PROTOKÓŁ ODPOWIEDZIALNOŚCI

Drabinka Jacoba

Koło Naukowe „FAZA”

1.Nazwa urządzenia:

Drabinka Jacoba

2. Konstrukcja:

Konstrukcja jest jak zwykle bardzo prosta. Całe urządzenie składa się układu zasilającego wysokim
napięciem (najczęściej transformator) oraz z dwóch elektrod wygiętych w kształt litery V.
Odległość między elektrodami jest największa na górze i maleje ku dołowi. Około centymetra nad
podstawą znajduje się punkt najbliższego zbliżenia się elektrod. Idąc niżej elektrody ponownie się
rozszerzają.

Jeżeli punkt najbliższego zbliżenia byłby w miejscu mocowania elektrod do podstawy, wtedy owa
podstawa uległa by uszkodzeniu na wskutek wysokiej temperatury jaką wytwarza łuk elektryczny.
Minimalna odległość między elektrodami musi być możliwie największa, ale taka aby mogła
przeskoczyć iskra. Maksymalne rozstawienie musi być dobrane eksperymentalnie, ale najczęściej
wynosi 4-5 krotność minimalnego rozstawienia.

3. Zasada działania:

W miejscu największego zbliżenia się elektrod następuje zapalenie łuku elektrycznego. W łuku
elektrycznym występuje temperatura rzędu kilku tysięcy stopni, więc następuje błyskawiczne
ogrzanie się powietrza przez które płynie prąd. Ponieważ powietrze to jest zjonizowane (poprzez
plazmę), posiada dużo mniejszy opór elektryczny niż zimne i niezjonizowane powietrze pod
łukiem, więc dalej przewodzi prąd, mimo iż podczas wędrówki do góry zwiększa się odległość
między elektrodami, gdzie w normalnych warunkach wyładowanie nie powinno wystąpić ze
względu

na

zbyt

dużą

odległość.

Iskra wędruje do góry aż do momentu gdy odległość między elektrodami będzie zbyt duża aby
mogła przeskoczyć iskra nawet w silnie zjonizowanym i gorącym powietrzu. Po dojściu do końca
elektrod iskra powinna zgasnąć i zapalić się od nowa na dole drabiny w miejscu największego
zbliżenia

się

elektrod.

Wtedy

cały

cykl

się

powtarza.

Schemat układu:

4. Sposób użycia:

Urządzenie należy ustawić w bezpiecznej odległości

(50cm) od wrażliwych na silne pole

elektryczne urządzeń. Podłączyć do gniazda sieciowego, włączyć przyciskiem umieszczonym
w obudowie. Nie należy dotykać wewnętrznych części urządzenia.

5. Niebezpieczne skutki działania Drabinki Jacoba:

 Wydzielanie się pewnych ilości ozonu. Nie jest to szkodliwe, o ile ktoś nie znajduje się

w bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia (50cm) przez długi czas (ponad 1 godz.)

 Emitowanie promieniowania ultrafioletowego. Nie jest to szkodliwe, o ile ktoś nie patrzy

bezpośrednio na czynne części urządzenia nie zachowując bezpiecznej odległości (50cm)
przez długi czas (ponad 1 godz.)

 Silne pole elektryczne wokół urządzenia. Może powodować uszkodzenie urządzeń

elektronicznych znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia (150 cm). W
większej odległości pole elektryczne ma już dopuszczalną wartość, nie stwierdzono
negatywnego wpływu na urządzenia elektroniczne.

 Pracy drabinki Jacoba towarzyszą silne efekty akustyczne – huk wywołany przeskokami

iskry na elektrodach

5. Środki ochrony:

 Parawan, uziemiona klatka ochronna zapewniająca bezpieczną odległość, uniemożliwiająca

bezpośredni dostęp do urządzenia.

 Nadzór osób uprawnionych do obsługi.
 Widoczna tabliczka ostrzegająca.

6. Osoby odpowiedzialne i uprawnione do obsługi:

 Łukasz Nogal
 Łukasz Sapuła
 Marcin Sapeta
 Łukasz Żołek

7. Schemat układu

Opiekun naukowy
Koła Naukowego „FAZA”
dr inż. Bolesław Kuca

http://www.ee.pw.edu.pl/faza