10 تصور نادرست درباره الکتریسیته
از زمانی که بنجامین فرانکلین (Benjamin Franklin) در سال 1752 آزمایش‌های مختلفی روی یک بادبادک انجام داد تاکنون زمان زیادی گذشته است، بااین‌حال هنوز هم درباره این نوع انرژی تصورات نادرستی به گوش می‌رسد. تصورات خود را کنار بگذارید و با ما همراه باشید.
10. باتری‌ها شارژ الکتریکی و یا الکترون ذخیره می‌کنند
از خودتان بپرسید “باتری چیست؟” پاسخش ساده است: باتری شارژ الکتریکی و یا الکترون‌های آزاد شناور را در خود ذخیره می‌کند. اما واقعیت چیز دیگری است.
در داخل باتری ماده شیمیایی به نام الکترولیت وجود دارد که در میان دو قطب الکترونیکی به نام الکترودها (قطب‌های مثبت و منفی) قرارگرفته است. زمانی که باتری به وسیله‌ای متصل است (مثلاً یک چراغ‌قوه)، الکترولیت به یون تبدیل می‌شود و الکترون‌ها از الکترود مثبت خارج می‌شوند. این الکترون‌ها به قطب منفی جذب می‌شوند، اما میان این قطب‌ها وسیله موردنظر قرارگرفته (مثلاً همان چراغ‌قوه) و الکترون‌ها به آن انرژی می‌دهند.
9. انرژی موجود به ضخامت سیم‌ها بستگی دارد
تصور غالب براین است که سیم‌های ضخیم انرژی بیشتری را منتقل می‌کنند زیرا فضای بیشتری داشته و مقاومت کمتری وجود دارد. شاید درباره یک جاده عریض این مسئله صادق باشد، اما درباره سیم‌های برق مسئله کاملاً متفاوت است.
جریان الکتریکی می‌تواند شبیه یک رودخانه باشد: یک رودخانه عریض آرام و کند است، اما رودخانه باریک سرعت بیشتری دارد، اما میزان آب موجود در هر دو یکسان است.
8. وزن بار الکتریکی صفر است
بااینکه نمی‌توان انرژی الکتریکی را با چشم غیرمسلح دید، اما می‌توان تصور کرد که انرژی الکتریکی یک جریان بی‌وزن است که از نقطه الف به نقطه ب جریان دارد. شاید تا حدی درست باشد و جریان الکتریکی همانند جریان رودخانه بی‌وزن باشد. اما الکتریسیته یک انرژی پنهان نیست بلکه جریان ذرات باردار – الکترون‌ها – است، که ممکن است دارای وزن باشند.
ازآنجایی‌که این ذرات بسیار کوچک هستند و در مدارهای دایره‌ای شکل درحرکت هستند، نمی‌توان وزن آن‌ها را محاسبه نمود. همچنین جریان این ذرات معادل چند سانتی‌متر در ثانیه است.
7. ولتاژهای الکتریکی پایین کم‌خطر هستند
والدین معمولاً از سه‌شاخه‌ها و یا پریزهای دیوار می‌ترسند اما به‌راحتی اسباب‌بازی‌های باتری دار را در اختیار فرزندشان قرار می‌دهند. مطمئن هستید فقط ولتاژهای بالا خطرناک هستند؟
علاوه بر ولتاژ، جریان الکتریکی (که با آمپر محاسبه می‌شود) هم می‌تواند خطرناک باشد و موجب مرگ شود. در شرایط عادی حتی یک باتری 12 ولت مانند باتری خودرو هم می‌تواند به آسیب و حتی مرگ منجر شود.
6. اشیای چوبی و لاستیکی عایق برق هستند
در هنگام کار با برق، همه ما طلا و فلزات خود را خارج نموده و دستکش و کفش لاستیکی می‌پوشیم. اگرچه این کار اقدام خوبی است اما از مانع خطر نمی‌شود. در حقیقت بیشتر لوازم خانه رسانا هستند، نه عایق. لاستیک خالص عایق خوبی محسوب می‌شود؛ بااین‌حال بیشتر کفش‌ها، دستکش‌ها و دیگر لوازم لاستیکی از لاستیک خالص تهیه نشده‌اند و برای استحکام و مقاومت بیشتر با مواد دیگر ترکیب شده‌اند. حتی چوب هم می‌تواند رسانا باشد.
