الکتریسیته — علوم تیزهوشان هشتم (استعداد درخشان)

الکتریسیته (علوم تیزهوشان هشتم)

لامپ، تلویزیون، گوشی، جاروبرقی، اتو و رایانه همه بر اساس قوانین الکتریسیته ساخته می‌شوند. این فصل از نیروی میان بارها آغاز می‌کند و به جریان، مقاومت و اندازه‌گیری در مدار می‌رسد.

نیروی الکتریکی

اگر کاغذی را روی دیوار بگذاری و چند بار با دست روی آن بکشی، کاغذ به دیوار می‌چسبد؛ پس نیرویی میان کاغذ و دیوار پدید آمده است: نیروی الکتریکی. مالش کاغذ را باردار می‌کند و کاغذ باردار دیوار را جذب می‌کند. در آزمایش حلقهٔ معلق، حلقهٔ پلاستیکی و بادکنک هر دو با پارچهٔ پشمی مالش داده می‌شوند، بار هم‌نام می‌گیرند و حلقه بالای بادکنک معلق می‌ماند؛ چون دافعهٔ الکتریکی رو به بالا با وزن حلقه برابر است و برایند نیروها صفر می‌شود. پس برخلاف گرانش که فقط جاذبه است، نیروی الکتریکی هم جاذبه و هم دافعه دارد.

در آزمایش دانه‌های سردرگم، دانه‌های یونولیت زیر شیشه‌ای که با پشم مالش داده شده، ابتدا بالا می‌روند و به شیشه می‌چسبند و بعد پرت می‌شوند. شیشهٔ باردار دانه‌های خنثی را قطبیده می‌کند: بار مخالف در سمت نزدیک جمع می‌شود و چون جاذبهٔ نزدیک‌تر از دافعه بزرگ‌تر است، دانه بالا می‌رود. پس از تماس، دانه بخشی از بار شیشه را می‌گیرد، هم‌نام می‌شود و رانده می‌شود.

ما روی هیچ چیز «نمی‌ایستیم»! هر جسم از اتم ساخته شده و الکترون‌ها در سطح اتم‌ها هستند. وقتی دو سطح به هم نزدیک می‌شوند، الکترون‌های آنها یکدیگر را می‌رانند و نمی‌گذارند سطح‌ها به هم برسند. نیروی عمودی سطح که ما را روی زمین نگه می‌دارد، اصطکاک، نیروی فنر و همهٔ نیروهای تماسی در اصل نیروی الکتریکی میان اتم‌هاست و ما با فاصلهٔ بسیار ناچیزی از زمین می‌ایستیم.

بار الکتریکی

اتم خنثی است، چون تعداد پروتون‌ها و الکترون‌هایش برابر است. جسم با گرفتن الکترون منفی و با از دست دادن الکترون مثبت می‌شود؛ پروتون‌ها در هسته ثابت‌اند و فقط الکترون‌ها جابه‌جا می‌شوند. بارهای هم‌نام یکدیگر را می‌رانند و ناهم‌نام یکدیگر را می‌ربایند. بار پایسته است (ایجاد یا نابود نمی‌شود، فقط جابه‌جا می‌شود) و کوانتیده است: $q=ne$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی با $e=1.6\times10^{-19}\,\text{C}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی؛ یکای بار کولن است و هر کولن حدود $6.25\times10^{18}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی الکترون است. میله‌ای با بار $+3.2\times10^{-9}\,\text{C}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی به اندازهٔ $\frac{3.2\times10^{-9}}{1.6\times10^{-19}}=2\times10^{10}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی الکترون از دست داده است. دو کرهٔ فلزی یکسان با $+8$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و $-2$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میکروکولن پس از تماس هرکدام $\frac{6}{2}=+3\,\mu\text{C}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی می‌گیرند. در سری الکتریسیتهٔ مالشی (پوست، شیشه، مو، پشم، ابریشم، پلاستیک، تفلون) هرچه جلوتر باشد تمایل بیشتری به مثبت شدن دارد: شیشه با ابریشم مثبت و پلاستیک با پشم منفی می‌شود.

