The science of static electricity - Anuradha Bhagwat

Khoa học tĩnh điện - Anuradha Bhagwat

Translator: Trang Dinh Reviewer: Thi Minh Phuong Chu

It can strike without warning, at any moment.

Nó có thể xảy ra không báo trước vào bất cứ thời điểm nào.

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

Bạn đang đi trên 1 tấm thảm mềm và với tay đến nắm đấm cửa

when suddenly...zap!

đột nhiên...xoẹt!

To understand static electricity,

Để hiển về sự tĩnh điện,

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

chúng ta phải tìm hiểu về bản chất của mọi vật.

All matter is made up of atoms

Vật chất được cấu thành từ nguyên tử

that consist of three types of smaller particles:

nguyên tử gồm có 3 loại hạt nhỏ:

negatively charged electrons,

electron mang điện tích âm,

positively charged protons,

proton mang điện tích dương,

and neutral neutrons.

và hạt neutron không mang điện tích.

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

Thường thì, số hạt electron và proton trong nguyên tử luôn cân bằng nhau,

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

đó là lí do vì sao mọi vật đều cân bằng điện tích.

But electrons are tiny and almost insignificant in mass,

Những electrons rất nhỏ và có trọng lượng không đáng kể,

and rubbing or friction can give loosely bound electrons

và cọ xát, ma sát có thể vô tình cung cấp cho electrons

enough energy to leave their atoms and attach to others,

vừa đủ năng lượng để chúng tách khỏi nguyên tử và tấn công nguyên tử khác

migrating between different surfaces.

"di cư" giữa những bề mặt khác nhau.

When this happens,

Khi chuyện này xảy ra,

the first object is left with more protons than electrons

vật ban đầu còn lại nhiều protons hơn electrons

and becomes positively charged,

sẽ mang điện tích dương,

while the one with more electrons accumulates a negative charge.

trong khi vật có nhiều electron mới chuyển đến sẽ mang điện tích âm.

This situation is called a charge imbalance,

Trường hợp này gọi là Mất Cân Bằng Điện Tích,

or net charge separation.

hay "mạng phân bố tĩnh điện".

But nature tends towards balance,

Nhưng tự nhiên luôn hướng đến sự cân bằng,

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

nên khi 2 vật mang điện trái dấu gặp nhau

the mobile electrons will take the first chance they get

những electron tự do sẽ nắm lấy cơ hội đầu tiên mà nó có

to go where they're most needed,

để tới được nơi cần nó nhất,

either jumping off the negatively charged object,

hoặc nhảy khỏi vật đang mang điện tích âm,

or jumping onto the positively charged one

hoặc nhảy vào vật đang mang điện tích dương

in an attempt to restore the neutral charge equilibrium.

để cố gắng khôi phục lại trạng thái cân bằng điện tích ban đầu.

And this quick movement of electrons, called static discharge,

Sự dịch chuyển nhanh chóng đó, được gọi là Xả Tĩnh Điện,

is what we recognize as that sudden spark.

khiến ta nhìn thấy tia điện xoẹt.

This process doesn't happen with just any objects.

Quá trình này không xảy ra với tất cả mọi vật.

Otherwise you'd be getting zapped all the time.

Không thì lúc nào bạn cũng bị điện giật mất.

Conductors like metals and salt water

Chất dẫn điện như kim loại hay nước muối

tend to have loosely bound outer electrons,

có liên kết electron yếu ở lớp ngoài cùng của nguyên tử

which can easily flow between molecules.

những electron này dễ bật ra khỏi nguyên tử.

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

Mặt khác, những vật liệu cách điện như nhựa, cao su và kính

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

các electrons lớp ngoài liên kết chặt hơn nên không dễ dàng nhảy sang nguyên tử khác

Static build-up is most likely to occur

Sự tích tụ điện năng thường xảy ra

when one of the materials involved is an insulator.

khi có một vật liệu đóng vai trò vật cách điện.

When you walk across a rug,

Khi bạn đi trên thảm,

electrons from your body will rub off onto it,

electrons từ cơ thể bạn sẽ nhảy sang thảm,

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

trong khi chiếc thảm bằng len cách điện sẽ chống lại việc mất electrons.

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

Mặc dù tính tổng thì cơ thể bạn và chiếc thảm vẫn trung hòa điện tích,

there is now a charge polarization between the two.

nhưng đã có một điện tích phân cực giữa bạn và chiếc thảm.

And when you reach to touch the door knob,

Và khi bạn chạm nắm cửa,

zap!

xoẹt!

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

Kim loại từ nắm cửa đã truyền electrons liên kết yếu qua tay bạn

to replace the electrons your body has lost.

để thay thế cho electrons mà cơ thể bạn bị mất.

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

Khi chuyện này xảy ra trong phòng ngủ, thì chỉ là chút phiền toái.

But in the great outdoors,

Nhưng khi ở ngoài tự nhiên,

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

sự tĩnh điện là nỗi khiếp sợ, là lực lượng phá hoại của thiên nhiên.

In certain conditions, charge separation will occur in clouds.

Trong vài điều kiện cụ thể, phân bố tĩnh điện sẽ xảy với mây.

We don't know exactly how this happens.

Chúng ta chưa biết chính xác nó xảy ra như thế nào.

It may have to do with the circulation of water droplets

Chắc rằng nó phải xảy ra nhờ vòng tuần hoàn nước

and ice particles within them.

và những hạt băng ở bên trong những đám mây.

Regardless, the charge imbalance is neutralized

Nhưng dù thế nào, sự Mất Cân Bằng Điện Tích bị trung hòa

by being released towards another body,

bằng việc truyền sang vật thể khác

such as a building,

như tòa nhà,

the Earth,

mặt đất,

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

hoặc vào những đám mây để tạo thành tia sáng lớn mà ta vẫn thường gọi là SÉT.

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

Và như việc những ngón tay của bạn có thể bị giật vài lần tại cùng một điểm,

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

tốt nhất bạn nên tin rằng Sét có thể đánh cùng một nơi nhiều lần.