с дължина до 10 метра и да се чуе оглушителен удар.
Всяка електрическа искра идва от комбинация от положително и отрицателно електричество, тоест от електрически разряд.
Всички вещества, предмети, тела могат да бъдат разделени на две групиелектрически проводници и електрически изолатори.
Как се различават проводниците от изолаторите?
Ориз. 5. Електричеството преминава през проводник от един електроскоп към друг, но не може да премине през изолатор.
Затъмнете с електричество и оставете другия незареден (фиг. 5, отгоре). Сега нека докоснем двете топки наведнъж с медна пръчка. Ще видим, че ъгълът между листата на зареден електроскоп ще намалее леко, а листата на незареден електроскоп ще се раздалечат (фиг. 5, вляво). Това е така, защото част от електричеството от един електроскоп премина през медния прът към друг. Медта е проводник на електричество.
Нека сега отново направим същия експеримент, но този път ще свържем топките на двата електроскопа с пръчка, направена от порцелан (фиг. 5, вдясно). Листата на електроскопа ще останат в същото положение: нищо няма да им се случи. Чрез порцелан електричеството не можеше да премине от един електроскоп към друг. Порцеланът не провежда електричество. Той е изолатор.
Проводниците на електричество са преди всичко металите (мед, желязо и други), водата и земята. Човешкото тяло също е проводник. Кога
Мерките за електрически изолатори са порцелан, стъкло, гума, въздух.
Проводниците носят името си от факта, че провеждат електричество, тоест го пропускат през себе си, но изолаторите не провеждат - те не пропускат електричество през себе си.
Електричеството, протичащо в проводниците, образува електрически ток. Колкото повече електричество протича за една секунда през проводника, толкова повече ток протичанего.
Да отговоря на въпроса - какво е електричество? - трябва да знаете от какво са направени различните природни тела. Това се изучава от наука, наречена физика.
Физиците са установили, че всяко тяло, твърдо, течно или газообразно, се състои от отделни много малки частици, наречени атоми. Атомът от своя страна се състои от няколко още по-малки частици, заредени с електричество. В средата на атома се намира основната му част - ядрото на атома. Това ядро е заредено с положително електричество. Частиците материя, наречени електрони, се въртят около ядрото. Електронът е зареден с отрицателно електричество.
В нормалното си състояние атомът съдържа еднакво количество положително и отрицателно електричество и следователно не проявява своите електрически свойства.
Но ако по някакъв начин атомът бъде разбит на части - от него се отделят един или повече електрони, тогава останалата част ще има повече положителен електричество, отколкото отрицателен. Тогава такъв непълен атом ще се прояви като положително заредено тяло: ще се стреми да привлече липсващите електрони от околната среда. Електроните, откъснати от атома, ще проявят свойствата на отрицателно електричество.
Това отделяне се получава, например, когато стъклото се търка с козина или плътна хартия; може да се получи по други начини. Електрическият ток в проводник е движението на електрони. Броят на електроните, т.е. количеството електричество, преминаващо през 1 квадратен сантиметър от напречното сечение на проводника, се нарича сила на тока.
Токът в електротехниката се измерва в единица, наречена ампер.
През електрическа крушка, която гори в стая със средна яркост, протича ток,измерено>/z—*/g ампер. В електропреносните линии протичат токове, измервани в стотици и хиляди ампера, а при мълния токът достига 200 000 ампера!
Сега, след като знаем, че атомите на всяко тяло са изградени от частици, съдържащи както положително, така и отрицателно електричество, можем да обясним важния феномен на генериране на електричество чрез влияние. Това ще ни помогне да разберем как се образува мълнията.
Нека направим следния експеримент. Нека донесем пръчка, заредена с някакъв вид електричество, например положителен, към топката на електроскопа, но нека не докосваме топката с пръчката, оставяйки малка празнина между тях (фиг. 7, вляво). Електронни листове
Ориз. 7. Получаване на електричество чрез въздействие.
Роскопите ще се разпръснат, въпреки че електричеството от пръчката към топката не може да премине: въздухът не е проводник. Това се случи по следната причина. Положителното електричество върху пръчката ще привлече отрицателното електричество, присъстващо върху топката, пръта и листата на електроскопа, и ще отблъсне положителното електричество върху същите проводници. Отрицателното електричество ще се събира по-близо до пръчката - на повърхността на топката, а положителното електричество - по-нататък, върху листата. И двата листа, върху които е имало електричество от същия вид (положително), ще се разпръснат.
Но такова разположение на двете електричества върху електроскоп не е стабилно. Веднага щом извадим пръчката от топката, листата отново ще паднат: двата вида електричество, привлечени един към друг, отново ще бъдат равномерно разпределени във всички части на електроскопа и той ще престане да показва своите електрически свойства.
Нека сега го направим по този начин. Отново донесете пръчка, заредена с положителен електрически ток, към топката на електроскопа.
14оставяйки светлина. Листата ще се разпаднат. След това, без да отнемате пръчките, докоснете топката с другата ръка. Ъгълът между листата ще намалее леко, но листата няма да паднат напълно (фиг. 7, в средата). Сега нека вземем пръчката и махнем ръката. Листата ще останат в същото положение - електроскопът ще бъде зареден (фиг. 7, вдясно).
Защо се случи това? Откъде идва електричеството в електроскопа? Все пак не докоснахме топката със зареден стик.
Когато докоснем топката на електроскопа с ръката си, положителното електричество върху нея, което се опита да отблъсне пръчката, мина по проводниците - ръката и тялото ни - и отиде в земята. А отрицателното електричество, привлечено от пръчката, остава върху електроскопа и се разпределя в цялата му проводяща част, върху топката, пръчката и листата. Делът на листата получи по-малко електричество и ъгълът между тях намаля. Когато след това взехме пръчката, нищо не се промени и електроскопът остана зареден с отрицателно електричество.
Този начин за получаване на електроенергия се нарича получаване на електроенергия "чрез въздействие". Тук електричеството не преминава от едно тяло в друго, а се получава от въздействието на тяло, заредено с електричество от различен вид.
Ще видим в следващата глава, че именно това генериране на електричество чрез влияние ще причини мълнията.
Представената тук информация е достатъчна, за да разберете как се образува мълнията, какви действия извършва и как да се предпазите от нея. На това са посветени следващите глави от нашата книга.