Elektryczność statyczna

Wyjaśniamy, czym jest statyczna energia elektryczna, jak się pojawia, wpływ na ciało i podajemy kilka przykładów

Co to jest statyczna elektryczność?

elektryczność statyczna Jest to naturalne zjawisko, które powstaje, gdy materiał przegrał lub wygrywa elektrony. Zdarza się to często w izolatorach, ale metale mogą czasami również zachować ładunek elektryczny.

Jest to sytuacja tymczasowa, ponieważ nierównowaga obciążenia jest resetowana wkrótce, gdy obciążony materiał daje nadmiar elektronów lub przyjmuje elektrony w celu odzyskania neutralności.

Zjawisko statyczne energii elektrycznej jest ściśle powiązane ze strukturą materii. Atomy dowolnej substancji, zarówno gazu, cieczy lub substancji stałej składają się z rdzenia protonów obciążenia dodatniego i neutronów bez obciążenia, orbitowane przez elektrony obciążenia ujemnego.

Ogólnie rzecz biorąc, materiały są w stanie neutralnym, ale czasami dzięki kontaktowi z innymi materiałami mogą stracić lub zyskać elektrony, powodując, że pozostają przy obciążeniu netto, dodatnim lub ujemnym.

Materiały, które łatwiej tracą elektrony, są dodatnio załadowane, takie jak włosy, wełna i szkło, oraz te, które mają tendencję do ich wygrywania, pozyskiwania negatywnego obciążenia, takich jak papierowe i plastikowe balony. Opłaty te nie krążą, ale pozostają w niektórych obszarach materiału, dlatego są one nazywane statyczny.

Stoatyczne opłaty elektryczne podlegają podstawowej zasadzie: Przyciągane są obciążenia sprzeczne I Ładunki tego samego znaku są odpychane.

Następnie, jeśli załadowany materiał wchodzi w kontakt z innym, który ma ładunek przeciwnego znaku, następuje tymczasowe przyciąganie lub pojawia się iskra, w wyniku przeniesienia elektronów, które ma tendencję do przywracania neutralności materiałów.

Jak występuje statyczna energia elektryczna?

Często jest, że tarcia lub tarcia między dwoma materiałami o różnym naturze jest przyczyną statycznej energii elektrycznej, jak to będzie widać później, w sekcji przykładów. W ten sposób niektóre materiały przyniosą elektrony, a inne wygrają je, generując w ten sposób netto statyczne.

Może ci służyć: elipsoid: Charakterystyka i przykłady

Oprócz tarcia istnieją inne sposoby wytwarzania statycznej energii elektrycznej.

Elektrynacja kontaktowa i indukcyjna

Obiekt może elektryzować poprzez bezpośredni kontakt z innym załadowanym obiektem. A jeśli nie ma bezpośredniego kontaktu, ale podejście, nawet tak, aby obiekty można załadować przez indukcję.

Indukcja elektryczna obserwuje się w metalach, ponieważ mają wolne elektronach, które poruszają się po całym materiale. Jeśli obiekt z dodatnim obciążeniem zostanie zbliżony do neutralnego obiektu, elektrony w metalu będą gromadzić się w najbliższej części, a efekt będzie przyciągający.

Ale jeśli neutralny metal zostanie zbliżył negatywnie, efektem będzie również przyciąganie, ponieważ elektron metalowy skoncentrują się na najdalszej części, pozostawiając pobliski obszar z deficytem obciążenia ujemnym, to znaczy obciążenie dodatnie.

Iczytanie statyczne w ciele i jego skutkach

Ciało może działać jako kondensator i gromadzić elektryczność statyczną. Gdy zgromadzono wystarczające obciążenia, kontakt z wodą zawartą w powietrzu, który jest dobrym izolatorem, wytwarza wyładowanie, o ile procent wilgoci jest odpowiedni.

Ale jeśli ten odsetek jest niski, a powietrze jest bardzo suche, ładunki nadal się gromadzą bez zauważania osoby, dopóki nie nastąpi dotknięcie metalowego obiektu, takiego jak pokrętło jednego drzwi, drzwi samochodu, a nawet innej osoby. Pobierz daje nieprzyjemne wrażenie mrowienia, które może powodować szok.

