Największe napięcia i natężenia

Pytanie

Pyta Paweł

Jakie maksymalne natężenie prądu i napięcie można obecnie wygenerować?

Odpowiedź

Odpowiada prof. Marek Pfutzner

Trudno jest ustalić jakie są obecnie największe wartości natężenia prądu czy napięcia jakie można wytworzyć w laboratorium, bo uzyskiwanie takich ekstremalnych wartości nie jest celem samym w sobie i nie prowadzi się takich rankingów. Opiszemy zamiast tego dwa układy doświadczalne, w których występują niezwykle duże wartości prądu i napięcia elektrycznego, największe o jakich słyszeliśmy. Jeśli komuś z Czytelników znane są przykłady jeszcze większych wartości, to prosimy o informacje.

Przypuszczalnie największą wartość natężenia prądu elektrycznego uzyskano w amerykańskim narodowym laboratorium Sandia w Albuquerque (Nowy Meksyk) podczas prób z wytwarzaniem plazmy o możliwie największej temperaturze. Przez wiązkę cienkich drucików stalowych przepuszczono krótki (rzędu nanosekund) impuls prądu o natężeniu 20 milionów amperów (patrz pytanie ?Najwyższe temperatury? w tej rubryce).

Największe napięcia elektryczne, wykorzystywane niemal rutynowo w laboratorium, występują w elektrostatycznych akceleratorach jonów. Rekordzistą w tej kategorii jest akcelerator typu Tandem działający w amerykańskim laboratorium w Oak Ridge. Za pomocą specjalnych pasów transmisyjnych przenoszących ładunek elektrostatyczny, wytwarza się w nim różnicę potencjałów elektrycznych sięgającą 25.5 miliona voltów. Jony są przyspieszane przez tę różnicę potencjałów dwukrotnie (stąd nazwa Tandem). Najpierw jako jony ujemne są przyciągane do obszaru potencjału dodatniego, tam zaś przez oderwanie elektronów stają się jonami dodatnimi i są odpychane z tego obszaru.