Ja precis, ett vanligt bilbatteri som exempel kan inte lagra några större mängder ”statisk elektricitet”, så därför kan de alltså INTE ge ifrån sig eller ta till sig en massa elektroner utan att dess ”statiska laddning” ändras på direkten!
Jag tror att vi måste gå in mer på batteriet för att kunna få bort missförstånden.
BATTERIET:
Det viktigaste att veta här är att ett batteri i vanliga fall är helt elektriskt neutralt i stort, alltså varken negativt eller positivt laddat. Batteriet har alltså inte en massa elektroner över att avvara utan att själv då bli positivt laddat. Däremot kan batteriets kemi separera en del av ”denna neutrala” materia till ett litet överskott av elektroner som skickas till dess minuspol och ett lika stort/litet underskott av elektroner som hamnar på pluspolen. Eftersom överkottet av elektroner på minuspolen är lika stort som underskottet är på pluspolen så är alltså batteriet i stort ”oladdat” eller 0 volt(..i absolut potential vill säga).
Om vi då tar ett typiskt bilbatteri på 12 volt så kan man tänka att bilbatteriet som helhet har potentialen 0 volt, pluspolen har +6 volt och minuspolen -6 volt. Mellan polerna är det då 12 volts skillnad vilket kemin i batteriet alltid försöker att hålla oavsett(..enkelt beskrivet)!
EXPERIMENTET:
Nu gräver vi ner en stor kopparplatta i marken så att den får bra kontakt med Jorden och följaktligen blir ordentligt jordad. Vi kopplar en grov ledning till denna platta och den andra änden på ledningen sätter vi fast på batteriets minuspol, MEN på batteriets pluspol sätter vi ingenting utan den får stå helt okopplad. Vad händer nu?
Ja eftersom Jorden kan räknas som neutral 0V(..förenklat igen) och batteriets minuspol har ett överskott på elektroner(-6V) så uppstår ett elektriskt fält mellan minuspolen och jord som får elektroner att vandra från batteriet till jord. MEN(..viktigt) denna vandring är ett mycket kortvarigt förlopp eftersom så fort en massa elektroner lämnar batteriet så kommer det i stort inte längre vara neutralt(inta 0 Volt) utan istället få en positv potential/laddning som förhindrar fortsatt elektronvandring! Se det så här att när batteriet som helhet fått potentialen +6 volt på grund av elektronvandringen till jord så kommer samtidigt minuspolen helt plötsligt ligga på 0 volt precis som jord och pluspolen på +12 volt. Ni ser att skillnaden mellan polerna alltid är 12 volt men batteriet som helhet och därmed polernas absoluta potentialer kan med andra ord skifta.
Om vi istället kopplat pluspolen till jordkabeln och låtit minuspolen vara okopplad så hade elektroner vandrat från jord till pluspolen en mycket kort tid tills pluspolen fått potentialen 0 volt och batteriet i sin helhet hamnat på -6 volt och därmed minuspolen på -12 volt!
Nu ska vi använda båda polerna på batteriet men börjar först med att koppla den grova jordkabeln till minuspolen som vi redan har gjort en gång.
Okej, minuspolen får nu den absoluta potentialen ”0V”, batteriet i helhet +6 volt och pluspolen +12V. Nu fortsätter vi genom att koppla en lampa mellan pluspolen och jord och ser vad som sker?
Ja mellan pluspolens +12 V och jordens 0V har vi förstås en potentialskillnad(spänning) på 12 volt, och denna spänningsskillnad skapar i sin tur ett elektriskt fält mellan punkterna som får elektronerna att röra sig från jord och upp till batteriet så att lampan lyser! Eftersom det nu kommer in elektroner till batteiet så minskar fort dess positiva potential en aning, säg till +5,95 volt istället för +6V och minuspolen hamnar då på -0,05V. Detta medför att vi också får en liten spänningsskillnad mellan jord och minuspolen helt plötsligt vilket driver på en elektronström ut från minuspolen ner till jord. Här på minussidan är spänningsskillnaden liten men samtidigt är jordkabeln relativt grov och har låg resistans så resultatet blir att elektronströmmen utifrån minuspolen är lika stor som strömmen in till pluspolen och batteriet håller alltså nu potentialen i balans och kan leverera den här strömmen tills kemin i batteriet har förbrukat sin funktion att kunna separera ”neutrala molekyler” till plus och minusladdningar för polerna. All denna ”inställning” av potentialen mellan olika punkter sker givetvis väldigt snabbt och samtida i verkligheten!
-Går elström från jorden in i batteriet?-
Svaret är alltså ja, En elektronström ifrån jord upp till batteriets pluspol uppstår och får exempelvis en lampa att lysa, MEN ifall inte batteriet samtidigt kan avge lika många elektroner från minuspolen så får alltså batteriet snabbt samma ”statiska laddning/potential” som jord och då upphör elektronströmmen.
PS.
Det här med ”absoluta potentialer” kräver banne mig ett helt eget kapitel! Det är exempelvis i vanliga fall i luften omkring oss drygt 100 volt per höjdmeter men det märker vi inte av,
och vid åskväder kan det dessutom vara otroligt mycket högre! Men det kan vara knepigt att mäta sådana statiska elektriska fält för dom påverkar hela sin omgivning och blir lokalt ”det nya normala”, men det går att mäta, med rätt utrustning…
https://www.youtube.com/watch?v=wE_XaMJiDpo
Jag tror att vi måste gå in mer på batteriet för att kunna få bort missförstånden.