اندازهٔ نیروی الکتریکی

دو گوی فویلی آویزان را با میلهٔ باردار باردار می‌کنیم و از هم دور می‌شوند؛ اگر به یکی بار بیشتری بدهیم، فاصله و زاویهٔ نخ‌ها بیشتر می‌شود. هرچه بارها بزرگ‌تر باشند نیرو بیشتر و هرچه فاصله بیشتر باشد نیرو کمتر است: قانون کولن $F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی با $k=9\times10^9\,\text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی. برای $+2$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و $-3$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میکروکولن در فاصلهٔ $0.3\,\text{m}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی: $F=9\times10^9\times\frac{6\times10^{-12}}{0.09}=0.6\,\text{N}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و چون ناهم‌نام‌اند جاذبه است. با دو برابر شدن فاصله نیرو $\frac14$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی (یعنی $0.15\,\text{N}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) و با دو برابر شدن یک بار نیرو دو برابر ($1.2\,\text{N}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) می‌شود. نیروی الکتریکی میان پروتون و الکترون اتم هیدروژن حدود $2\times10^{39}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی برابر نیروی گرانشی میان آنهاست؛ پس در مقیاس اتمی نیروی الکتریکی تعیین‌کننده است، ولی چون سیاره‌ها خنثی‌اند، در مقیاس سیاره‌ای گرانش غالب است.

الکتروسکوپ و روش‌های باردار کردن

الکتروسکوپ وسیلهٔ تشخیص باردار بودن و سنجش تقریبی بار است و کلاهک فلزی، میلهٔ فلزی و دو ورقهٔ نازک فلزی در محفظهٔ شیشه‌ای دارد. وقتی باردار شود، ورقه‌ها هم‌نام می‌شوند، یکدیگر را می‌رانند و باز می‌شوند؛ هرچه بار بیشتر باشد، زاویه بیشتر است. فاصلهٔ درجه‌بندی الکتروسکوپ یکسان نیست: هر ورقه مثل آونگ است؛ دافعه آن را دور و وزن آن را قائم می‌کند و چون با بزرگ شدن زاویه فاصلهٔ ورقه‌ها هم زیاد می‌شود، رابطهٔ بار و زاویه خطی نیست و زاویه با افزایش بار کندتر زیاد می‌شود. پس درجه‌ها برای بار مساوی در ابتدا دورتر و بعد نزدیک‌ترند.

• مالش: دو جسم نارسانا الکترون جابه‌جا می‌کنند؛ یکی مثبت و دیگری منفی با اندازهٔ برابر.
• تماس: جسم باردار بار خود را با جسم دیگر تقسیم می‌کند؛ بار نهایی هم‌نام با جسم باردارکننده است.
• القا: جسم باردار را بدون تماس نزدیک و جسم فلزی را به زمین وصل می‌کنیم؛ بار نهایی ناهم‌نام با القاکننده است.

مراحل القا: میلهٔ مثبت را به کرهٔ فلزی روی پایهٔ عایق نزدیک می‌کنیم؛ بارهای منفی به سمت میله و مثبت به طرف دیگر کره می‌روند. کره را به زمین وصل می‌کنیم تا الکترون‌ها از زمین بیایند و بار مثبت طرف دور خنثی شود؛ سپس اتصال زمین را قطع و در پایان میله را دور می‌کنیم. کره بار منفی گرفته و بار میله تغییری نکرده است. بار القایی روی کره کمتر از (یا در حالت ایده‌آل برابر با) بار میله است.

