Verdiepen
Statische lading Activiteit 26 op pagina 77. Soms krijg je een schokje als je een deurkruk of een kraan vastpakt. Door wrijving tussen je schoenen en de vloerbedekking ben je elektrisch opgeladen. Als je op een droge winterdag je trui uittrekt, hoor je het soms knetteren. Ook kun je voelen dat je haren ervan overeind komen. Door de wrijving tussen de trui en de kleding eronder, is de trui elektrisch opgeladen. Je noemt dit statische elektriciteit. Het schokje dat je voelt is de ontlading. In het donker kun je daarbij vonkjes zien. Ook bliksem is een ontlading van statische elektriciteit.
Tussen positieve en negatieve ladingen werken krachten. Positieve en negatieve ladingen trekken elkaar aan. Positieve ladingen onderling stoten elkaar af, zoals ook negatieve ladingen elkaar afstoten. Bij de elektroscoop in figuur 103 hebben de twee metaalblaadjes altijd dezelfde lading, daardoor stoten ze elkaar af. Soms treedt er een elektrische ontlading op. De elektronen van een negatief geladen voorwerp springen over op een positief geladen voorwerp. Je ziet dan vonken. Een elektriseermachine is een apparaat dat door wrijving flinke vonken kan produceren. Zo´n vonk is eigenlijk een klein elektrisch stroompje bij een zeer hoge spanning. De stroomsterkte is klein en het duurt maar heel kort.
In alle materialen zitten elektronen. Als er precies genoeg elektronen aanwezig zijn, is het materiaal elektrisch neutraal of ‘ongeladen’. Als er te veel of te weinig elektronen zijn, is er statische elektriciteit. Bij een teveel aan elektronen noem je het materiaal ‘negatief geladen’ en als er elektronen te weinig zijn is het ‘positief geladen’. Wrijf een opgeblazen ballon langs je kleding en er ontstaat statische elektriciteit. Tijdens het wrijven springen er elektronen over van je kleding naar de ballon. De ballon is nu negatief geladen, terwijl je kleding positief geladen is. FIG 101 Een elektriseermachine maakt een zeer hoge spanning tussen positieve en negatieve ladingen, waardoor een vonk door de lucht ontstaat.
Stofexplosie
Statische lading zelf is ongevaarlijk, maar een vonkje kan wel tot een ontploffing leiden. Dat gebeurt wel eens in een stoffige omgeving. Door het bewegen van het stof raakt dit elektrisch geladen. Er zijn al heel wat graansilo´s ontploft door zo’n klein vonkje. Tegenwoordig zijn er strenge veiligheidsmaatregelen om vonken in een stoffige omgeving te voorkomen.
Bliksem
FIG 100 Door de wrijving tussen haar kleding en de plastic hangmat is het meisje elektrisch geladen.
74
In stapelwolken wrijven sterke luchtstromen omhoog en omlaag langs elkaar. De bovenkant van de wolk wordt daarbij sterk positief geladen en de onderkant juist sterk negatief. Als deze negatieve lading groot genoeg is, kan er een vonk van de onderkant van de wolk naar de aarde toe schieten, door honderden meters lucht heen. Die ontlading, de bliksem, bestaat uit elektronen. De stroomsterkte in een bliksem is tienduizenden ampères. Daar staat tegenover dat de ontlading heel kort duurt. Na de bliksem hoor je de donder. Die is een gevolg van de plotselinge opwarming en uitzetting van de lucht bij de bliksem.