— kragtige verhaal van die krag wat
ons moderne wêreld aan die draai hou
Die woord elektrisiteit het eeue gelede by die Ou Grieke ontstaan. Elektron was hul woord vir amber of versteende boomgom. Hierdie amber, het hulle gevind, kan donsies soos 'n magneet aantrek nadat dit teen 'n kleed gevryf is. Wat 'n verstommende verskynsel!
Maar meer as tweeduisend jaar sou verbygaan voordat die mensdom sou vasstel wat daardie onsigbare krag in der waarheid is. En dit was nadat 'n slim dokter eendag 'n paddaboutjie sien bewe het! Lees voort...
Die eenvoudige beginsel waarvolgens elektrisiteit in ons kragsentrales (soos dié van Eskom) opgewek word, word in die tekening REGS geïllustreer. Solank ons 'n magneet in die rondte kan laat draai in die nabyheid van 'n spoeldraad, kan ons net soveel elektrisiteit maak as wat ons wil.
ELEKTRISITEIT IS 'n NATUURKRAG... die krag wat deur donderwolke skeur, maar ook ewe sagkens die brandbolletjie in 'n flitslig laat gloei.
Die kragtige verhaal begin in die "buitewyke" van die atoom. Alle vaste dinge, vloeistowwe en gasse in en rondom ons, bestaan uit dermiljoene onsigbaar klein bousteentjies wat atome genoem word.
Dis miskien oorvereenvoudig, maar die maklikste is om aan elke atoom as 'n klein sonnestelseltjie te dink.
In die middel is 'n kern (son) bestaande uit klein deeltjies wat protone en neutrone genoem word. Selfs nog kleiner deeltjies wat ons elektrone noem (planete), beweeg in verskillende bane om die kern.
Maar die elektrone in die buitenste bane van metale kan heeltemal van die atoom wegbreek en binne die metaal rondbeweeg.
Hierdie ''vry elektrone" is verantwoordelik vir dit wat as elektrisiteit bekend staan.
'Trane van die songod se dogters'
AMBER (LINKS) is die gom van reuse-bome uit die verre, verre verlede wat in gloeiende fossiele verander het. Partykeer is voortydse insekte, spinnekoppe, ens. selfs soos mummies daarin verewig. Die Ou Grieke, wat nie geweet het wat dit was nie, het gedink amber is die bevrore trane van hul songod se dogters.
Hul woord vir amber was dan ook ''elektron"—dit beteken "bestanddeel van die son". Hulle het voorts agtergekom dat, wanneer amber teen 'n kleed gevryf word, dit donsies vinnig aantrek (soos 'n kam mos ook met droë hare maak).
Hierdie krag was inderdaad niks anders as elektrisiteit nie, in 'n vorm wat ons vandag statiese elektristeit noem.
Dit was egter talle eeue later dat eers besef is dat amber (en baie ander stowwe) sulke magnetiese kragte kan kry bloot as gevolg van negatief gelaaide atoomdeeltjies wat op die stof se oppervlak versamel. Dit is ook hierdie "elektrone" wat kan veroorsaak dat 'n elektriese stroom deur draad vloei.
Maar so onlangs as in die sewentienhonderds kon die mens elektrisiteit nog glad nie begryp nie—wat nog te sê dit gebruik.
Tog was daar omstreeks 1780-'90 'n opmerksame Italiaanse dokter van Bologna wat 'n belangrike ontdekking gedoen het. Een storie lui dat hy paddas geslag het om sop vir sy siek vrou te maak. 'n Afgesnyde paddaboutjie sou toe wild aan die die skop gegaan het toe hy met 'n mes daaraan raak.
Wat blykbaar wel waar is, is dat hy om die een of ander rede 'n paddapootjie aan 'n koperhaak oor 'n ysterreëling gehang het. Hy het agtergekom dat die pootspiere krampagtig geruk het.
Die dokter, Luigi Galvani (1737-1798), het heeltemal reg gehad toe hy gesê het die rukkings is deur 'n elektriese stroom veroorsaak, maar hy het gereken dat daardie stroom by die paddapootjie se senuwees begin. Toe noem hy dit "diere-elektrisiteit".
Kort daarna het 'n ander Italiaan, die fisikus Alessandro Volta (1745-1827), egter getoon dat die paddapootjie slegs 'n geleier was. Die elektriese stroom is eintlik deur die metale opgewek. Volta het ons dan ook die eerste battery gegee—in 1800.
