The science of static electricity - Anuradha Bhagwat

Переводчик: Nadya Borisova Редактор: Anna Kotova

It can strike without warning, at any moment.

Оно может ударить без предупреждения, в любой момент.

You may be walking across a soft carpet and reaching for the door knob

Возможно, вы шли по мягкому ковру и потянулись к дверной ручке,

when suddenly...zap!

и тут внезапно... бац!

To understand static electricity,

Чтобы понять статическое электричество,

we first need to know a bit about the nature of matter.

нам нужно сначала познакомиться с природой вещества.

All matter is made up of atoms

Всё в мире сделано из атомов,

that consist of three types of smaller particles:

которые состоят из трёх типов мельчайших частиц:

negatively charged electrons,

отрицательно заряженных электронов,

positively charged protons,

положительно заряженных протонов

and neutral neutrons.

и нейтральных нейтронов.

Normally, the electrons and protons in an atom balance out,

Обычно электроны и протоны в атоме находятся в балансе,

which is why most matter you come across is electrically neutral.

поэтому почти всё вещество вокруг нас электрически нейтрально.

But electrons are tiny and almost insignificant in mass,

Электроны малы и почти ничего не весят,

and rubbing or friction can give loosely bound electrons

так что трение может дать слабо связанным электронам

enough energy to leave their atoms and attach to others,

достаточно энергии, чтобы покинуть одни и присоединиться к другим атомам,

migrating between different surfaces.

перемещаясь между поверхностями.

When this happens,

Когда это происходит,

the first object is left with more protons than electrons

в первом объекте остаётся больше протонов, чем электронов,

and becomes positively charged,

и он становится положительно заряженным,

while the one with more electrons accumulates a negative charge.

а тот объект, в котором больше электронов, аккумулирует отрицательный заряд.

This situation is called a charge imbalance,

Это называется разницей зарядов,

or net charge separation.

или разделением зарядов.

But nature tends towards balance,

Но в природе всё стремится к равновесию,

so when one of these newly charged bodies comes into contact with another material,

поэтому, когда одно заряженное тело входит в контакт с другим материалом,

the mobile electrons will take the first chance they get

подвижные электроны воспользуются первой же возможностью

to go where they're most needed,

попасть туда, где они нужнее,

either jumping off the negatively charged object,

либо «спрыгивая» с предмета с отрицательным зарядом,

or jumping onto the positively charged one

либо «прыгая» на положительно заряженный предмет

in an attempt to restore the neutral charge equilibrium.

с тем, чтобы восстановить равновесие нейтрального заряда.

And this quick movement of electrons, called static discharge,

Это быстрое движение электронов называется «статический разряд»,

is what we recognize as that sudden spark.

именно эту вспышку мы видим и чувствуем.

This process doesn't happen with just any objects.

Этот процесс происходит не со всеми предметами.

Otherwise you'd be getting zapped all the time.

Иначе нас бы било током постоянно.

Conductors like metals and salt water

Проводники, например, металлы и солёная вода,

tend to have loosely bound outer electrons,

обычно имеют слабо связанные электроны,

which can easily flow between molecules.

которые могут легко перемещаться между молекулами.

On the other hand, insulators like plastics, rubber and glass

С другой стороны, в изоляторах, например, пластике, резине и стекле,

have tightly bound electrons that won't readily jump to other atoms.

электроны связаны сильнее и не так активно стремятся «прыгать» в другие атомы.

Static build-up is most likely to occur

Чаще всего статические разряды возникают,

when one of the materials involved is an insulator.

когда один из материалов является изолятором.

When you walk across a rug,

Когда вы идёте по ковру,

electrons from your body will rub off onto it,

электроны с вашего тела «прыгают» на него,

while the rug's insulating wool will resist losing its own electrons.

а шерсть, из которой сделан ковёр, сопротивляется и не отдаёт свои электроны.

Although your body and the rug together are still electrically neutral,

Хотя ваше тело и ковёр вместе всё ещё электрически нейтральны,

there is now a charge polarization between the two.

образовалась разница зарядов.

And when you reach to touch the door knob,

И когда вы возьмётесь за дверную ручку...

zap!

бац!

The metal door knob's loosely bound electrons hop to your hand

Электроны с металлической дверной ручки легко «прыгают» на вашу руку,

to replace the electrons your body has lost.

чтобы заменить те электроны, которые вы потеряли.

When it happens in your bedroom, it's a minor nuisance.

Когда это происходит у вас дома, это просто небольшая неприятность.

But in the great outdoors,

Но на больших открытых пространствах

static electricity can be a terrifying, destructive force of nature.

статическое электричество может быть колоссальной разрушительной силой.

In certain conditions, charge separation will occur in clouds.

При некоторых обстоятельствах в облаках происходит изменение зарядов.

We don't know exactly how this happens.

Мы точно не знаем, как это случается.

It may have to do with the circulation of water droplets

Это может быть связано с перемещением капель воды

and ice particles within them.

и мелких льдинок вместе с ними.

Regardless, the charge imbalance is neutralized

Тем не менее, как мы знаем, разница зарядов нейтрализуется,

by being released towards another body,

будучи перенесённой на другой объект,

such as a building,

будь то здание,

the Earth,

Земля

or another cloud in a giant spark that we know as lightning.

или соседнее облако — эту вспышку мы называем молнией.

And just as your fingers can be zapped over and over in the same spot,

Вас может бить током в одном и том же месте снова и снова,

you better believe that lightning can strike the same place more than once.

так что поверьте: и молния может ударить в одно и то же место несколько раз.