BATTERIET:
Det viktigaste att veta här är att ett batteri i vanliga fall är helt elektriskt neutralt i stort, alltså varken negativt eller positivt laddat. Batteriet har alltså inte en massa elektroner över att avvara utan att själv då bli positivt laddat. Däremot kan batteriets kemi separera en del av ”denna neutrala” materia till ett litet överskott av elektroner som skickas till dess minuspol och ett lika stort/litet underskott av elektroner som hamnar på pluspolen. Eftersom överkottet av elektroner på minuspolen är lika stort som underskottet är på pluspolen så är alltså batteriet i stort ”oladdat” eller 0 volt(..i absolut potential vill säga).
Om vi då tar ett typiskt bilbatteri på 12 volt så kan man tänka att bilbatteriet som helhet har potentialen 0 volt, pluspolen har +6 volt och minuspolen -6 volt. Mellan polerna är det då 12 volts skillnad vilket kemin i batteriet alltid försöker att hålla oavsett(..enkelt beskrivet)!
EXPERIMENTET:
Nu gräver vi ner en stor kopparplatta i marken så att den får bra kontakt med Jorden och följaktligen blir ordentligt jordad. Vi kopplar en grov ledning till denna platta och den andra änden på ledningen sätter vi fast på batteriets minuspol, MEN på batteriets pluspol sätter vi ingenting utan den får stå helt okopplad. Vad händer nu?
Ja eftersom Jorden kan räknas som neutral 0V(..förenklat igen) och batteriets minuspol har ett överskott på elektroner(-6V) så uppstår ett elektriskt fält mellan minuspolen och jord som får elektroner att vandra från batteriet till jord. MEN(..viktigt) denna vandring är ett mycket kortvarigt förlopp eftersom så fort en massa elektroner lämnar batteriet så kommer det i stort inte längre vara neutralt(inta 0 Volt) utan istället få en positv potential/laddning som förhindrar fortsatt elektronvandring! Se det så här att när batteriet som helhet fått potentialen +6 volt på grund av elektronvandringen till jord så kommer samtidigt minuspolen helt plötsligt ligga på 0 volt precis som jord och pluspolen på +12 volt. Ni ser att skillnaden mellan polerna alltid är 12 volt men batteriet som helhet och därmed polernas absoluta potentialer kan med andra ord skifta.
Om vi istället kopplat pluspolen till jordkabeln och låtit minuspolen vara okopplad så hade elektroner vandrat från jord till pluspolen en mycket kort tid tills pluspolen fått potentialen 0 volt och batteriet i sin helhet hamnat på -6 volt och därmed minuspolen på -12 volt!
Nu ska vi använda båda polerna på batteriet men börjar först med att koppla den grova jordkabeln till minuspolen som vi redan har gjort en gång.
Okej, minuspolen får nu den absoluta potentialen ”0V”, batteriet i helhet +6 volt och pluspolen +12V. Nu fortsätter vi genom att koppla en lampa mellan pluspolen och jord och ser vad som sker?
Ja mellan pluspolens +12 V och jordens 0V har vi förstås en potentialskillnad(spänning) på 12 volt, och denna spänningsskillnad skapar i sin tur ett elektriskt fält mellan punkterna som får elektronerna att röra sig från jord och upp till batteriet så att lampan lyser! Eftersom det nu kommer in elektroner till batteiet så minskar fort dess positiva potential en aning, säg till +5,95 volt istället för +6V och minuspolen hamnar då på -0,05V. Detta medför att vi också får en liten spänningsskillnad mellan jord och minuspolen helt plötsligt vilket driver på en elektronström ut från minuspolen ner till jord. Här på minussidan är spänningsskillnaden liten men samtidigt är jordkabeln relativt grov och har låg resistans så resultatet blir att elektronströmmen utifrån minuspolen är lika stor som strömmen in till pluspolen och batteriet håller alltså nu potentialen i balans och kan leverera den här strömmen tills kemin i batteriet har förbrukat sin funktion att kunna separera ”neutrala molekyler” till plus och minusladdningar för polerna. All denna ”inställning” av potentialen mellan olika punkter sker givetvis väldigt snabbt och samtida i verkligheten!
-Går elström från jorden in i batteriet?-
Svaret är alltså ja, En elektronström ifrån jord upp till batteriets pluspol uppstår och får exempelvis en lampa att lysa, MEN ifall inte batteriet samtidigt kan avge lika många elektroner från minuspolen så får alltså batteriet snabbt samma ”statiska laddning/potential” som jord och då upphör elektronströmmen.
PS.
Det här med ”absoluta potentialer” kräver banne mig ett helt eget kapitel! Det är exempelvis i vanliga fall i luften omkring oss drygt 100 volt per höjdmeter men det märker vi inte av,
och vid åskväder kan det dessutom vara otroligt mycket högre! Men det kan vara knepigt att mäta sådana statiska elektriska fält för dom påverkar hela sin omgivning och blir lokalt ”det nya normala”, men det går att mäta, med rätt utrustning…https://www.youtube.com/watch?v=wE_XaMJiDpo