سه کرهٔ فلزی یکسان و یک میلهٔ منفی (بدون تماس میله با کره‌ها): برای اینکه هر سه مثبت و یکسان شوند، سه کره را مثلثی و در تماس با هم می‌گذاریم، با میله القا و زمین می‌کنیم و سپس جدا می‌کنیم؛ به‌سبب تقارن بار مساوی تقسیم می‌شود. برای اینکه هر سه منفی شوند، ابتدا یک کره را با القا مثبت می‌کنیم و از آن مثل میلهٔ مثبت استفاده می‌کنیم تا دو کرهٔ دیگر را با القا منفی کنیم، سپس کرهٔ اول را با زمین خنثی و هر سه را در تماس مثلثی قرار می‌دهیم. قاعده: القا بار ناهم‌نام می‌دهد، تماس دو کرهٔ یکسان بار را نصف می‌کند و هر کرهٔ باردار می‌تواند خود نقش میلهٔ تازه را بازی کند؛ برابری اندازهٔ بارها را با الکتروسکوپ می‌سنجیم.

رسانا و نارسانا

در رسانا الکترون‌ها آزادند و بار در تمام سطح پخش می‌شود (فلزها، گرافیت، آب نمک و بدن انسان)؛ در نارسانا الکترون‌ها به اتم مقیدند و بار همان‌جا می‌ماند (پلاستیک، شیشه، چوب خشک، لاستیک، هوای خشک). نیم‌رسانا (سیلیسیم) میان این دوست. در فلزها رسانایی الکتریکی و گرمایی با هم مرتبط‌اند، چون الکترون‌های آزاد هم بار و هم انرژی گرمایی را منتقل می‌کنند؛ نقره، مس، طلا و آلومینیوم در هر دو عالی‌اند و چوب و پلاستیک در هر دو ضعیف. اما این قاعده همگانی نیست: الماس رسانای الکتریکی نیست، ولی رسانایی گرمایی‌اش از مس هم بیشتر است.

آزمایش‌های الکتریسیتهٔ ساکن در هوای مرطوب درست انجام نمی‌شوند، چون لایهٔ نازک آب روی سطح اجسام و عایق‌ها می‌نشیند؛ آب با املاح رساناست و بار جسم از راه آن به هوا، دست و زمین نشت می‌کند. پس این آزمایش‌ها در هوای خشک و سرد بهتر نتیجه می‌دهند.

زمین خنثای بزرگ: وقتی جسم بار خود را به زمین می‌دهد، زمین آن‌قدر بزرگ است که خنثی می‌ماند، مثل اقیانوسی که یک قطره آب در آن بریزیم. اتصال جسم باردار به زمین تقریباً همهٔ بارش را خالی می‌کند. سیم ارت بدنهٔ فلزی وسایل برقی را به زمین وصل می‌کند تا در اتصال بدنه با سیم برق، جریان از زمین برود نه از بدن ما؛ برق‌گیر هم بار صاعقه را به زمین می‌برد.

تصفیهٔ الکتریکی گردوغبار

در تصفیهٔ الکتروستاتیکی دود کارخانه از کنار سیم‌هایی با ولتاژ بسیار بالا می‌گذرد که هوا را یونیزه و ذرات گرد را باردار می‌کنند؛ سپس ذرات باردار میان دو الکترود مثبت و منفی جذب یکی از آنها می‌شوند، با ضربه زدن به صفحه‌ها در قیف پایین می‌ریزند و گاز تمیز از دودکش خارج می‌شود. ذره‌ای با بار $2\times10^{-12}\,\text{C}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی در میدان $3\times10^5\,\text{N/C}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی نیروی $F=qE=6\times10^{-7}\,\text{N}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی می‌گیرد که برای ذره‌ای بسیار سبک هزاران برابر وزن آن است و ذره به‌سرعت جذب می‌شود.

