i
i
“444-Kodre-naslov” — 2009/6/10 — 9:57 — page 1 — #1 i
i
i
i
i
i
List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje
ISSN 0351-6652
Letnik 7 (1979/1980)
Številka 4
Strani 203–205
Alojz Kodre:
ELEKTRIKA IZ KONZERVE
Ključne besede: fizika.
Elektronska verzija: http://www.presek.si/7/444-Kodre.pdf
c© 1980 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije
c© 2009 DMFA – založništvo
Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali
posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo-
ljeno.
ELEKTRIKA IZ KONZERVE
V današnjem svetu umetnih snovi nam je statična elektrika dob-
ro znana , posebno v suhih in mrzlih z ims kih dneh nam srajce in
puloverji iz umetnih v l a ke n prasketajo , ko j i h vle čemo čez gl~
vo; na podu iz umetne snovi se že po nekdj korakih navzamemo
toliko električnega naboja, da nas neprijetno strese iskra, ko
se dota knemo kakega kovins kega predmeta. Umetne snovi so nam-
reč odlični izolatorji, zato se električni naboj na njih ne mg
re razlesti v okolico in odteči v zemljo, pač pa ostane na me-
stu, kj e r se je rodil. Pos kus i iz elektrostatike so ne kdaj ter
jali prav nenavadno in težko dostopno opremo: jantar, kovinske
krogle na steklenih držalih , amalgamirano u snj~, ebonit in be~
gov stržen. Danes pa na jdemo prime rne snovi v vsaki kuhinji -
in z njimi lahko napravimo tale presenetljivi poskus.
Oskrbimo si dve prazni in čisti pločevinki , 10 - 20 cm viso ki
in široki, in ju slecimo iz papirnatega ovoja. Postavimo ju k~
kih 10 - 15 cm vsaksebi na ploščo iz umetne snovi, najbolje iz
stiropora. Potrebujemo še dve kovinski kroglici na izolirnem
držalu, zadoščalo bo, če glavi dveh plastičnih kuha l n i c obleč~
mo v aluminijevo folijo. če bomo namesto kroglic napravili kar
loparčke, bo tudi dobro. Folijo dobro zgladimo, da iz površine
nikjer ne štrlijo prosti vogali ali robovi.
Kroglici zdaj staknjeni spustimo v prostor med konzervama, ta-
ko da si v ravni črti sledijo konzerva - kr ogl ica - krogl ica -
+ +
+ + + +
+ + +
+ + +
+ + + +
+ + +
+ +
S 1. 1
203
SI. 2
/,.,-----........... .r:><,
/
<, // -,,,/ "" /" /X
/ \
/ \
+ + +
+ + + +
+ + + +
+ + +
+ + +
+ +
konzerva (s l , 1), nato pa ju malo razmaknemo in spet dvignemo
ven. Tu ju zamenjamo (in pazimo, da se medtem ne bi ponovno dQ
taknili, pa t udi konzerv ves čas ne s meta op laziti) ter se z
vs a ko krog l ico dotaknemo not ra njosti nasp rotne p l o č ev i n k e, t i -
ste, ki ji pr e j ni bi la soseda. Nato kr ogli c i spe t stak nemo in
ve s pos top ek ponov i mo.
V posk us u kop ičimo na p ločev inkah e l e k t r i č n i naboj i n zviš uje-
mo nape tost med njima . Zato nam bo na vsem l e pem - v tren utku,
ko bosta kroglici me d konzervama - čez zračne ožine med našimi
pripravami preskočila močna iskra. še preden se to zgodi, l a h-
ko eni od p ločevink približarno prst . V tem primeru bomo iskre
in rahlega zbo d ljaja deležni sami.
Poskusimo dogajanje zdaj tud i razumeti ! Predstav ljajmo si , da
je na pločevin kah že ne kaj naboja nasprotn ih znakov . Ta naboj
ustvarja v prostoru med p ločev inkama elektr ično pol je . Staknj~
ni kroglici v tem prostoru predstavljata eno samo kov insko te -
l o , na katerem se pod vplivom polja električni naboj nekoliko
razmakne. Pozit ivno nabi ta pločevinka pritegne na svojo s tran
negati vn i naboj na krog licah, negativno nab ita p ločevinka pa
poziti vni naboj na svojo stran . Zato sta zuna nji površini kro -
glic prevlečeni s plastjo naboje v, četud i j e sk upni naboj sta~
njenih krogl ic še vedno nič . Ko bi krogl ici staknjen i dv i gn i li
i z polja, bi se ob laka nabo je v pomakni la na staro mesto i n ta -
ko bi bil t ud i vs a k de lec pov rš i ne zase e lek tr ično nevt ra le n.
Skrivnost us pe ha je v tem, da krog l ici še v po lj u razmak ne mo,
204
preden ju dvignemo ven: s t em smo do segli, da se prem aknjen a
obla ka nabojev ne moret a več nevt ra lizir a ti in kro gl ic i osta n~
t a naelektreni. Ko zdaj kr ogl ic i zamenjamo in se dota knemo na-
s pr otn ih pl o čevin k , smo nab oj a na njiju povečali , in v nasl ed -
njem koraku bo zaradi mo čnejšega polja pojav razdvojitve nabo-
ja ali ele ktrične influen ce še močnejši. In še druga s kr i vnos t :
zakaj je treba naboj prenašati v notranjost pločevink? Naboji
ist eg a zna ka se med seboj odbijajo, zato se skušajo razlezti
koli kor mogoče daleč vsaksebi. Na kovinskih predme tih bodo to-
r ej vedno s kuš ali zasesti zunanj o povr šino in to r a j e na izb o-
kl i h kot vboklih delih. če bi s ta kn ili p loč e v inko in kr ogl ic o
od zuna j , bi se nabo j ra zle ze l po s kupni povr šini, to r e j bi ga
ne kaj os t aJo tu di na krogli c i . če pa se s kr og l ic o dota knemo
notranjosti pločevinke, o d t eč e z nje ves naboj ven, na zun anjo
povr šino .
Ostane še vprašanje, kako se to razdvajanje sploh začne, če v
začetku na konzervah ni nobenega naboja. No, to skoraj nikoli
ni res, v zraku vedno plava nekaj pr ostih nabojev zaradi u čin­
kova nj a ko zm ičnih žark ov in radioaktivnih snovi iz na še okol i-
ce, in ti poskrbijo za z ač e t ni nab oj . Ne kaj nab oj a pa med pri-
pravl j anjem na jbrž nanesemo t ud i s ami. če pa se nam pos kus le
no če p o s r e č i t i , se dota knemo e ne od pločevin k s pla s tič nim
glavnikom, s ka t er i m smo potegnili s kozi lase ali po obleki .
Ali se da pri poskusu tudi kaj zmeriti? Predvsem lahk o oceni-
mo, do kakšne napetosti smo nabili konzerve. Vemo, da potrebu-
je v suhem zraku iskra za vsak centimeter poti okrog 30000 vol
t ov . Grob merilni k nab oja dobimo tudi t ako, da na zunanj o
stran pločevin k pritrd imo tra k iz a l umi n i j e ve foli je ( sl . 2).
Ker je tra k zd a j del zun anje povr š i ne p lo č evink , bo t ud i na nj
odteklo ne kaj na boj a, ki s e bo s kuša l odmakniti od nab ojev na
p lo čev in ki: torej se bo tr a k odvrnil proč od p ločevin k e i n to
toliko bolj, ko l i kor ve č naboj a se bo zbralo na njej. Po odmi-
ku traku bomo potem lah ko ves čas sledili napredovanju naš~ga
poskusa.
Alo j z Kodr e
205