Ha a két ujjammal megfogok egy elemet a pozitív és negatív sarkánál, akkor az lassan lemerül?

A feszültség nem más, mint elektromos potenciálkülönbség. Különbség, amiben a különbség az, ami a lényeg. Egy generátor potenciálkülönbséget generál. Kicsit olyan ez, mint a létra. Az magasságkülönbséget „generál”. Attól, hogy az egyik végét leteszed a földre, attól még ugyanolyan magasságkülönbséget jelent. Ha a harmadik emelet padlójára teszed le, akkor ahhoz képest jelent ugyanakkora magasságkülönbséget. Ugyanígy van a generátorral is, attól, hogy a generátor egyik kivezetését leföldeled, attól még a potenciálkülönbség – azaz a feszültség – ugyanannyi lesz.

Az elem két kivezetése között is 1,5 V potenciálkülönbség van. Ha sorba kötsz több elemet – mint ahogy a 2-4 elemes készülékek, távirányító, kisautók esetén ez meg is szokott történni –, akkor a feszültség összeadódik, olyan, mintha 2 vagy 4 sámlit tennél egymás tetejére, a magasságkülönbség összeadódik.

Amúgy az erőműben a generátorokban nem egy, hanem három tekercs van, egymáshoz képest 120°-al elforgatva. Valahogy így:

[link]

(A tényleges generátor felépítése egy kicsit összetettebb, például általában nem három, hanem – minimum – hat tekercs van, amiből a szemközti tekercsek úgy vannak összekötve, hogy a feszültségük összeadódik, de a lényeg kb. ez.)

Ugye három pont közé kétféle módon lehet generátor tekercset (vagy ellenállást) kötni: háromszög, vagy csillag kapcsolásban. Ezen az ábrán ellenállásokkal van lerajzolva, de a generátor tekercseinél is ugyanez a helyzet:

[link]

A generátoroknál – mint ahogy az első ábra mutatja – csillag kapcsolásban vannak a tekercsek kötve, a csillagpont az, ami a nulla, a három másik kivezetés a nullához képest 230V effektív feszültségű, és mivel ugye a feszültség szinuszosan változik, ez a három kivezetés szinuszhulláma egymáshoz képest 120°-os fáziskésésben van. Lásd:

[link]

(Ezért hívják a fázist fázisnak, mert a három kivezetés között fáziskülönbség van.)

Ugyan a fázis és a nulla között 230 V (régebben 220 V) effektív feszültségkülönbség van, viszont két fázis között 400 V (régebben 380 V) effektív feszültségkülönbség van, ott a két szinuszhullám közötti különbség számít. Lásd:

[link]

(A bal oldali tengely számozását ne nézd. De a szükre és a ciánkék szinuszhullám közötti különbség a zöld szinuszhullám lesz.)

Mikor hozzáérsz a fázishoz, az azért tud önmagában megrázni, mert a földön állsz – ami mivel nedves, meg tele van mindenféle ásványi anyagokkal – egészen jó vezető, és a következő ábrán zölddel megjelölt úton zárod az áramkört:

[link]

Itt a sárgával (L2) jelölt fázis megfogásától a feketével jelölt nulláig tulajdonképpen az áramkörben te vagy sorba kötve egy kisebb távolságnyi földdel, ami a lábad és a nullázás pontja között van. Mivel sorba vagytok kötve, így a feszültség megoszlik. Lehet, hogy nem 230 V esik rajtad, csak 169 V, de az is bőven elég a halálos áramütéshez.

Viszont ha az elemet szúrod le a földbe – bármelyik sarkával –, akkor a másik fele a levegőben lóg, nincs hozzákötve semmihez, így nem záródik az áramkör. Na jó, az nem teljesen igaz, hogy a kiálló pólus nincs hozzákötve semmihez, mert ott a levegő, csak a levegőnek nagyon nagy az ellenállása, az egyik legjobb szigetelőanyag, tehát gyakorlatilag nem folyik áram az elem két pólusa között.

~ ~ ~

A villám kicsit más tészta, annak a pontosabb leírása némileg komplikáltabb. Mindenesetre nem, a Föld nem pozitív és nem negatív töltésű, alapvetően semleges, de ez is csak féligazság. De nem mennék bele hosszabb magyarázatba.

Hogy egyik tanárom kedvenc szólását idézzem: korábbi tanulmányokból felelevenítendő a töltésmegosztás témakör.

Pozitív vagy negatív villámnak azt hívják, amilyen előjelű töltés a felhőben van, a villám másik végén.