Fréttablaðið - 04.06.2005, Blaðsíða 43

LAUGARDAGUR 4. júní 2005 27
www.gisli.is // s. 587 6644
Sýning í skemmtilegu dótabúðinni
Vífilfell
Bæjarháls
Hraunbær
Klettháls
Suðurlandsvegur
ATHUGIÐ! GÍSLI JÓNSSON HEFUR FLUTT STARFSEMI SÍNA AÐ KLETTHÁLSI 13.
Sea-doo sæþotur
Leiktæki sem eiga engan sinn líka! Sea-doo RXP
er kraftmesta sæþotan sem völ er á og hefur 215
hö vél. Nýjasti kostagripur Sea-doo er svo 3-D.
Byltingarkennt leiktæki og ótrúlega fjölhæft. Bæði
tækin hafa hlotið viðurkenningar í Bandaríkjunum
sem sæþotur ársins í sínum flokkum.
Hörkutólið
Outlander var kosið fjórhjól ársins í Bandaríkjunum enda
hlaðið kostum og var m.a. fyrsta fjórhjólið sem hægt var
að fá fyrir ökumann og farþega.
„Aldrei fyrr hefur fjórhjól haft slíka yfirburði í prófunum
okkar. Outlander 400 4x4 er sigurvegari á öllum sviðum.
Sameinar fullkomlega sport-fjórhjólið og vinnuhestinn.“
ATV Magazine
Sterkir bátar
Steady eru nýir norskir plastbátar sem sameina kosti
hefðbundinna plastbáta og slöngubáta. Léttir, liprir og
stöðugir. Gerðir úr níðsterku plastefni.
Margar stærðir og gott verð!
Fjölbreytt úrval utanborðsmótora
Við bjóðum upp á Johnson-Evinrude
utanborðsmótora sem hafa um
áratugaskeið verið í fremstu röð.
Evinrude E-Tec fær hver verðlaunin á
fætur öðrum fyrir hönnun og gæði
tvígengismótorsins. Allar stærðir og
gerðir og pottþétt þjónustudeild.
Opið laugardag 10-16 og sunnudag 13-16
Margir spyrjendur hafa sent Vís-
indavefnum þessa spurningu eða
eitthvað henni líkt. Eðlilegt er að
fólk velti þessu fyrir sér þar sem
rafmagn er annars vegar svo al-
gengt og mikilvægt í lífi okkar en
hins vegar hálfpartinn ósýnilegt
og ekki algengt í náttúrunni.
Þannig er það líklega torskildara
fyrir flestum en til dæmis þyngd
eða hreyfing.
Svar: Stutta svarið er að orðið raf-
magn er haft um hvers konar fyr-
irbæri sem tengjast rafhleðslum
og hreyfingum þeirra. Rafhleðsla
er einn af grundvallareiginleikum
efnisins og fylgir til dæmis lang-
flestum tegundum öreinda og
kvarka, sem eru smæstu eindir
efnisins. Rafmagnið sem við mæt-
um í daglegu lífi er þó yfirleitt
alltaf tengt þeirri tegund öreinda
sem nefnast rafeindir, stað þeirra
og hreyfingu.
Allar öreindir hafa ákveðna
rafhleðslu
Sérhver öreind eða kvarki af til-
tekinni tegund hefur ákveðna raf-
hleðslu sem er ýmist jákvæð
(plúshleðsla), neikvæð (mínus-
hleðsla) eða 0 (núll, það er að
segja engin) og um leið einfalt
margfeldi af frumhleðslunni sem
er táknuð með e.
Þannig hefur rafeindin hleðsl-
una -e en róteindin gagnstæða
hleðslu, +e. Þetta þýðir meðal
annars að kerfi róteindar og raf-
eindar hefur heildarhleðsluna 0
(núll), en slíkt kerfi er einmitt
léttasta atómið, vetni. Nifteindir
hafa hins vegar enga hleðslu.
Í flestum efnum eru jafnmargar
rafeindir og róteindir
Í venjulegu efni eru nær ein-
göngu þessar þrjár tegundir
einda, rafeindir, róteindir og
nifteindir, og um leið er langoftast
jafnmikið af rafeindum og
róteindum. Þess vegna er venju-
legt efni yfirleitt óhlaðið, hefur
enga rafhleðslu sem heild, þannig
að rafmagnið í því er oft og tíðum
ósýnilegt út á við. Engu að síður
eru það rafkraftarnir, aðdráttar-
kraftarnir á milli róteinda og raf-
einda, sem halda atómum efnisins
saman og eiga þannig mikinn þátt
í því að samloðandi efni skuli yfir-
leitt vera til.
