Az elektromos szikra és a villám.
A fémgőzlámpák
1. Fél centiméter hosszú szikrát is kapunk a konzerv dobozból, ha megdörzsölt
fésűvel megosztás segítségével töltjük. A szikrában nem elektronok ugranak át
egyik testből a másikra, a töltések kiegyenlítődése másképpen történik.
A negatív és pozitív töltésű test közötti térben levő gázionok mozgásba jönnek. A pozitív ionok a negatív töltésű test felé haladnak, a negatív ionok pedig a pozitív töltésű test felé.
Az ionok gyors mozgásuk közben semleges molekuláknak ütköznek, és ionizálják őket. Az új ionok ütközésévei ismét újabb ionokat termelnek. Ha tehát az ionokat gyorsító erő elég nagy, és ha ujjunk elég közel van a dobozhoz, lavinaszerűen növekedik az ionok mennyisége. Pillanatok alatt megtörténik a kisülés.
Amikor az ionok nagy sebességgel az atomoknak ütköznek, meglökik őket, a molekulák sebessége nő - ez a hőmérséklet emelkedését jelenti. Ezért keletkezik hő az elektromos szikrában. De az ütközés a keringő elektronokat is másik pályára lökheti. Ilyenkor fényjelenség keletkezik. Ezért kíséri fényjelenség a szikrát és a villámot.
Hogyan lesz a felhő elektromos? Villám általában forró nyári napokon tapasztalható, amikor sebesen száll felfelé a megmelegedett levegő. A felhőelektromosság keletkezésére sok elgondolás van, és egyre újabbakat alkotnak laboratóriumi kísérletek alapján. De általánosan elfogadott magyarázat még nincsen. A felhők elektromos töltése lehet pozitív is, negatív is.
Az elektromos szikrakisülés keletkezése
Egy milliméter hosszú szikra keletkezéséhez körülbelül 3000 V feszültségkülönbség szükséges.
A villám keletkezéséhez sok millió volt feszültségkülönbség szükséges.
A földbe csapó villámok hossza rendszerint 1 - 2 kilométer. A felhők között átcsapó villámok több kilométer hosszúak is lehetnek. Mértek már 50 km hosszú villámot is.
Elektromos kisüléskor (szikrázáskor, villámláskor) hallható sercegő, csattanó hangot a felmelegedő levegő hirtelen kitágulása, majd összehúzódása okozza.
2. A neoncső. A reklámcsövek. Jól ismerjük a színes betűket, feliratokat formáló elektromos fénycsöveket. Ezeket a különféle színekben ragyogó reklámcsöveket összefoglaló nevén neoncsöveknek nevezik. Ez az elnevezés nem helyes, mert nem mindegyik reklámcsőben van neongáz. Szerkezetük nagyon egyszerű. A könnyen hajlítható üvegből készült cső belseje különféle gázzal van megtöltve. A gázt aszerint választják, hogy milyen színű fényt kívánnak. Így
héliumgázzal a fény színe rózsaszín,
neongázzal a fény színe narancsvörös,
argongázzal a fény színe kékes,
kriptongázzal a fény színe sárgásvörös,
nátriumgázzal a fény színe sárga.
A cső két végébe egy-egy drótot, elektródot forrasztanak. Az egyik drótvégnek negatív, a másik drótvégnek pozitív töltést adnak.
|
A neoncső
|
A két elektród között megindul a gázionok vándorlása. Ha az elektródok töltése nagy, a közöttük levő feszültségkülönbség elég nagy, a gázionok sebessége akkora lehet, hogy ütközéssel fénykibocsátásra gerjesztik az atomokat. 3. A higanygőzlámpa csövében higanygőz van. A higanygőz a látható színek
közül főleg a zöldet és a kéket sugározza, azért a higanylámpák fénye
zöldeskék. Világításra egymagában teljesen alkalmatlan, mert a szemet
is bántja, meg a színek sem ismerhetők fel fényében, például a piros szín
feketének látszik |
|
Ha a higanygőz láthatatlan sugárzása ráesik a cső falát vékony rétegben
borító világító porra, ez látható fényt sugároz. |
4. Világításra használt fénycsöveink már az izzólámpákat
is kezdik kiszorítani. Higany- és argongáz keveréke van bennük. A cső belső
felületét olyan anyaggal vonják be, amely látható fénnyel világít (fluoreszkál,
innét ered az F cső elnevezés), ha a higanygőz láthatatlan sugárzása ráesik. A világítópor az 50% láthatatlan sugárzásból kb. 12%-ot változtat vá. Ehhez járul az eredeti 4% látható fény, ez összesen 16%. - Az izzólámpa az elektromos energiának legfeljebb 3 %-át változtatja át látható fénnyé, tehát a bevonatos fénycső 5-ször olcsóbban világít, mint az izzólámpa . |