Daar was verdere ontwikkelings op die gebied van elektrisiteit, maar stellig die belangrikste vir ons vandag was die werk deur die Engelse fisikus en chemikus Michael Faraday.
Die vonds van Michael Faraday
MICHAEL FARADAY (1791-1867) [LINKS] se uitvindsels het die grondslag gevorm vir die grootste gedeelte van die tegnologie van die twintigste eeu tot vandag toe.
Hy moet 'n interessante man gewees het. Daar is vertel dat, wanneer die een of ander gevaarlike proefneming na sy sin begin slaag het, hy van blydskap van die een voet op die ander gewieg het, handevrywend terwyl hy 'n deuntjie neurie.
Faraday se aardskuddende uitvindsel was egter dié van 1831. Hy het naamlik vasgestel hoe hy elektrisiteit deur 'n draad kon laat vloei. Hy het agtergekom dat draad wat vinnig in die nabyheid van 'n magneet beweeg word, deur die magneet geëlektrifiseer word.
Hy het 'n spoel van draad geneem en dié tussen die twee ente van 'n magneet laat tol om 'n elektriese stroom op te wek wat 'n primitiewe gloeilampie laat brand het.
"Wat is die nut van sulke kennis?" het 'n vrou gevra toe sy gekyk het hoe hy sy historiese proef doen. "Mevrou," was Faraday se teenvraag "wat is die nut van 'n pasgebore baba?"
Wat inderdaad! Vandag word die magdom van elektrisiteit van die wêreld presies op dieselfde manier opgewek, buiten dat ons prakties die magneet in die rondte laat tol in plaas van die spoeldraad.
En solank daardie magneet tol, kan ons net soveel elektrisiteit maak as wat ons wil.
Dit word in ons kragsentrales gedoen met stoom (water verhit deur steenkool of selfs kernkrag) of deur middel van water wat van 'n hoër vlak na 'n laer een vloei en 'n turbine laat draai.
BO: Diagram van 'n kragsentrale wat elektrisiteit opwek deur middel van die verbranding van steenkool waardeur water tot stoom verhit word. Só 'n steenkoolkragsentrale is weliswaar ongelukkig 'n groot besoedelaar van die lug. Dit is juis Suid-Afrika se probleem dat ons kragopwekking grotendeels op die verbranding van steenkool berus. Dit is egter vir ons baie kostedoeltreffend omdat ons land oor soveel steenkoolreserwes beskik. Die ideaal is nietemin om in die toekoms meer op "skoon energie" (soos sonkrag, windkrag en selfs kernkrag) staat te maak en ons afhanklikheid van steenkoolkrag al hoe minder te probeer maak. Suid-Afrika, soos die res van die wêreld, moet immers spoedig ons uitlaat van kweekhuisgasse drasties inkort, anders stuur planeet Aarde op 'n ontsettende ramp af.
Illustrasie: Tennesse Valley Authority (byskrifte vertaal)
Die uiters belangrike rol van transformators
DIE verspreiding van elektrisiteit in die regte hoeveelhede en met die korrekte spanning is 'n onlosmaaklike deel van die moderne tegnologie. Reusagtige apparate is nodig om dit te bewerkstellig en kragtige transformators word oral aangetref waar daar groot tegnologiese aanlegte is.
'n Transformator is 'n elektriese toestel wat bestaan uit 'n kern van gelamineerde sagte yster waarom daar 'n primêre spoel gewikkel is wat aan 'n sekondêre spoel verbind is. Die stroom (wisselstroom) gaan die transformator deur die primêre spoel binne en verlaat dit deur die sekondêre spoel. As die sekondêre spoel meer windings as die primêre een het, word die spanning verhoog (die verhogingstransformator), andersom word dit verlaag (verlagingstransformator).
Transformators word gebruik om die spanning van wisselstroom wat oor lang afstande teen hoë spanning gebring is, te verlaag vir huishoudelike en ander gebruike.
"Getemde" elektrisiteit is vandag vir ons ontsaglike waardevol. Dink maar net waarvoor het ons dit alles nodig: vir ligopwekking, verwarming, TV-stelle, rekenaars, noem maar op. Tog het elektrisiteit deur al die eeue bestaan sonder dat die mens daarvan geweet het.
Trouens, selfs in jou wonderlik geskape menslike liggaam speel elektristeit 'n kardinale rol. Wat sou ons gewees het sonder die elektriese impulse in ons eie "masjiene"... impulse wat ons in staat stel om te dink en te hoor en te kyk en te handel... en ook te lees soos jy nou hierdie artikel oor elektrisiteit gelees het!