Elektriciteit, we gebruiken het elke dag en toch weten velen onder ons niet hoe het werkt. Het is één van die technologieën die we als vanzelfsprekend beschouwen, maar die ons te complex lijkt om te begrijpen. Kan iets dat totaal irrelevant lijkt, zoals een Lord Of The Rings marathon, ons er toch meer inzicht in verschaffen?
Bij ons zeggen we wel eens: 'We doen een keer zot'. Het is met die gedachte dat ik afscheid neem van mijn vrouw en kinderen, want mijn schoonbroer staat me al op te wachten op de oprit. Het is 9 uur in de ochtend en we gaan samen naar de Euroscoop in Genk, onze go-to bioscoop.
Ik hoor het je al vragen, wie gaat er in vredesnaam in de voormiddag naar een bioscoop? Wel, we gaan een Lord Of The Rings extended edition marathon doen, en daar heb je wel wat tijd voor nodig. Het zijn drie films die samen in totaal iets meer dan twaalf uur duren. Met de pauzes erbij zou het hele debacle zelfs veertien uur in beslag nemen. We zijn geen van beide superfans van Lord Of The Rings, maar kunnen de films wel smaken. En dus, onder het mom van 'We doen een keer zot', hebben we dan maar tickets gekocht. Maar genoeg getalm, we vertrekken.
Na aankomst bij de bioscoop en voor we de zaal in gaan, ga ik toch nog maar snel naar het toilet. Ik weet niet of ze een pauze voorzien tijdens de eerste film, maar ik neem het zekere voor het onzekere. Niets zo vervelend als halverwege een film je plas te moeten inhouden om op het einde dan te sprinten naar de toiletten, en hopen dat je niet te lang moet aanschuiven. Komt er nog eens bij dat de gang naar de toiletten in de Euroscoop van Genk nogal smal is, dus als de spanning hoog is en er is een grote stroom van mensen die ook hoognodig naar het toilet moeten, kan je wel eens wat weerstand ondervinden in dat gangetje.
Je hoort me misschien al afkomen met die laatste zin, en ik geeft toe de het een nogal knullig bruggetje is. Spanning, stroom, weerstand, … Ja, ik probeer hier inderdaad een analogie te maken tussen mensen die naar het toilet moeten en hoe elektriciteit werkt. Maar als je er even over nadenkt, kan je die analogie wel heel ver trekken.
Spanning
Elektrische spanning is inderdaad een beetje zoals de spanning die je voelt wanneer je naar het toilet moet. Hoe hoger de spanning, hoe meer gedreven je bent om naar het toilet te gaan. Bij elektriciteit hebben de elektronen ook een bepaalde mate van gedrevenheid om van de ene kant van de stroombron naar de andere te gaan. Dit noemen we dan spanning en drukken we uit in volt. Zo heb je bijvoorbeeld batterijen met een lage spanning van 1,5 volt, of de al iets hogere spanning van 230 Volt die uit onze stopcontacten komt. Ons hoogspanningsnet in België daarentegen, kan met spanningen tot 380.000 volt werken.
Het symbool voor elektrische spanning is de letter U, wat hoogstwaarschijnlijk van het Latijns ‘Urgere’ komt. ‘Urgere’ betekend drukken, duwen of dringen, en je hebt niet veel fantasie nodig om ook hier de parallel te trekken naar een hoognodig toiletbezoek.
Ongeacht hun spanning, kunnen de elektronen pas naar het toilet beginnen te lopen wanneer je de deur opent door bijvoorbeeld op een schakelaar te drukken. Elektrische spanning is dus een potentiaal, een waarde die uitdruk hoeveel energie iets zou kunnen teweegbrengen. Niet de energie zelf, maar de mogelijkheid ertoe.
Dankzij mijn tactiek om eerst naar het toilet te gaan, kom ik de eerste film door zonder kleerscheuren. We zien op het einde nog de nobele dood van Boromir, Frodo die het gezelschap verlaat en de moedige Sam die hem niet in de steek laat. Nu is het tijd voor een pauze en een hapje eten, want ondertussen is het al middag.
