en de $64.000 vraag is … geleidt grafiet elektriciteit? Dat doet het zeker! De videomonstratie toont dit heel overtuigend. Grafiet is een interessant materiaal, een allotrope van koolstof (net als diamant). Het toont eigenschappen van zowel metalen als niet-metalen. Grafiet is echter, net als een metaal, een zeer goede geleider van elektriciteit vanwege de mobiliteit van de elektronen in zijn buitenste valentieschelpen.door een aantal basisprincipes van elektriciteit te bekijken kunnen we ook zien waarom we het potlood bakken. Volgens de wet van Ohm, die geldt voor de meeste eenvoudige elektrische circuits, is V = IR waarbij V de spanning is die over het circuit wordt toegepast, R de weerstand van het circuit is en I de resulterende stroom. Omdat het grafiet een lage weerstand en hoge geleidbaarheid heeft, zal het een grote stroom door het circuit trekken, en deze grote stroom zal het grafiet snel opwarmen als gevolg van wrijvingsverwarming als de ladingen migreren door het circuit. Het resultaat is een spannende weergave van gloeiend grafiet en vlammende potloden.
als u ooit een koperdraad rechtstreeks op beide aansluitingen van een batterij hebt aangesloten, zult u gemerkt hebben hoe heet de draad wordt. Zonder iets met meer weerstand in het circuit (bijvoorbeeld een gloeilamp) om de stroom te verminderen, ga je veel warmte genereren (en je gaat ook de batterij voor zijn tijd slijten). Dit is het geval met het circuit in de video. Als je een gloeilamp aan het circuit zou toevoegen, zou de stroom afnemen, de koolstofdraad zou niet zo heet worden, en de demo zou niet zo dramatisch zijn. De demonstratie illustreert ook indirect het gevaar van een ” kortsluiting.”Deze bestaan wanneer een weerstand in een circuit wordt omzeild door een lage weerstand draad. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren als de isolatie rond de draden van een huishoudelijk apparaat rafelt. Als de draden voldoen, kan de stroom het apparaat te omzeilen, Maak een extreem lage weerstand tak in uw huishouden circuits, en induceren snelle “ohmic” verwarming en daardoor de mogelijkheid van een elektrische brand. Het is maar goed dat we tegenwoordig stroomonderbrekers hebben.
Adam Weiner is de auteur van Don ‘ t try This at Home! De fysica van Hollywoodfilms.