Η θεμελιακή γείωση σύμφωνα με το ΦΕΚ 1222/05-09-2006 τεύχος Β΄ αριθ. Φ. Α΄ 50/12081/642 άρθρο 2, καθίσταται πλέον υποχρεωτική σε όλες τις νεοαναγειρόμενες εκ θεμελίων οικοδομές. Η θεμελιακή γείωση εφαρμόζεται ως βασική γείωση προστασίας και λειτουργίας.
Είστε εδώ: Σ.Η.Ε.Ν.Η Ηλεκτρισμός Θεωρίες Ηλεκτρισμού
Θεωρίες Ηλεκτρισμού

Τα ανεπαίσθητα ρευστά

Παράλληλα με τις έρευνες για τον ηλεκτρισμό εξελίσσονταν τα πειράματα για τη θερμότητα. Η θεωρία που επικρατούσε τότε ήταν ότι υπήρχαν δύο ανεπαίσθητα ρευστά,

ο ηλεκτρισμός και η θερμότητα. Ο όρος «ανεπαίσθητο» ή «αβαρές» αναφερόταν σε φυσικές ιδιότητες μιας ουσίας που δεν είχε ύλη. Κοινό χαρακτηριστικό των δύο αυτών «ρευστών» ήταν ότι μεταφέρονταν μέσα από ορισμένες κατηγορίες σωμάτων, όπως αποδείκνυαν τα πειράματα που προαναφέραμε για τον ηλεκτρισμό. Αυτή η ιδέα έχει παραμείνει μέχρι σήμερα στην ορολογία, αφού αναφερόμαστε σε ροή θερμότητας ή ηλεκτρισμού. Προσπάθειες να μεταφερθεί η ιδέα των ανεπαίσθητων ρευστών στο φως, την καύση, το μαγνητισμό, τη βαρύτητα κτλ. δεν απέδωσε, γιατί δεν ήταν δυνατόν να εξηγηθούν διάφορα φαινόμενα.

Η θεωρία του ενός ρευστού

Φραγκλίνος Ο Νεύτων είχε την ελπίδα να αναγάγει την εξήγηση όλων αυτών των φαινομένων σε μηχανιστικές δράσεις μεταξύ των ατόμων της ύλης, όπως είχε εξηγηθεί η κίνηση των πλανητών κτλ. Εδώ ως άτομο νοείται το ελάχιστο αδιαίρετο τμήμα της ύλης, περίπου όπως το είχε περιγράψει ο Δημόκριτος, χωρίς κάποιες ιδιαίτερες γνώσεις για τις ιδιότητές του. Ενώ όμως η βαρυτική έλξη δεν ήταν δυνατόν να μετρηθεί σε εργαστηριακή κλίμακα, επειδή είναι πολύ ασθενής, η ηλεκτρική έλξη μπορούσε να μετρηθεί, να μεταφερθεί, να απομονωθεί μέσα σε μεταλλικά σώματα, να γίνει ορατή ως σπινθήρας, να ανάψει εύφλεκτα υγρά, να ερεθίσει το δέρμα ανθρώπων και ζώων κ.ά. Έτσι, η ελπίδα αυτή του Νεύτωνα δεν ευοδώθηκε.
Με την πάροδο του χρόνου οι πειραματιστές του ηλεκτρισμού βρήκαν θέση στα Πανεπιστήμια της εποχής. Συνηθέστερα πειράματα ήταν αυτά με το «ηλεκτρισμένο παιδί» του Γκραίυ, το απότομο τράβηγμα μεταξωτού γαντιού από το χέρι σε σκοτάδι, το οποίο συνοδευόταν από τσιριχτό ήχο και λάμψη, η μαζική ηλέκτριση ομάδας ανθρώπων που πιάνονταν από τα χέρια και αποδείκνυαν ότι ο ηλεκτρισμός «μεταφέρεται», ο χαρταετός του Φραγκλίνου (βλέπε επόμενα) κ.ά. Αρχικά έπρεπε οι πειραματιστές να κατασκευάσουν ή να αγοράσουν με δικά τους χρήματα τις συσκευές επιδείξεως, αργότερα άρχισαν τα Πανεπιστήμια να εξαγοράζουν αυτές τις συσκευές για να χρησιμοποιηθούν από το διάδοχο του αποχωρούντα πειραματιστή.

Ο Benjamin Franklin (Φραγκλίνος, 1706-1790) προσπάθησε να διατυπώσει μια εναλλακτική άποψη που στηριζόταν στις ιδέες του Νεύτωνα: Μία μοναδική ηλεκτρική ατμόσφαιρα προκαλούσε έλξη ή άπωση με μηχανική πίεση, κάτι σαν βαρυτικός αιθέρας. Το 1743 παρακολούθησε ο Φραγκλίνος το πείραμα του Γκραίυ με το ηλεκτρισμένο αγόρι που κρεμόταν από μεταξωτά σκοινιά και αργότερα διηγήθηκε ότι του δημιουργήθηκε η εντύπωση πως «ένα είδος φωτιάς διαχεόταν σε ολόκληρο το χώρο».

