De meeste stoffen ter wereld zijn onderverdeeld in twee klassen: geleiders en isolatoren. Elektronen die in een krachtige stroom bewegen en je hand in de weg ontmoeten, kunnen een gevoelige slag veroorzaken.
Stroomgeleiders
Neem koper als voorbeeld. Koper is een zeer goede dirigent. Daarom wordt het gebruikt voor de vervaardiging van elektrische draden.
Elk koperatoom bevat 29 elektronen in de elektronenwolk rond de kern. Maar niet alle elektronen houden hun huis vast. De bijzonderheid van koper (en andere metalen) is dat de elektronen gemakkelijk hun oorspronkelijke atoom verlaten en, net als nomaden, van atoom naar atoom beginnen te zwerven. Dat is wat het is overHet onderscheidende kenmerk van een geleider zijn mobiele elektronen. Stel je de volgende keer dat je naar de bodem van een koperen pan kijkt, voor hoeveel elektronen er doorheen zwerven.
Elektriciteit
We gaan naar het meest interessante deel. Als u een koperdraad aan een elektrische stroomgenerator bevestigt, stoppen de elektronen willekeurig met dwalen en beginnen ze in een kolom allemaal in één richting te bewegen. Deze beweging wordt elektrische stroom genoemd. Stroom kan toeslaan als er onzorgvuldig mee wordt omgegaan. Elektronen in geleiders, zoals nomaden, dwalen van atoom naar atoom.
Electron snelheid
De elektronen die langs de elektrische stroom in de geleider bewegen, bewegen langzaam. De gemiddelde snelheid van hun beweging in koperdraad is ongeveer één meter per uur.Deze snelheid zal u misschien verbazen, omdat veel mensen denken dat de stroom zich vrijwel onmiddellijk door de geleider voortplant. Deze indruk ontstaat doordat er veel atomen en elektronen in de koperdraad zitten, ook aan het uiteinde dat je in je hand houdt.
De afstand die het elektron moet afleggen naar je vingers is simpelweg te verwaarlozen, dus de klap zou direct na het inschakelen van de stroom moeten zijn. Koper is niet de enige goede dirigent. De lichamen van dieren en mensen, en zelfs de aarde zelf, geleiden de elektriciteit goed genoeg. Zoals je misschien al geraden had, is leidingwater ook een goede dirigent.
Isolatoren
Materialen die geen vrije elektronen bevatten, worden isolatoren genoemd. Goede isolatoren zijn glas, plastic en rubber. Daarom kunt u ongestraft het rubberen snoer van een aangezet bureaulamp aanraken. Elektronen in rubber worden stevig op hun plaats in atomen gehouden.
Als je de geïsoleerde plastic draad met droge handen aanraakt, voel je waarschijnlijk niets, omdat de huid niet in contact is gekomen met de levende draad. Maar als je hetzelfde doet met een natte hand, kun je een flinke klap voelen. Feit is dat er een beetje water door de isolatie naar de blootliggende draad kan sijpelen.
Water is een goede geleider. Tussen de draad en de hand zal een sectie verschijnen die elektronen geleidt. Zo wordt de hand aangesloten op het elektrische netwerk. Raak daarom de werkende elektrische apparatuur niet aan met natte handen. Water en elektriciteit zijn niet compatibel.