Stroom
Een nieuw toiletbezoek voor de tweede film start, zit er niet in. Mijn spanning is zo laag dat het niets zou teweegbrengen. Ik besluit dan maar om mijn andere toilettactiek toe te passen. Op het einde van de tweede film, sta ik onmiddellijk recht en zorg ik ervoor dat ik de zaal als eerste uit ben. Zo blijf ik de stroom mensen voor en geraak ik als eerste aan de toiletten. En ja, zo’n stroom mensen kan je ook vergelijken met elektrische stroom.
Het symbool voor elektrische stroom is I, en ook deze I komt van het Latijns. I komt van ‘Intensitas’, wat intensiteit of sterkte betekend. Het geeft dus aan hoeveel kracht de elektriciteit heeft op het moment dat het stroomt.
Wanneer we spreken over elektrocutie, zeggen we vaak “Het is niet de spanning die je dood, maar de stroomsterkte”. En ook dat klopt in onze analogie als je er even over nadenkt. Beter 1 persoon die naar het toilet sprint (hoge spanning, lage stroom) en je omver loopt, dan 100 mensen die naar het toilet wandelen (lage spanning, hoge stroom) en je vertrappelen.
Stroomsterkte drukken we uit in ampère en een stroomsterkte van 0,03 ampère die door het menselijk lichaam gaat, kan al doden. Echter is de hoeveelheid ampère die door iets stroomt niet enkel afhankelijk van de spanning van de stroombron, maar ook van de weerstand van het medium. Maar daarover dadelijk meer, want de strijdkrachten van Théoden en Éomer hebben net de Orks verdreven bij Helms Deep, dus ik moet me stilaan voorbereiden om mijn 2de tactiek toe te passen om de stroom mensen voor te zijn bij het toilet.
Weerstand
Mijn toilettactieken hebben nu al tweemaal hun vruchten afgeworpen. Elke keer dat ik ging, was er niet veel volk, waardoor het makkelijker is om door de smalle gang te geraken. Ik ondervond dus weinig weerstand in die gang. En net zoals de gang weerstand biedt aan de stroom toiletbezoekers, bieden elektrische geleiders en verbruikers ook weerstand aan de elektrische stroom.
Elektrische weerstand drukken we uit in ohm en hiervoor gebruiken we het symbool R. Uiteraard komt dit ook weer uit het Latijn, met name het woord ‘Resistere’, wat letterlijk weerstand betekend. Ik heb het al eerder aangegeven, maar het is deze weerstand die bepaald hoeveel stroom er kan vloeien bij een bepaalde spanning. En net zoals de ene ring, is de cirkel nu rond, want zoals elektrische weerstand bepaald hoeveel stroom er bij een bepaalde spanning vloeit, zo bepaald de breedte van de gang naar het toilet ook hoeveel mensen er tegelijk door kunnen, afhankelijk van hoe dringend ze naar het toilet moeten.
Dit geeft ons 1 van de fundamentele wetten van de elektriciteit, de wet van Ohm, die de relatie tussen elektrische spanning, stroom en weerstand definieert. Een lamp van 1000 ohm, aangesloten op een stopcontact van 230 volt, wekt dus een stroomsterkte van 230/1000 = 0,23 ampère op. Een elektrisch vuur van 20 ohm, aangesloten op een stopcontact van 230 volt wekt daarentegen een stroomsterkte van 230/20 = 11,5 ampère op.
Het einde
Ook de 3de film komt aan zijn einde. Het is na middernacht en we zijn moe, maar we kijken nog aandachtig hoe het verhaal afloopt met de nederlaag van Sauron door het vernietigen van de ring, de kroning van Aragorn tot koning van Gondor en het afscheid van Frodo. Ik heb altijd al gevonden dat de Lord Of The Rings films een bitterzoet einde hebben en daarom wil ik dit verhaal ook met een bitterzoete gedachte afsluiten. Hoewel Alessandro Volta, André-marie Ampère en Georg Simon Ohm quasi-tijdsgenoten waren, hebben ze elkaar wellicht nooit ontmoet. Volta was een Italiaan die al op leeftijd was toen Ampère in Frankrijk en Ohm in Duitsland hun belangrijkste werk verrichtte. Daar komt dan nog eens bij dat men Ohms werk pas later volledig waardeerde. Ik denk dat het anders mateloos fascinerend zou zijn om een gesprek tussen die 3 op café te kunnen volgen.