Rafeindir eru tæplega 1900
sinnum léttari en róteindir og ým-
ist frekar laust bundnar atómum
efnisins eða geta ferðast alveg
frjálst um það. Þetta eru ástæð-
urnar til þess að þær koma
einmitt mest við sögu í rafmagni
daglegs lífs eins og áður var sagt.
Greiðan og pappírinn
Þegar við greiðum þurrt hár flytj-
ast rafeindir milli efnanna, frá
hárinu yfir á greiðuna. Greiðan
fær þá neikvæða hleðslu en hárið
jákvæða vegna þess að í því eru
þá fleiri plúshleðslur á róteindum
en mínushleðslur á rafeindum. Ef
við berum greiðuna að pappírs-
pjötlum á borðinu fyrir framan
okkur sjáum við að þær dragast
að greiðunni og lyftast jafnvel frá
borðinu. Þetta gerist af því að raf-
eindirnar í pappírnum færast til
innan pjötlunnar þannig að fram
kemur aðdráttarkraftur milli
hennar og hleðslunnar í greið-
unni.
Þegar lítil greiða dregur að sér
bréfsnifsi er gaman að leiða hug-
ann að því að tveir hlutir eru í
rauninni að togast á um bréfið:
Greiðan togar upp á við með raf-
krafti en jörðin togar í bréfið nið-
ur á við með þyngdarkrafti. Meg-
inástæðan til þess að greiðan
verður yfirsterkari er sú að raf-
kraftar eru svo miklu sterkari en
þyngdarkrafturinn þegar þeirra
fyrrnefndu nýtur við á annað
borð, það er að segja þegar hlutur
hefur annaðhvort einhverja heild-
arhleðslu (eins og greiðan) eða
þegar rafeindirnar hafa færst
verulega til innan hlutarins
þannig að hluti hans er plúshlað-
inn en annar partur mínushlaðinn.
Þetta síðastnefnda fyrirbæri
nefnist skautun eða pólun og er
einmitt að verki þegar greiðan
dregur bréfsnifsi að sér þó að það
sé óhlaðið sem heild.
Raf og rafmagn
Fyrirbæri svipuð þessu með
greiðuna og hárið hafa verið
þekkt frá alda öðli. Forn-Grikkir
komust til dæmis að því að undar-
legir hlutir gerðust þegar þeir
neru stangir úr rafi með
loðskinni. Rafstöngin gat þá til
dæmis dregið að sér létta hluti
eins og fuglsfjaðrir. Raf heitir á
grísku elektron og íslenska orðið
rafmagn er því í rauninni býsna
bein þýðing á alþjóðaorðinu sem á
ensku er electricity.
Verðmæt orka
Rafstraumurinn eða rafmagnið í
rafveitum okkar er býsna verð-
mætt og fjölhæft orkuform frá
sjónarmiði eðlisfræðinnar og það
er mjög hagkvæmt að flytja orku
á milli staða með raflínum. Við
getum breytt raforkunni til baka í
ýmsar aðrar orkutegundir, eins og
til dæmis ljós í ljósaperum, snún-
ing í hvers konar hreyflum eða
mótorum, mynd í sjónvarpstæki
eða tölvu, hita í eldavélum, ör-
bylgjuofnum og húshitunarofn-
um, og svo framvegis. Í mörgum
þessum dæmum er ekki hægt að
nota neitt annað en rafmagn. Til
húshitunar getum við hins vegar
notað ýmislegt annað og á hinn
bóginn þarf mikla raforku til hit-
unar. Þannig getum við séð í hendi
okkar að það getur ekki verið sér-
lega hagkvæmt að nota rafmagnið
til rafhitunar.
Þorsteinn Vilhjálmsson, pró-
fessor í vísindasögu og eðlisfræði
Fylgiklausa: Vísindavefur Háskóla Íslands fjallar um öll vísindi, hverju nafni sem þau
nefnast. Meðal spurninga sem þar hefur verið glímt við undanfarið eru til dæmis:
Hvað er tigla í erfðafræði, eru renminbi og yuan sami gjaldmiðillinn, af hverju hafa
vetur undanfarinna ára verið svona snjólitlir, getið þið sagt mér frá baráttunni um El
Alamein, og hvaða lífvera var á toppi fæðukeðjunnar á undan manninum? Hægt er
að lesa svör við þessum spurningum og fjölmörgum öðrum á slóðinni www.visinda-
vefur.hi.is.
VÍSINDAVEFUR
HÁSKÓLA ÍSLANDS
RAFMAGN Raf er hálfgagnsætt, gul- eða brúnleitt efni, myndað úr harpix sem runnið
hefur af barrtrjám fyrir ísöld, til dæmis í Eystrasaltslöndunum.
Hva› er rafmagn?