Ledning av elektrisitet i faste stoffer, væsker og menneskekroppen
Ledning av elektrisitet i faste stoffer, væsker og menneskekroppen!
Alle stoffer består av atomer, som har ladede partikler kalt elektroner og protoner. Du vet at elektrisitet i alle former skyldes kostnadene på disse partiklene. Når ladede partikler beveger seg på en ordnet måte, får vi en elektrisk strøm.
Ledning i faststoffer:
Blant faste stoffer er metaller gode ledere av elektrisitet. I metaller er noen elektroner ikke veldig tett bundet til atomer. De beveger seg tilfeldig i forskjellige retninger i metallet.
Når en spenning påføres over et stykke metall, beveger disse elektronene på en ordnet måte i en retning. Denne strømmen av elektroner er strømmen i metallet. I de fleste andre faste stoffer er elektroner tett bundet til atomer og er ikke lett tilgjengelige for å strømme. Så de fører ikke strøm godt.
Ledning i væsker:
Smeltet metall og kvikksølv (et flytende metall) gir strøm. Strømmen gjennom dem utgjøres av strømmen av elektroner. Andre væsker fører elektrisitet fordi de har ioner. Hva er ioner? Under noen forhold kan et atom miste en eller flere elektroner, som blir lagt til et annet atom.
Atomet som mister en elektron (eller elektroner) har flere protoner enn elektroner. Så blir det positivt ladet. Og atomet som får elektronene har flere elektroner enn protoner. Så blir det negativt ladet.
Et atom eller et radikal som blir ladet ved å miste eller vinne en eller flere elektroner kalles en ion:
Ioner som bærer motsatte ladninger har en tendens til å tiltrekke seg og holde fast på hverandre. Dette kan føre til dannelse av forbindelser som kalles ioniske forbindelser. For eksempel kan et natriumatom miste en elektron, som oppnås av et kloratom. Dermed dannes en positivt ladet natriumion (Na + ) og et negativt ladet kloridion (CI-). Disse kommer sammen for å danne den ioniske forbindelsen NaCl.
Tilsvarende dannes kaliumjodid og kalsiumoksid når deres motsatt ladede ioner kommer sammen.
Noen flere eksempler på ioner og forbindelsene de danner er gitt i tabell 11.1.
Når en ionisk forbindelse oppløses i vann, splittes den i komponentioner. En væske eller fuktig pasta som har ioner i den kalles en elektrolytt. Når vanlig salt (NaCl) er oppløst i vann, splittes det i Na + og Cl - ioner. En løsning av vanlig salt er derfor et eksempel på en elektrolytt. Generelt er syrer og oppløsninger av salter og baser elektrolytter.
Ioner er frie til å bevege seg i en elektrolytt. Når en spenning påføres over elektroder plassert i elektrolytten, begynner ionene å bevege seg på en ordnet måte. De positive ionene beveger seg mot katoden (negativ elektrode) og de negative ionene beveger seg mot anoden (positiv elektrode).
Deres strømning utgjør en strøm gjennom elektrolytten. Det er derfor væsker som har ioner, som syrer og oppløsninger av salter og baser, fører strøm. Når en ionisk forbindelse smelter, bryter den opp i ioner som strømmer når spenningen påføres. Så, smeltet ioniske forbindelser er også elektrolytter og utfører elektrisitet.
Nåværende gjennom menneskekroppen:
Noen ganger tar man ved et uhell strømledningen eller et feil elektrisk apparat som har høy spenning. Dette fører til at en strøm strømmer gjennom kroppen til bakken, noe som gir et elektrisk støt. Sværheten av sjokket avhenger av størrelsen på strømmen. Og hvor stor dagens er, avhenger av mange ting, inkludert spenningen. Det avhenger også av om kroppen er tørr eller våt.
Kranvann, regnvann og svette inneholder oppløste stoffer som bidrar til strømforsyning. Så når kroppen er våt, er strømmen som passerer gjennom den større enn den nåværende som ville ha passert gjennom den hvis den var tørr. En spenning på ca 100 volt gir en prikkende følelse hvis kroppen er tørr og personen har på seg sko. Det kan imidlertid forårsake alvorlige forbrenninger eller til og med død hvis kroppen er våt og personen er barfota.