Ludzie mogą gromadzić ładunek elektryczny, a następnie pobierać dotknięcie pokrętła drzwi

Czynniki wpływające na akumulację obciążeń

Ludzie gromadzą obciążenie statyczne dzięki czynnikom takimi jak:

• Sposób chodzenia lub poruszania się i klasa chodnika
• Rodzaj podeszwy obuwia
• Skontaktuj się z łatwymi ciałami do ładowania elektrycznych lub elektrycznych pola o pewnej intensywności.
• Stopień wilgoci skóry
• Odsetek wilgotności środowiska
• Stosowanie syntetycznych ubrań z włókien, a także rękawiczek i obuwia gumowego.

Może ci służyć: obciążenie promieniowe: jak jest obliczane, rozwiązane ćwiczenia

Ryzyko

Oprócz nieprzyjemnego uczucia, jakie powoduje wypis, ryzyko nie jest nadmierne.

Jednak dla osób pracujących z łatwymi substancjami zapłonowymi konieczne są specjalne środki ostrożności, aby uniknąć przypadkowych wybuchów i pożarów.

Istnieje również ryzyko potknięcia.

Z drugiej strony, statyczna energia elektryczna powoduje, że kurz gromadzi kanały i filtry, powodując liczne niedogodności w obsłudze maszyny i nieprawidłowe działanie w częściach elektrycznych i elektronicznych.

Przykłady statycznej energii elektrycznej

Pościel

Czasami osadzone są arkusze papieru, które przechodzą przez mechanizm drukarki. Jest to spowodowane tarciem między liśćmi a rolkami drukarek, gdy są wcierane, elektrony materiału, z którym wałki są przekazywane do papieru i odwrotnie.

Odzież w suszarce

Jeśli świeżo umyte ubrania są suszone w suszarce elektrycznej bez zmiękczacza, koszule i skarpetki zwykle przyklejają się. Podczas ich zdejmowania niektóre kliknięcia są słyszane i ponownie, odpowiedzialne jest tarcie, które oddziela elektrony od niektórych tkanin i sprawia, że ​​przechodzą na inne.

Bursztyn

Podczas pocierania kawałka bursztynu wełnianym szmatką jest w stanie przyciągnąć papierowe kawałki, jak w przypadku grzebienia, który przeszedł przez włosy

Samochody

Samochody mogą gromadzić ładunek elektryczny. Widać już, że izolatory są ładowane i zachowują obciążenie, ale metale mogą to również zrobić, jeśli są izolowane z ziemi, a koła samochodu są gumowe. Osoba, która dotyka załadowanego blachy metalowej, kontynuuje obwód w kierunku Ziemi i postrzega krótki porażenie elektryczne.

Kserokopier

Rola kserokopieru jest stanicznie naładowana wzorem ładunku, który podwaja obraz, który chcesz skopiować. Węgiel użyty w atrament ma ładunek przeciwnego znaku, więc przylega do wzoru papieru, aby utworzyć obraz.

Może ci służyć: średnia prędkość: wzory, jak jest obliczany i rozwiązany

Drukarka laserowa

Wzór obrazu powstaje w bębnie wrażliwym na bęben drukarki, która jest oświetlona wiązką laserową.

Bęben obraca się, a wiązka laserowa oświetla niektóre obszary, zgodnie z wzorem obrazu, a tym samym są przyznaczone obciążeniem ujemnym. Ze swojej strony toner jest grafitem z trendem elektro-dodatnim, który przylega do wzoru utworzonego przez laser w bębnie, po czym pył jest przenoszony na papier, aby utworzyć obraz.

Farba w sprayu

W opryskiwaczu pistoletu do malowania każda kropla farby jest dodatnio naładowana tak, aby odpychały się, ułatwiając im rozciąganie się na powierzchnię, aby malować i robić to bardziej jednolicie. Jeśli powierzchnia do pomalowania jest metaliczna, jest to negatywnie naładowane, aby krople farby były przyciągane do powierzchni.

Chmury

W chmurach znajdują się krople cząstek wody i pyłu, które wiatr ciągle usuwa. Stałe kolizje powodują oddzielenie obciążeń elektrycznych, zajmując różne regiony chmury, ale to samo tarcie powietrza zapobiega przyciąganiu różnych obciążeń.

Po w końcu osiągnięto obciążenie krytyczne, wytwarzany jest porażenie prądem między chmurami i Ziemią, która, nawiasem mówiąc. Od Ziemi do chmur otwierają się również kanały, przez które krążą obciążenia, które oddziałują z cząsteczkami powietrza w wysokiej temperaturze, wytwarzając błyskawicę. Wygenerowana fala uderzeniowa to ta, która wytwarza Thunder Icmmer.