ja 64 000 dollarin kysymys kuuluu: johtaako grafiitti sähköä? Todellakin! Videonäytös näyttää tämän varsin vakuuttavasti. Grafiitti on mielenkiintoinen materiaali, hiilen allotrooppi (kuten timanttikin). Siinä on sekä metallien että epämetallien ominaisuuksia. Grafiitti on kuitenkin metallin tavoin erittäin hyvä sähkön johdin sen uloimpien valenssikuorien elektronien liikkuvuuden vuoksi.
tarkastellessamme joitakin sähkön perusperiaatteita voimme myös nähdä, miksi kynää käristetään. Ohmin lain mukaan, joka pätee useimpiin yksinkertaisiin sähköpiireihin, V = IR missä V on piirin yli kohdistettu jännite, R on piirin resistanssi ja I on tuloksena oleva virta. Koska grafiitilla on alhainen vastus ja korkea johtavuus, se vetää suuren virran piirin läpi, ja tämä suuri virta kuumentaa grafiittia nopeasti johtuen kitkakuumennuksesta varausten siirtyessä piirin läpi. Tuloksena on jännittävä näyttö hehkuvasta grafiitista ja liekehtivistä lyijykynistä.
Jos olet joskus kytkenyt kuparilangan suoraan akun molempiin päihin, olet huomannut, kuinka kuumaksi johto kuumenee. Ilman jotain enemmän vastusta piiri (esimerkiksi lamppu) vähentää virtaa, aiot tuottaa paljon lämpöä (ja olet myös menossa kuluttaa akku ennen aikaansa). Näin on asian laita videolla näkyvässä virtapiirissä. Jos virtapiiriin lisättäisiin lamppu, virta menisi alas, hiililanka ei kuumenisi, eikä demo olisi niin dramaattinen. Mielenosoitus kuvaa epäsuorasti myös ” oikosulun vaaraa.”Nämä ovat olemassa, kun vastus piiri ohitetaan matalan vastuksen Lanka. Näin voi käydä esimerkiksi silloin, jos kodinkoneen johtoja ympäröivä eriste rispaantuu. Jos johdot kohtaavat, virta voi ohittaa laitteen, luoda erittäin alhaisen resistanssin haaran kodin virtapiirissä ja aiheuttaa nopean ”ohmisen” lämmityksen ja siten mahdollisen sähköpalon. Onneksi meillä on nykyään katkaisijat!
Adam Weiner on kirjoittanut kirjan Don ’ t Try This at Home! Hollywood-elokuvien fysiikkaa.