شعبده‌بازی با الکتروسکوپ

میلهٔ منفی را به کلاهک الکتروسکوپ خنثی نزدیک می‌کنیم: الکترون‌ها به ورقه‌ها رانده می‌شوند، ورقه‌ها منفی و باز می‌شوند و کلاهک مثبت می‌شود. با دست به کلاهک می‌زنیم: الکترون‌های ورقه‌ها از راه بدن به زمین می‌روند و ورقه‌ها بسته می‌شوند. دست را برمی‌داریم؛ الکتروسکوپ بار مثبت خالص دارد، اما این بار به‌سبب جاذبهٔ میله در کلاهک مانده و ورقه‌ها هنوز بسته‌اند. وقتی میله را دور می‌کنیم، بار مثبت در کل الکتروسکوپ پخش می‌شود و ورقه‌ها باز می‌شوند؛ الکتروسکوپ با القا مثبت شده است. اما اگر اول میله را دور کنیم و بعد دست را برداریم، الکترون‌ها از زمین برمی‌گردند و ورقه‌ها بسته می‌مانند؛ پس ترتیب این دو کار نتیجه را تعیین می‌کند.

القا و جرقه

با جوراب پشمی روی فرش راه برو و انگشتت را به دستگیرهٔ فلزی نزدیک کن؛ جرقه می‌زند. مالش جوراب و فرش بدن را باردار می‌کند (بدن تقریباً رساناست). نزدیک کردن دست به فلز در آن بار مخالف القا می‌کند و با نزدیک‌تر شدن، بار القایی و جاذبه بیشتر می‌شود تا جایی که الکترون‌ها از یکی کنده می‌شوند و با سرعت زیاد به سوی دیگری می‌روند؛ برخورد آنها با مولکول‌های هوا نور تولید می‌کند. در تاریکی جرقه بهتر دیده می‌شود. هوای خشک وقتی جرقه می‌زند که میدان به حدود $3\times10^6\,\text{V/m}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی برسد؛ برای جرقهٔ ۲ میلی‌متری $V=Ed=6000\,\text{V}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی لازم است که چون جریان و انرژی آن بسیار کم است، بی‌خطر است. صاعقه جرقهٔ عظیم میان ابر و زمین با صدها میلیون ولت است.

اختلاف پتانسیل و باتری

باتری میان دو نقطهٔ مدار اختلاف پتانسیل ثابت ایجاد می‌کند. در مدل آب، آب از منبع بالا پایین می‌آید و با چرخاندن توربین انرژی پتانسیلش را می‌دهد؛ برای ادامهٔ چرخه پمپ باید آب را دوباره بالا ببرد. باتری مثل پمپ است: به بارها انرژی می‌دهد. پمپ معادل باتری، ارتفاع آب معادل ولتاژ، جریان آب معادل جریان الکتریکی، لولهٔ باریک معادل مقاومت، توربین معادل لامپ و آب معادل بار است. اختلاف پتانسیل انرژی داده‌شده به هر کولن بار است: $V=\frac{E}{q}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی (ولت = ژول بر کولن) و جریان بار عبوری از هر مقطع در هر ثانیه است: $I=\frac{q}{t}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی (آمپر = کولن بر ثانیه). باتری ۹ ولتی به ۲۰ کولن بار $180\,\text{J}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی انرژی می‌دهد و عبور ۱۵ کولن در ۵ ثانیه جریان ۳ آمپر است. در باتری واکنش شیمیایی در دو الکترود انجام می‌شود: در یکی اتم‌ها الکترون از دست می‌دهند و در دیگری الکترون می‌گیرند؛ الکترون زیاد در قطب منفی و کم در قطب مثبت اختلاف پتانسیل است و انرژی شیمیایی به الکتریکی تبدیل می‌شود تا مواد تمام شوند.

