I den här laborationen skall vi försöka förklara hur och varför blixten och åskan uppstår.
Även om man i princip känner till orsaken till åska finns det många detaljer som forskarna ännu inte har på det klara. Man vet att urladdningarna (som är blixtar) beror på att molnets olika delar blir olika laddade. Men man vet inte riktigt vilka orsaker som ligger bakom att molnets olika delar får olika laddning.
I laborationen laddas Van de Graaff-generatorns stora metallkupol. Generatorn fungerar så att den flyttar laddning från ett ställe till ett annat. Den lilla metallsfären är kopplad till jord. Att någonting är kopplat till jord betyder att föremålet är "jordat". Jorden fungerar som en enorm laddningsreservoar av elektroner. Om ett föremål har för lite elektroner (är positivt laddat) kommer föremålet att ta elektroner från jorden så fort det har möjlighet. Om ett föremål har för mycket elektroner (är negativt laddat) ger föremålet så fort som möjligt ifrån sig de överlopps elektronerna.
Metallkupolen blir positiv laddad. Ju längre generatorn är igång, desto mera positivt laddad blir kupolen. Kupolen har alltså för lite elektroner. Den lilla metallsfären har däremot hur mycket elektroner som helst.
Mellan två olika laddade kroppar uppstår elektrisk spänning (potentialskillnad). Spänningen mellan metallkupolen och metalsfären blir mycket hög (vi talar om flera tiotalstusen volt). Då spänningen är tillräckligt hög sker en urladdning i och med att luften joniseras. Elektroner åker från metallsfären till den positivt laddade metallkupolen.
Elektronerna som åker från sfären till kupolen är elektrisk ström - med elektrisk ström menar man laddningar i rörelse. En ström leder alltid till att temperaturen stiger (tänk på brödrosten). Kring urladdningen (blixten) stiger temperaturen snabbt och häftigt. Denna temperaturökning sätter partiklarna i luften i häftig vibration och det uppstår en tryckvåg. Våra trumhinnor uppfattar tryckvågor i luft som ljud (vi hör åskmullret).
Cityportal 2012