Οι περισσότερες ουσίες στον κόσμο χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: αγωγούς και μονωτές. Τα ηλεκτρόνια που κινούνται σε μια ισχυρή ροή και συναντούν το χέρι σας στο δρόμο μπορεί να προκαλέσουν ένα ευαίσθητο πλήγμα.
Τρέχοντες αγωγοί
Πάρτε το παράδειγμα του χαλκού. Ο χαλκός είναι ένας πολύ καλός αγωγός. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται για την κατασκευή ηλεκτρικών καλωδίων.
Κάθε άτομο χαλκού περιέχει 29 ηλεκτρόνια στο νέφος ηλεκτρονίων που περιβάλλει τον πυρήνα. Αλλά δεν κρατούν όλα τα ηλεκτρόνια στο σπίτι τους. Η ιδιαιτερότητα του χαλκού (και άλλων μετάλλων) είναι ότι τα ηλεκτρόνια του αφήνουν εύκολα το φυσικό τους άτομο και, όπως οι νομάδες, αρχίζουν να περιπλανιούνται από άτομο σε άτομο. Αυτό είναι σχετικά μεΤο διακριτικό χαρακτηριστικό ενός αγωγού είναι τα κινητά ηλεκτρόνια. Έτσι την επόμενη φορά που θα κοιτάξετε στο κάτω μέρος ενός χάλκινου ταψιού, φανταστείτε πόσα ηλεκτρόνια το περιφέρονται.
Ηλεκτρική ενέργεια
Περνάμε στο πιο ενδιαφέρον μέρος. Εάν συνδέσετε ένα χαλκό σύρμα σε μια γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος, τότε τα ηλεκτρόνια θα σταματήσουν να τυγχάνουν τυχαίας περιπλάνησης και οργανωμένα σε μια στήλη να αρχίσουν να κινούνται όλα μαζί προς μία κατεύθυνση. Αυτή η κίνηση ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Το ρεύμα μπορεί να χτυπήσει εάν αντιμετωπιστεί απρόσεκτα. Ηλεκτρόνια σε αγωγούς, όπως νομάδες, περιπλανιούνται από άτομο σε άτομο.
Ταχύτητα ηλεκτρονίων
Τα ηλεκτρόνια που κινούνται σε έναν αγωγό κατά μήκος ενός ηλεκτρικού ρεύματος κινούνται αργά. Η μέση ταχύτητα της κίνησής τους σε σύρμα χαλκού είναι περίπου ένα μέτρο ανά ώρα.Αυτή η ταχύτητα μπορεί να σας εκπλήξει, επειδή πολλοί πιστεύουν ότι το ρεύμα διαδίδεται μέσω του αγωγού σχεδόν αμέσως. Αυτή η εντύπωση προκύπτει επειδή υπάρχουν πολλά άτομα και ηλεκτρόνια σε ένα χάλκινο σύρμα, συμπεριλαμβανομένου του άκρου που κρατάτε στο χέρι σας.
Η απόσταση που πρέπει να ταξιδέψει το ηλεκτρόνιο στα δάχτυλά σας είναι απλώς αμελητέα, οπότε το χτύπημα πρέπει να γίνεται αμέσως μετά την ενεργοποίηση του ρεύματος. Ο χαλκός δεν είναι ο μόνος καλός αγωγός. Τα σώματα των ζώων και των ανθρώπων, ακόμη και η ίδια η γη, μεταφέρουν ηλεκτρισμό αρκετά καλά. Όπως ίσως μαντέψατε, το νερό της βρύσης είναι επίσης καλός αγωγός.
Μονωτές
Τα υλικά που δεν περιέχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια ονομάζονται μονωτές. Οι καλοί μονωτές περιλαμβάνουν γυαλί, πλαστικά και καουτσούκ. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να αγγίξετε το ελαστικό κορδόνι μιας αναμμένης λυχνίας γραφείου με ατιμωρησία. Τα ηλεκτρόνια από καουτσούκ συγκρατούνται σταθερά στη θέση τους σε άτομα.
Εάν αγγίξετε το μονωμένο πλαστικό σύρμα με στεγνά χέρια, πιθανότατα δεν θα αισθανθείτε τίποτα, επειδή το δέρμα δεν έχει έρθει σε επαφή με το ζωντανό καλώδιο. Αλλά αν κάνετε το ίδιο με βρεγμένο χέρι, μπορείτε να νιώσετε ένα σημαντικό χτύπημα. Το γεγονός είναι ότι λίγο νερό μπορεί να διαρρεύσει μέσω της μόνωσης στο γυμνό σύρμα.
Το νερό είναι ένας καλός αγωγός. Μεταξύ του σύρματος και του χεριού θα εμφανιστεί ένα τμήμα που οδηγεί ηλεκτρόνια. Έτσι, το χέρι θα συνδεθεί στο ηλεκτρικό δίκτυο. Επομένως, μην αγγίζετε τον ηλεκτρικό εξοπλισμό που λειτουργεί με βρεγμένα χέρια. Το νερό και η ηλεκτρική ενέργεια είναι ασύμβατα.