Περί το 1745 δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Gentleman’s Magazine εντυπωσιακές περιγραφές ηλεκτρικών πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν στη Γερμανία. Ίσως από αυτές τις περιγραφές εντυπωσιασμένος, ασχολήθηκε ο Φραγκλίνος προσεκτικότερα με ηλεκτρικά πειράματα και το 1747 ανακοίνωσε την ιδιότητα αιχμηρών αγωγών να «σύρουν προς τα έξω και να αφαιρούν το ηλεκτρικό πυρ». Επρόκειτο προφανώς για ακίδες σε ηλεκτροστατικό πεδίο, γύρω από τις οποίες, όπως γνωρίζουμε σήμερα, το πεδίο είναι ιδιαίτερα ισχυρό κι έτσι προκαλείται σπινθήρας, εφόσον έχουν γειωθεί. Από την εικόνα του σπινθήρα σε σκοτεινό δωμάτιο συμπέρανε ο Φραγκλίνος ότι αντίστοιχα πρέπει να συμβαίνει και με τον κεραυνό. Το 1749 άρχισε πειράματα με αστραπές και το 1752 πραγματοποίησε το θρυλικό πείραμά του με το χαρταετό. Ο αετός αυτός είχε στο πλαίσιό του στερεωμένο ένα σύρμα που συνδεόταν μέσω βρεγμένου σπάγγου με ένα κλειδί, το οποίο κρατούσε ο Φραγκλίνος με μια μεταξωτή κορδέλα.

Έτσι, με το εξαιρετικά επικίνδυνο αυτό πείραμα (ηλεκτροπληξία!) κατάφερε αυτός ο πολύ σημαντικός ερευνητής, επιχειρηματίας και πολιτικός να «αφαιρέσει το ηλεκτρικό πυρ» από τα σύννεφα διοχετεύοντάς το στο υγρό έδαφος και να θεμελιώσει την ιδέα για το αλεξικέραυνο. Με αυτό τον τρόπο εξηγήθηκε αναδρομικά και ο ρόλος των χάλκινων ράβδων με χρυσές αιχμές στην κορυφή, τις οποίες τοποθετούσαν οι αρχαίοι Αιγύπτιοι γύρω από τους ναούς για να εξευμενίσουν την «οργή των θεών» … Ανάλογα πειράματα με τον ηλεκτρισμό των νεφών είχαν γίνει γνωστά από Γάλλους και Γερμανούς ερευνητές που τα εκτελούσαν συνήθως με αμέλεια ή και άγνοια για τον τεράστιο κίνδυνο που περικλείουν τα πειράματα με ηλεκτρισμό. Το 1753 κεραυνοβολήθηκε και σκοτώθηκε ο Georg Richmann (Ρίχμαν, 1711-1753) σε μια επίδειξη στη Ρωσική Ακαδημία Επιστημών, γιατί δεν φρόντισε να μονώσει σωστά το χέρι του από το αγώγιμο μέσο.

 

Μόλις επιβεβαιώθηκε η ικανότητα των αιχμηρών μέσων να «αφαιρούν το ηλεκτρικό πυρ» προέκυψε, άγνωστο πώς, μια συμπληρωματική θεωρία σύμφωνα με την οποία, κατ’ αναλογίαν τα αμβλέα σώματα απωθούσαν τον κεραυνό και γι’ αυτό έπρεπε να τοποθετηθούν κάτω από τη σκεπή. Τελικά τα πειράματα απέδειξαν ότι σημαντικότερος παράγοντας ήταν το ύψος, στο οποίο βρισκόταν το μεταλλικό σώμα που «αφαιρούσε το πυρ» παρά το σχήμα του.

Το αλεξικέραυνο ήταν η πρώτη σημαντική και άμεσα αξιοποιήσιμη εφεύρεση μετά το Μεσαίωνα και με αυτήν επιβεβαιωνόταν η πρόβλεψη του Βάκωνα (Francis Bacon) ότι η επιστήμη θα οδηγούσε, σε αντίθεση με το παρελθόν, σε νέα και χρήσιμη τεχνολογία.

'Αλλα σημαντικά πειράματα του Φραγκλίνου που δεν εντυπωσίαζαν όμως όπως το αλεξικέραυνο, ήταν η μελέτη «μεταφοράς» του ηλεκτρισμού, όταν ο φορέας ήταν μονωμένος. Οι άνθρωποι που συμμετείχαν στα πειράματα πατούσαν επάνω σε κερί και δεν είχαν άλλη επαφή με το έδαφος. Το συμπέρασμα ήταν ότι πρέπει να υπήρχε ένα μόνο ηλεκτρικό ρευστό, το οποίο μεταβιβαζόταν σε κάθε άτομο που ήταν μονωμένο. Κατά τη μεταφορά του ηλεκτρισμού, έλεγε ο Φραγκλίνος, το άτομο που είναι ηλεκτρισμένο έχει περίσσευμαέλλειμμα του ρευστού. Όποιος έχει περίσσευμα ηλεκτρισμού, είναι θετικά φορτισμένος και όποιος έχει έλλειμμα είναι αρνητικά φορτισμένος. Σήμερα ονομάζουμε αρνητικά φορτισμένο το σώμα που έχει περίσσευμα ηλεκτρονίων ή έλλειμμα οπών και αντιστρόφως. του ηλεκτρικού ρευστού και το άλλο άτομο που παρέδωσε τον ηλεκτρισμό. έχει

Σ' αυτά και άλλα όμοια πειράματα χρησιμοποιείτο η μηχανή ηλεκτρίσεως που παρήγαγε ηλεκτρισμό με τριβή. Βασικό πρόβλημα αυτής της μηχανής ήταν ότι, όσο υψηλή τάση κι αν δημιουργείτο (με σημερινή ορολογία: μερικές χιλιάδες βολτ), η παρεχόμενη ισχύς δεν ήταν σταθερή (ασταθές ρεύμα), οπότε ήταν ακατάλληλη για πραγματοποίηση πειραμάτων υπό σταθερές συνθήκες.

 

 

 

Το κείμενο είναι από την Ιστορία της Τεχνολογίας του Στ. Φραγκόπουλου