Większość substancji na świecie dzieli się na dwie klasy: przewodniki i izolatory. Elektrony poruszające się w silnym strumieniu i spotykające po drodze dłoń mogą spowodować delikatny cios.
Przewody prądowe
Weźmy za przykład miedź. Miedź jest bardzo dobrym przewodnikiem. Dlatego służy do produkcji drutów elektrycznych.
Każdy atom miedzi zawiera 29 elektronów w chmurze elektronowej otaczającej rdzeń. Ale nie wszystkie elektrony trzymają się swojego domu. Osobliwością miedzi (i innych metali) jest to, że jej elektrony łatwo opuszczają swój natywny atom i, podobnie jak koczownicy, zaczynają wędrować od atomu do atomu. To jest to oCechą wyróżniającą przewodnik są ruchome elektrony. Następnym razem, gdy spojrzysz na dno miedzianej patelni, wyobraź sobie, ile elektronów wędruje po niej.
Elektryczność
Przechodzimy do najciekawszej części. Jeśli podłączysz drut miedziany do generatora prądu elektrycznego, wówczas elektrony przestaną wędrować losowo, a zorganizowane w kolumnie zaczną się poruszać razem w jednym kierunku. Ten ruch nazywa się prądem elektrycznym. Prąd może uderzyć, jeśli zostanie potraktowany niedbale. Elektrony w przewodnikach, podobnie jak koczownicy, wędrują od atomu do atomu.
Prędkość elektronowa
Elektrony poruszające się w przewodniku wzdłuż prądu elektrycznego poruszają się wolno. Średnia prędkość ich ruchu w drucie miedzianym wynosi około jednego metra na godzinę.Ta prędkość może cię zaskoczyć, ponieważ wiele osób uważa, że prąd rozchodzi się przez przewodnik niemal natychmiast. Wrażenie powstaje, ponieważ w miedzianym drucie jest dużo atomów i elektronów, w tym na końcu, który trzymasz w dłoni.
Odległość, jaką elektron musi pokonać do twoich palców, jest po prostu znikoma, więc uderzenie powinno nastąpić natychmiast po włączeniu prądu. Miedź nie jest jedynym dobrym przewodnikiem. Ciała zwierząt i ludzi, a nawet sama ziemia, wystarczająco dobrze przewodzą prąd. Jak można się domyślać, woda z kranu jest również dobrym przewodnikiem.
Izolatory
Materiały, które nie zawierają wolnych elektronów, nazywane są izolatorami. Dobre izolatory obejmują szkło, tworzywa sztuczne i gumę. Dlatego bezkarnie możesz dotknąć gumowego sznurka włączonej lampy biurkowej. Elektrony w gumie są mocno trzymane na swoich miejscach w atomach.
Jeśli dotkniesz izolowanego drutu z tworzywa sztucznego suchymi rękami, prawdopodobnie nic nie poczujesz, ponieważ skóra nie zetknęła się z przewodem pod napięciem. Ale jeśli zrobisz to samo mokrą ręką, możesz poczuć znaczący cios. Faktem jest, że niewielka ilość wody może przedostać się przez izolację do gołego drutu.
Woda jest dobrym przewodnikiem. Pomiędzy drutem a dłonią pojawi się sekcja przewodząca elektrony. W ten sposób ręka zostanie podłączona do sieci elektrycznej. Dlatego nie dotykaj działającego sprzętu elektrycznego mokrymi rękami. Woda i prąd są niezgodne.