5. ژنراتورها الکتریسیته ایجاد می‌کنند
یک ژنراتور بهترین وسیله‌ای است که می‌تواند در یک روز بارانی الکتریسیته تولید کند، مگر نه؟ ژنراتور انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. هنگامی‌که ژنراتور شروع به کار می‌کند باعث می‌شود تا الکترون‌های موجود در سیم به جریان بیفتند. همانطورکه قلب خون را تولید نمی‌کند، بلکه آن را میان اجزای مختلف بدن پمپاژ می‌کند. به همین صورت، ژنراتور هم الکترون تولید نمی‌کند بلکه جریان آن را تسهیل می‌کند.
4. جریان الکتریسیته حاصل جریان یافتن الکترون‌ها است
اگرچه تعریف الکتریسیته “جریان الکترون‌ها در یک جسم رسانا” بیان شده، اما چنین نیست. نوع جریان الکتریسیته در رسانا به نوع جسم رسانا بستگی دارد.
برای مثال در پلاسما، لامپ نئون، لامپ‌های فلورسنت و فلاش‌ها، از ترکیب الکترون و پروتون جریان الکتریکی به وجود می‌آید. در سایر رساناها مانند الکترولیت‌ها، آب‌نمک، یخ جامد، و اسید باتری، جریان الکتریکی حاصل جریان یون‌های هیدروژن مثبت است که خود نوعی الکتریسیته به شمار می‌روند.
3. سرعت حرکت الکترون‌ها با سرعت نور برابر است
هم برخی افراد الکتریسیته را با نور یکی دانسته و حرکت الکترون و پروتون را نزدیک به سرعت نور می‌دانند. اگرچه انرژی جریان الکترومغناطیس در رسانا 50 تا 90 درصد به سرعت نور نزدیک است اما باید دانست که سرعت واقعی الکترون‌ها بسیار پایین بوده و حدود چند سانتی‌متر در ثانیه است.
به همین صورت، زمانی که صدایی را از فاصله 300 متری می‌شنوید، مولکول‌های منبع صدا به سمت شما نیامده‌اند بلکه یک موج فشرده به سمتتان می‌آید که با مولکول‌های هوا ترکیب شده است.
2. سیم‌های برق عایق هستند
بیشتر سیم‌ها و کابل‌های اطراف ما مانند شارژرها، لامپ و کابل لوازم برقی توسط پلاستیک یا لاستیک عایق شده‌اند. اما تصور می‌شود که سیم‌های برق بالای سرمان هم عایق هستند. پرندگان روی سیم‌های برق می‌نشینند، پس باید عایق باشند، مگر نه؟
تنها دلیلی که این پرندگان آسیب نمی‌بینند این است که هنگام ایستادن روی این سیم‌ها زمین را لمس نمی‌کنند، بنابراین هیچ عدم تعادلی رخ نداده و الکترون‌ها جریان پیدا نمی‌کنند. ازآنجایی‌که عایق سازی هزینه‌بر است، بیشتر سیم‌های برق رسانا بوده و حتی جریان‌های 1000 ولتی تا 700000 ولتی را منتقل می‌کنند.
1. الکتریسیته ساکن از برق خروجی متفاوت است
الکتریسیته ساکن جریان جالبی است؛ پاهایتان را روی فرش بمالید، سپس با دوستتان دست بدهید! چه الکتریسیته ساکن جالب باشد یا خیر، برخی تصور می‌کنند که این الکتریسیته از جریان برق خانگی متفاوت است. اما تنها تفاوت این دو این است که یکی جریان ساکن داشته و دیگری جریان شدید.
پریزهای برق دارای انرژی الکترومغناطیس هستند که منتظرند توسط الکترون‌های داخل رسانا، مانند کابل برق، به انرژی الکتریکی تبدیل شوند. زمانی که به کابل وصل شوند ساکن شده و تا زمان وصل بودن ساکن باقی می‌مانند. از سوی دیگر، الکتریسیته ساکن زمانی پدید می‌آید که دو رسانا با بارهای متفاوت به هم نزدیک می‌شوند. زمانی که فضای میان این دو – که فاصله عایق نامیده می‌شود – به‌تدریج کاهش یابد، بار الکتریکی از فضا رد شده و در هر دو رسانا جریان می‌یابد.
دیدگاه‌ها