Vattentrådsexperiment

En flytande vattenbro bildades mellan två bägare.
En upprepning av experimentet med en 5 kV DC-källa. Bron fortsatte tills strömmen bröts i den sista ramen.

Vattentrådsexperimentet är ett fenomen som uppstår när två behållare med avjoniserat vatten , placerade på en isolator, kopplas samman med en gänga, sedan appliceras en positiv elektrisk laddning med hög spänning på en behållare och en negativ laddning till den andra . Vid en kritisk spänning bildas en ostödd vattenvätskebrygga mellan behållarna, som kommer att finnas kvar även när de separeras. Fenomenet rapporterades första gången 1893 i en offentlig föreläsning av den brittiske ingenjören William Armstrong .

Bron som observerats i en typisk konfiguration har en diameter på 1–3 mm så bron förblir intakt när den dras så långt som 25 millimeter (0,98 tum), och förblir stabil upp till 45 minuter. Yttemperaturen stiger också från en initial yttemperatur på 20 °C (68 °F) upp till 60 °C (140 °F) före haveri.

Experimentera

fylls två 100 ml bägare med avjoniserat vatten till ungefär 3 mm under kanten på bägaren, och vattnet exponeras för 15 kV likström, där en bägare blir negativ och den andra positiv . Efter att ha byggt upp elektrisk laddning stiger vattnet sedan spontant längs tråden över glasväggarna och bildar en "vattenbrygga" mellan dem. När den ena bägaren långsamt trycks bort från den andra finns strukturen kvar. När spänningen stiger till 25 kV kan strukturen dras isär så långt som 25 millimeter (0,98 tum). Om tråden är mycket kort kan vattnets kraft vara tillräckligt stark för att trycka tråden från det positiva glaset in i det negativa glaset.

Vattnet går i allmänhet från anod till katod , men riktningen kan variera på grund av den olika ytladdningen som byggs upp vid vattenbryggans yta, vilket kommer att generera elektriska skjuvspänningar av olika tecken. Bryggan går sönder i droppar på grund av kapillärverkan när bägarna dras isär på ett kritiskt avstånd, eller spänningen reduceras till ett kritiskt värde.

Bryggan behöver rent, avjoniserat vatten för att bildas, och dess stabilitet reduceras dramatiskt när joner förs in i vätskan (genom att antingen tillsätta salt eller från elektrokemiska reaktioner på elektrodytan).

Orsaker

Även om fenomenet fortfarande behöver studeras ytterligare, är forskarvärlden överens om att ytpolarisering vid vattenytan när ett högtangens elektriskt fält appliceras är ansvarig för systemets extraordinära stabilitet, vilket har bekräftats genom experiment, teorier och simuleringar. Samma mekanism har varit känd i årtionden och har använts för stabilisering av vätskefilmer och oljevätskebryggor tidigare. Vissa har spekulerat i att denna bro är gjord av ett H 3 O 2- gitter eller uteslutningszonvatten . Det finns dock inget enda experimentellt bevis eller mätning av sådana påståenden.

Hämtad från " https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Water_thread_experiment&oldid=1144465950 "