Elektrisk stol for saltagurker

Forsøg nr.: 22
Formål: At demonstrere faren ved store strømstyrker. At demonstrere atomare overgange i natrium.
Resume: En saltagurk tilsluttes 230 V, hvilket får den til at lyse som en natriumlampe.
Nøgleord: Effekt, elektriske kredsløb, elektriske potentialer, højspænding, ledningsevne, atomfysik, kvantemekanik, spektralanalyse, farver, lys.

Beskrivelse:

En syltet agurk forbindes til to elektroder. Disse kan bestå af to kobberledninger, der stikkes i hver sin ende af agurken eller to gafler, der sættes i agurken. Elektroderne forbindes til en variabel transformator, der kan levere op til almindelig netspænding på 230 V.

Diagram over forsøg.

Når man skruer op for spændingen vil der gå et par sekunder. Herefter begynder agurken at dampe kraftigt, og til sidst kommer der et karakterisk gult lys fra den ene ende.

En agurk er klar til at blive "henrettet" i en elektrisk stol indrettet til formålet. Elektroderne kobles direkte til stikkontakten via en sikring.

I ovenstående forsøg anvendes en "elektrisk stol" til saltagurker. Denne består af en metalholder, der er påmonteret to elektroder af kobber. Disse kan skydes frem og tilbage, hvorved agurken kan klemmes fast.

Når der sættes strøm til agurken, begynder denne først at dampe kraftigt.

Forsøget viser, hvad der kan ske, når saltholdigt, biologisk materiale udsættes for højspænding. Forsøget kan danne grundlag for en diskussion om, hvornår strøm er farligt. Er det for eksempel spændingen alene, der kan slå folk ihjel, eller kræver det også store strømstyrker? Hvor stor er strømmen, hvis man kortslutter et 9 volts batteri (mål efter med amperemeter)?

Efter lidt tid begynder agurken at lyse. Farven stammer fra den gule D-linie i natrium. Bemærk at farverne på billedet ikke er gengivet helt korrekt!

Ydermere kan forsøget bruges som en introduktion til spektralanalyse. Det gule lys fra agurken stammer nemlig fra grundstoffet natriums D linie. Man kan se linien, hvis man prøver at analysere lyset i et simpelt håndholdt spektrometer. Se desuden referencen om spektroskopiens historie.

Forsøget kan også laves med andre grøntsager, som har ligget noget tid i saltlage. Man kan desuden eksperimentere med at bruge forskellige typer salt, hvorved agurken vil lyse med forskellige farver.

Sørg altid for sikre, at der ikke er spænding på elektroderne, når agurken skal monteres eller fjernes!

Mogens Winther (Amtsgymnasiet i Sønderborg) har bemærket, at forsøget også kan udføres med pølser. Her kan man dog være heldig/uheldig, at denne eksploderer! Man kan desuden lave forsøget med både 230 V og 380 V og se, at effekten stiger med voksende spænding.

Spørgsmål og svar:

Hvilke andre emissionslinier kan man se i spektret?

Ifølge referencen Appling et al. (1993), så er den gule D-linie den eneste, der kan ses i spektret.

Hvorfor lyser agurken ikke?

Undersøg først med et voltmeter, om der er spænding over de to elektroder. Hvis der er det, så skal de måske rengøres. Tidligere forsøg efterlader forkullede agurkerester. Husk at slukke for spændingen først!

Hvorfor lyser agurken kun i den ene ende?

Ifølge artiklen af Peter M. Weiner og Rubin Battino skyldes dette, at agurken først virker som en almindelig elektrisk modstand, hvor strømmen afsætter en stor effekt. Hermed varmes agurken op, og vandet i agurken begynder efterhånden at koge. Dette observeres som dampstråler, der står ud af agurken. Inde i agurken dannes tilsvarende små dampfyldte hulrum, og det er når disse dannes, at der kan dannes en gnist fra en af elektroderne - gennem hulrummet - til selve agurken. Og det er netop i denne gnist, man får ioniseret natriumet, så det lyser.

Udstyr og materialer:

Syltede agurker
Variac

Referencer:

Link til forsøg i database på University of Iowa.
J.R. Appling, F.J. Yonke, R.A. Edgington and S. Jacobs: "Sodium D Line Emission from Pickles", J. Chem. Ed. 70, 250 (1993).
P.M. Weimer and R. Battino: "The Incredible 'Glowing' Pickle and Onion and Potato and...", J. Chem. Ed. 73, 456 (1996).
P. Scharlin, A.A. Cleveland, R. Battino and M.E. Thomas: "Glowing Veggies", J. Chem. Ed. 73, 457 (1996).
Spektroskopiens historie.
M.M. Rizzo, T.A. Halmi, A.J. Jircitano, M.G. Kociolek, and J.A. Magraw: "Revisiting the Electric Pickle Demonstration", J. Chem. Ed. 82, 545 (2005).

PIRA DCS: 5E30.30 (Elektricitet og magnetisme: Elektromotorisk kraft og strøm)

Opdateret: 06.02.2006

Har du kommentarer, rettelser eller tilføjelser til dette forsøg, så send en til FYSIKBASEN.DK.