Hvernig get ég búið til rafmagn heima hjá mér með einhverju sem er til á öllum heimilum?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvernig get ég búið til rafmagn heima hjá mér með einhverju sem er til á öllum heimilum?
Við höfum áður fjallað töluvert um rafmagn á Vísindavefnum, meðal annars í svari Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Hvað er rafmagn? Þar segir meðal annars þetta:

Orðið rafmagn er haft um hvers konar fyrirbæri sem tengjast rafhleðslum og hreyfingum þeirra. Rafhleðsla (e. electric charge) er einn af grundvallareiginleikum efnisins og fylgir til dæmis langflestum tegundum öreinda (e. elementary particles) og kvarka (e. quarks), sem eru smæstu eindir efnisins. Rafmagnið sem við mætum í daglegu lífi er þó yfirleitt alltaf tengt þeirri tegund öreinda sem nefnast rafeindir (e. electrons), stað þeirra og hreyfingu.

Rafhleðslu er þess vegna að finna í öllu efni, þar með töldu öllu því sem finna má á venjulegum heimilum eins og spyrjandi talar um, en yfirleitt eru hlutirnir heima hjá okkur óhlaðnir og rafmagnið því ekki greinanlegt út á við.

Í venjulegu efni eru nær eingöngu þrjár tegundir af eindum: rafeindir, róteindir og nifteindir. Rafeindir hafa hleðsluna –e, róteindir +e en nifteindir hafa enga hleðslu. Nær alltaf er jafnmikið af rafeindum og róteindum í efninu og þá hefur efnið í heild sinni enga hleðslu. Til þess að hlaða það og gera rafmagnið „sýnilegt“ eða „búa það til“ eins og spyrjandi orðar það, þarf að sjá til þess að ekki sé sama hlutfall á milli rafeinda og róteinda í efninu. Til þess nýtum við okkur það að hægt er að færa rafeindirnar, sem eru miklu léttari en róteindirnar og þar að auki oft laustengdar atómum efnisins, frá einu efni yfir á annað og hlaða þannig hlutinn.

Þetta kannast sumir eflaust við það sem getur gerst þegar þurrt hár er greitt með þurri greiðu. Þá færast rafeindir frá hárinu yfir á greiðuna og bæði greiðan og hárið hlaðast. Greiðan fær neikvæða hleðslu, þar sem fleiri rafeindir eru á henni eftir að við greiðum okkur, en hárið sem tapar rafeindum fær jákvæða hleðslu, þar sem fleiri róteindir eru eftir þar en rafeindir.

Með greiðu að vopni má gera ýmislegt!

Með rafhlaðna greiðu að vopni getum við svo lyft bréfsnifsum sem eru á borði en þá gerist það að rafeindir greiðunnar verka með fráhrindikröftum á rafeindir bréfsins sem færast þá í þann hluta bréfsins sem er lengst frá greiðunni og sá hluti bréfsins sem er nær greiðunni verður þá plúshlaðinn. Á milli mínushlaðinnar greiðunnar og plúshlaðins hluta bréfsins kemur þá fram aðdráttarkraftur sem er sterkari en fráhrindingarkrafturinn vegna neikvæðu hleðslunnar sem er fjær greiðunni, og blaðið dregst að greiðunni.

Á sama hátt er hægt að „framleiða“ rafmagn með því að strjúka blöðru við hárið á sér og láta hana síðan loða við vegg í stutta stund og einnig er hægt að hlaða stöng úr rafi með því að strjúka hana með loðskinni eða silki. Ekki er þó líklegt að raf sé til á hverju heimili nema þá helst í skartgripum.

Við þessa tilraunir til rafmagnsframleiðslu í heimahúsum má svo bæta við umfjöllun Þorsteins I. Sigfússonar í svari við spurningunni Hvernig er raforka framleidd með heitu vatni? en þar er útskýrt hvernig hægt er að færa til rafeindir í málmbúti með því að koma honum fyrir milli tveggja íláta, með heitu vatni í öðru og köldu í hinu:

Einfaldasta rafmagnsvirkjunin gæti til dæmis verið að setja bút úr kísiljárni, sem er þekkt varmarafefni með háa svokallaða hitaspennu, milli heita vatnsins og kælivatnsins. Með því að tengja rafmagnsvír í kalda endann og annan í heita endann er unnt að láta varmamuninn skapa rafstraum og gera hann síðan sýnilegan með því að hafa litla ljósaperu eða tvist (díóðu) í rásinni. Með réttu efnisvali og margfaldri rás er svo hægt að auka raforkuna.

Mynd:

• Wikipedia.com - comb. Sótt 7.4.2011.

...