مدار و جهت جریان

مدار ساده منبع، سیم، مصرف‌کننده و کلید دارد و جریان فقط در مدار بسته برقرار است. در فلزها الکترون‌های منفی از قطب منفی از راه مدار به قطب مثبت می‌روند، اما جهت قراردادی جریان جهت حرکت بار مثبت، یعنی از مثبت به منفی است. علت تاریخی است: در قرن هجدهم پیش از کشف الکترون جهت مثبت قرارداد شد و بعد معلوم شد در فلزها الکترون منفی در خلاف جهت حرکت می‌کند. چون اثر و رابطه‌ها در هر دو حالت یکسان است، تغییر قرارداد لازم نبود؛ در الکترولیت و گازها هر دو نوع بار حرکت می‌کنند. لامپ فوراً روشن می‌شود، هرچند الکترون‌ها در سیم مسی فقط حدود کسری از میلی‌متر در ثانیه پیش می‌روند، چون میدان الکتریکی تقریباً با سرعت نور پخش می‌شود و همهٔ الکترون‌های آزاد هم‌زمان حرکت می‌کنند؛ مثل لوله‌ای پر از آب که با باز کردن شیر آب بی‌درنگ خارج می‌شود.

مقاومت و قانون اهم

مقاومت ($R$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی، یکای اهم) نشان می‌دهد ماده چقدر در برابر عبور جریان ایستادگی می‌کند. قانون اهم: $V=IR$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی؛ در بسیاری از رساناها با دمای ثابت $V$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و $I$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی متناسب‌اند. مقاومت سیم $R=\rho\frac{L}{A}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی است: با طول بیشتر بیشتر، با سطح مقطع بیشتر کمتر، به جنس وابسته (مس و نقره کم، نیکروم زیاد) و در فلزها با دما بیشتر می‌شود. سیمی با $2\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی اگر طولش دو برابر شود $4\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و اگر قطرش دو برابر شود (سطح مقطع چهار برابر) $0.5\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی می‌شود. لامپی که با ۱۲ ولت جریان ۰٫۵ آمپر می‌گیرد مقاومت $24\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و توان $P=VI=6\,\text{W}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی دارد و در ۱۰ دقیقه $3600\,\text{J}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی مصرف می‌کند.

مسئلهٔ کتاب: در مدار ۳۰ ولتی با مقاومت $R$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی، اگر مقاومت دو برابر شود جریان ۵ آمپر کم می‌شود: $\frac{30}{R}-\frac{30}{2R}=5$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی پس $\frac{15}{R}=5$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و $R=3\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی؛ کنترل: جریان از ۱۰ به ۵ آمپر می‌رسد.

سری و موازی: در اتصال سری $R_{eq}=R_1+R_2$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و جریان در همه یکسان است؛ ۴ و ۶ اهم با ۲۰ ولت ۱۰ اهم و ۲ آمپر می‌دهند و ولتاژها ۸ و ۱۲ ولت‌اند. در اتصال موازی $\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و ولتاژ یکسان است؛ ۴ و ۶ اهم معادل $2.4\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی است و با ۱۲ ولت جریان‌ها ۳ و ۲ آمپر و جریان کل ۵ آمپر می‌شود. وسایل خانه موازی بسته می‌شوند تا هرکدام ولتاژ کامل بگیرد و مستقل کار کند.

آمپرسنج و ولت‌سنج

آمپرسنج جریان را می‌سنجد و سری در مسیر بسته می‌شود تا همهٔ جریان مصرف‌کننده از آن بگذرد؛ مقاومتش باید بسیار کم باشد تا جریان مدار را کم نکند. ولت‌سنج اختلاف پتانسیل را می‌سنجد و موازی با دو سر قطعه بسته می‌شود؛ مقاومتش باید بسیار زیاد باشد تا جریان اضافی نکشد. اگر آمپرسنج را موازی ببندیم، مثل اتصال کوتاه عمل می‌کند، جریان بسیار زیادی از آن می‌گذرد، ممکن است بسوزد و لامپ خاموش می‌شود. اگر ولت‌سنج را سری ببندیم، جریان تقریباً صفر می‌شود، لامپ روشن نمی‌شود و ولت‌سنج تقریباً ولتاژ کل باتری را نشان می‌دهد ولی آسیب نمی‌بیند. ولت‌سنج $10000\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی موازی با مقاومت $1000\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی مقاومت معادل را به حدود $909\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی می‌رساند (۹٪ خطا)، اما ولت‌سنج یک مگااهمی خطا را به حدود ۰٫۱٪ کم می‌کند.

