יום שישי, 6 באפריל 2007

על ציפורים, בני אדם והחוטים שבינהם

למה ציפור לא מתחשמלת על חוט חשמל אבל בן אדם כן יתחשמל?

תשובה: מדויק יותר לשאול מדוע אדם יתחשמל במקרה והוא יתפוס את הכבל חשמל עם שתי ידיים במרחק גדול אחת מהשניה. למעשה הציפור מתחשמלת אבל לא מבינה את זה. המתכת של כבל החשמל מהווה התנגדות ולכן המתח נופל בכל מרחק נתון. עבור רגלי הציפור ישנו הפרש פוטנציאל נמוך מאד בין רגל אחת לשניה (מרחק נמוך בינהן). כלומר הזרם שנופל על הציפור הוא נמוך ביותר ואינו מורגש לגביה. במקרה של ילד שעושה עליות "מתח" על כבל מתח עם ידיים מפושקות במרחק של חצי מטר (אפילו עבור מתח נמוך יחסית של 40000 וולט ) יהיה הפרש פוטנציאל גדול מספיק כדי שכמות הזרם שתעבור דרכו תורגש ותיגרום לכאב ממשי. במקרה זה הוא יאלץ להרפות את אחיזתו. כלומר אדם יכול למנוע התחשמלות אם יקטין את המרחק בין שתי נקודות האחיזה.

מה מהירות זרימת האלקטרונים בחשמל?

תשובה: בניגוד למולקולות מים האלקטרונים אינם זורמים במוליך. בלי להיכנס יותר מדי לפרטים נאמר שהאלקטרונים מחליפים מקומות כמו במשחק הכיסאות. אחד מפנה מקום והשני זז מרחק קצר בלבד לתפוס את מקום החור שהוא השאיר. עוד הבדל בין מים הוא שהפעולה של כל החלקיקים נעשית בו זמנית. כלומר כל אלקטרון זז בו זמנית למקום הבא. הסיגנל (האות) של החשמל נע במהירות קרובה למהירות האור אבל האלקטרונים נעים במוליך במהירות של מספר מ"מ לשניה!

אין תגובות: