Tímarit rafvirkja - 01.12.1953, Blaðsíða 13

HVAÐ ER RAFMAGN?
Ótal sinnum höfum við heyrt orð eins og eindir,
rafeindir og sameindir og einstöku sinnum kemur
fyrir að farið er að hugsa um hvað þetta allt sé
nú eiginlega.
Sérstaklega rekumst við á rafeindina í okkar
fagi í nöfnum eins og rafeindasmásjá (eletron
microskop) og rafeindalampi (thyratron-rör) og
við útskýringar fræðilegra kennisetninga kemur
í ljós að rafeindin er rafhlaðinn efnisögn og þar
með rafmagnið sjálft. En hvað er rafeindin og í
hvernig sambandi er hún við eindir og sameindir.
Ef eindin, hin minnsta efnisögn sem er til, er
athugað, kemur í ljós að hún samanstendur af
kjarna er rafeindirnar snúast í kringum. Fjöldi
rafeindanna, er dansa í kringum kjarnan, segir til
um hvaða frumefni er að ræða, t. d. hefur vetnið
aðeins eina rafeind, súrefnið átta og úraníum 92.
Stærð eindarinnar er u. þ. bil tuttugu og fimm
milljónasti hluti, 25 • 10—6, úr millimeter, en kjarni
uppfyllir aðeins einn tíuþúsundasta, 1 • 10—4,
hluta þessa rúms. Afganginum ráða rafeindirnar
yfir á líkan hátt og flugvélar „ráða“ yfir ákveðnu
rúmi, með því að fljúga stöðugt fram og aftur í
því. Hinar örsmáu flugvélar eindarinnar renna svo
skjótt á sporbrautum sínum um kjarnann að þær
geta farið um það bil milljón milljarð sinnum um-
hverfis kjarnann á einni sekúndu.
Frumefnið er samsett úr ótal eindum, sem hver
fyrir sig hefur sama fjölda rafeinda og aðrar eindir
frumefnisins. Það er að segja eindirnar hafa sömu
gildistölu, en frumefnin hafa gildistölu er svarar
til tölu rafeindanna í hinum einstöku eindum. Ef
sameinuð eru tvö eða fleiri efni með mismunandi
gildum, myndast sameindir úr hinum tveim eða
fleiri, t. d. ef sameinað er vatnsefni og súrefni
þá myndast vatn, en það virðist hafa allt aðra
eiginleika en hinar tvær lofttegundir sem það er
myndað úr.
Það eru tvær spurningar sem strax koma í
hugann, þegar þessu er velt fyrir sér: Hvað held-
ur rafeindunum á braut sinni? og hvað ræður
fjölda rafeindanna í eindinni?
Þessar tvær spurningar eru talsvert skyldar og
því bezt að svara þeim í einu. Kjarni eindarinnar
hefur jákvæða (postiva) hleðslu og ræður stærð
hleðslunnar því um hvaða frumefni er að ræða.
Þegar eindin hefur allar rafeindir sínar, er hún
hlutlaus (neutral) út á við, því að hin jákvæða
hleðsla kjarnans og hinar neikvæðu. hleðslur raf-
eindanna upphefja hverjar aðra og er eindin þá
stöðug.
Þessar sömu rafhleðslur halda rafeindunum á
brautum sínum. Ef rafeind hverfur, annað hvort
við hita eða árekstur við aðra eind, eru rafhleðsl-
urnar ekki lengur jafn stórar. Eindin hefur þá
jákvæða hleðslu út á við og þessi hleðsla er nóg
til þess að draga rafeind að og inn í eindin.
Og þá erum við að lokum komnir að rafmagn-
inu. Ef tekinn er eirvír og gerður úr honum hring-
ur, og segull er hreyfður hratt fram hjá ákveðn-
um hluta hans, þá framleiðist rafmagn í hringn-
um. En það sem skeður þegar segullinn er hreyfð-
ur er að segulkraftlínurnar hafa hrint einstöku
rafeindum af braut sinni. Ef athugað er ein raf-
eind, þá kemur í ljós að stefna hennar, þegar
hún losnar, er ráðin af hægri handar reglunni.
Rafeindin hefur þá farið stutt er hún lendir í
eind og fær þá sú eind neikvæða hleðslu, og
það hrindir annarri rafeind af stað, sem síðan
rekst á eind og þannig gengur það koll af kolli
þar til jafnvægi hefur náðst á ný. Eða með öðr-
um orðum það er straumur í hringnum.
Sérhver rafstraumur byggist því á rafeinda-
flutningi þar sem rafeindirnar færast um örsmátt
brot úr mm., rekast á eind og hrinda þar með
annarri rafeind út á flækinginn.
Enda þótt það sem hér er sagt gefi bendingu
um hvað rafstraumur raunverulega er, þá er enn
mörgum spurningum ósvarað, t. d.: Hvernig stend-
ur á því að segulmagn hefur svo mikil áhrif á
rafeindirnar? Hvers vegna leiðir eitt efni betur
en annað? Hvers vegna hitna leiðarar er straum-
ur fer í gegnum þá? Þessum spurningum mun
að mestu leyti ósvarað, en síðar verður ef til vill
tækifæri til þess að tala um einhverjar þeirra.
Endursagt úr Elektrikeren.
TÍMARIT RAFVIRKJA 13