پرسش‌های پایان فصل

بار بیشتر از میله روی کرهٔ بزرگ: ممکن است. با القا روی کرهٔ کوچک بار ایجاد می‌کنیم، آن را با کرهٔ بزرگ تماس می‌دهیم تا تقریباً همهٔ بار به کرهٔ بزرگ برود و این کار را با همان میله تکرار می‌کنیم؛ میله باری از دست نمی‌دهد و بار تازه از زمین می‌آید، پس بار کرهٔ بزرگ کم‌کم از بار میله بیشتر می‌شود. ژنراتور وان‌دوگراف بر همین اصل کار می‌کند؛ حد آن یونیزه شدن هوا و جرقه است.

اگر نام مثبت و منفی برعکس بود اشکالی پیش نمی‌آمد، چون نیرو به هم‌نام یا ناهم‌نام بودن بستگی دارد و نام‌گذاری قراردادی است؛ فقط علامت‌ها در فرمول‌ها برعکس می‌شد. نمودار زاویه و بار صعودی است ولی شیبش کم می‌شود و زاویه هرگز به ۹۰ درجه نمی‌رسد. صفحهٔ تلویزیون لامپی با برخورد پرتو الکترونی پرانرژی بار منفی می‌گیرد، شیشهٔ نارسانا آن را نگه می‌دارد و گردوغبار را جذب می‌کند.

الکتروسکوپ منفی و میلهٔ ناشناخته: اگر با نزدیک شدن میله ورقه‌ها ابتدا بسته و سپس باز شوند، میله مثبت است؛ میلهٔ مثبت الکترون‌ها را از ورقه‌ها به کلاهک می‌کشد و ورقه‌ها کم‌بار و بسته می‌شوند و با نزدیک‌تر شدن، ورقه‌ها بار مثبت القایی می‌گیرند و دوباره باز می‌شوند. پس بار میله مثبت و اندازه‌اش از بار منفی الکتروسکوپ بیشتر است. اگر میله منفی بود، ورقه‌ها از ابتدا بازتر می‌شدند.

ایمنی الکتریکی

با دست خیس به وسایل برقی دست نزن؛ مقاومت بدن با دست خیس حدود $1000\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و با دست خشک حدود $100000\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی است و با ۲۲۰ ولت جریان به‌ترتیب حدود ۲۲۰ میلی‌آمپر (کشنده) و ۲٫۲ میلی‌آمپر (فقط محسوس) است. سیم ارت و فیوز در اتصال کوتاه جریان را قطع می‌کنند؛ سیم و پریز سالم از آتش‌سوزی جلوگیری می‌کند و چند وسیله روی یک پریز جریان زیاد و داغ شدن سیم را به همراه دارد. هنگام رعد و برق زیر درخت تنها نایست. ولتاژ زیاد به‌تنهایی خطرناک نیست؛ جریان و انرژی تعیین‌کننده‌اند.

مثال‌های تمرینی

• دو کرهٔ یکسان با $-6$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و $+2$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میکروکولن پس از تماس هرکدام $-2\,\mu\text{C}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی می‌گیرند.
• نیروی میان دو بار $3\,\mu\text{C}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی در فاصلهٔ $0.5\,\text{m}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی برابر $0.324\,\text{N}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و دافعه است؛ اگر فاصله سه برابر شود، نیرو $\frac19$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی می‌شود.
• جریان ۴ آمپر در ۱۰ ثانیه $q=It=40\,\text{C}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی بار جابه‌جا می‌کند.
• لامپ $50\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی با ۲۲۰ ولت جریان $4.4\,\text{A}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و توان $968\,\text{W}$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی دارد؛ مقاومت معادل ۶ و ۳ اهم موازی $2\,\Omega$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی است.

اشتباه‌های رایج