Sposoby elektryzacji ciała (z przykładami)

Są trzy Sposoby elektryzacji ciała, lub co to samo, powodują niewielką nierównowagę w swoich ładunkach elektrycznych, aby obiekt nabył obciążenie netto. Te formy elektryfikacji to wcieranie, indukcja i kontakt.

Starożytni Grecy zaobserwowali, że bursztyn, kopalny sok drzewa, był w stanie przyciągnąć włosy lub błonnik, gdy został wcierany szmatką skóry. Z tego powodu materiał został zelektryfikowany przez krótki czas.

Inne materiały mają również tę interesującą właściwość, taką jak szkło, plastik i niektóre kamienie szlachetne.

Na przykład, podczas oddzielenia ostatnio odzieży. A jeśli energicznie połączymy z plastikowym grzebieniem, przyciągnie to papierowe kawałki.

Dobrym przykładem wcierania elektryfikacji są włosy tego maleństwa podczas przesuwania się po zjeżdżalni. Każde włosy mają nadmiar tego samego rodzaju obciążenia i dlatego odpychają i rosną. Źródło: Wikimedia Commons.

Zdarza się również, że podczas przesuwania się po siedzeniu samochodu czuje się nieprzyjemny wstrząs podczas dotykania uchwytu lub ciała.

Zjawiska te mają swoje pochodzenie w cząstkach subatomowych: protony -z dodatnim obciążeniem, obciążeniem neutronów i elektrony -z obciążeniem ujemnym-.

Zwykle substancje są w stanie neutralnym, ponieważ atomy mają taką samą ilość protonów jak elektrony. Ale kiedy wcierając trochę wełną, jedwabem lub skórą, są w stanie przyciągnąć lub odpierać inne materiały.

A jeśli elektrycznie załadowany korpus kontaktuje się lub zbliża do drugiego obiektu, jest w stanie zrezygnować lub uchwycić obciążenia, pozostawiając drugą równo zelektryfikowaną. Zobaczmy sposób, w jaki to się dzieje.

[TOC]

Elektryzacja przez wcieranie

Elektryzacja przez wcieranie polega na wcieraniu jednego materiału o drugie, a zatem jeden z nich przechwytuje lub daje elektrony, oba z pewnym obciążeniem netto.

Elektrony, choć podlega jądro atomowe utworzone przez protony i neutrony, mają dobrą mobilność, a najbardziej zewnętrzne mogą nawet rozstać się w niektórych przypadkach. Oczywiście, w tym celu należy wykonać ilość pracy, która będzie zależeć od charakteru materiału.

Może ci służyć: pierwsze prawo termodynamiki: wzory, równania, przykłady

Obieranie włosów plastikowym grzebieniem sprawia, że ​​elektrony włosów uwalniają i przechodzą do plastiku, pozostawiając to z nadmiarem.

Możemy również spróbować wcierać szklane lub ebonite jedwabnymi szmatkami. Elektrony schodzą ze szkła i idą do jedwabiu, co z łatwością je akceptuje.

Teraz, kiedy przynosisz dwa szklane pręty wcierane jedwabną szmatką, uważa się, że Odstraszają. Zamiast tego, wcierając Ebonit lub plastikowy bar króliczo skórą i przynosząc szkło wcierane jedwabem, obserwujemy to Przyciągają.

To samo dzieje się eksperymentować z innymi materiałami: niektóre przyciągają się po wcieraniu, a inne odpychają. W każdym razie jest to spowodowane wadą nadmiaru lub elektronów.

Oznacza to, że istnieją dwa rodzaje ładunku elektrycznego. Kiedy dwa ciała mają różne rodzaje obciążenia, przyciągają one. Ale jeśli mają ten sam typ, odpychają.

Benjamín Franklin (1706-1790) przeprowadził wiele takich eksperymentów i zasugerował nazwę Dodatnia energia elektryczna na które szklanki wcierane jedwabem nabywa się, a drugi rodzaj obciążenia został przemianowany negatywna elektryczność.

Ochrona i kwantyzacja ładunku elektrycznego

Należy zauważyć, że podczas procesów obciążenia nie jest tworzone, czy zniszczy. Obserwujemy, że obciążenie przechodzi z jednego materiału do drugiego, dlatego możliwe jest ustalenie Zasada ochrony ładunku elektrycznego, jako podstawowa zasada fizyki.

Jest to analogiczne do gdy mówimy, że energia nie jest tworzona ani niszczona, ale jest przekształcona. W ten sam sposób ustalono, że ładunek elektryczny również nie jest tworzony ani niszczony, jest on przenoszony tylko z jednego ciała do drugiego.

Może ci służyć: izomeria

Innym ważnym faktem jest to, że gdy istnieje transfer elektronów z jednego materiału do drugiego, zawsze występuje w całej ilościach, ponieważ elektrony nie dzielą się.

Stwierdzono, że ładunek elektryczny jest kwantyzowany, będąc kwant obciążenia - najmniejsze możliwe obciążenie - obciążenie elektronu, oznaczone przez symbol I i znak ujemny:

E = -1.6 x 10 ^-19 Kulomb.

Coulomb, skrócony C, jest jednością międzynarodowego systemu, jeśli do opłat elektrycznych.

Załadowany obiekt, powiedzmy, z powodu nadmiaru elektronów, ma tę wartość w obciążeniu ujemnym. Z drugiej strony, jeden z wadą elektronów, ma ładunek N.E z znak pozytywny.

Elektryfikacja indukcyjna

Mimo że wcierają się, metalowe obiekty nie nabierają obciążenia netto przez wcieranie.

Ale metalowa kula jest elektryczna, gdy zbliża się ją z jednej strony i bez dotyku.

W ten sposób negatywny obciążenie przejdzie od kuli do ciała osoby. Następnie palec jest usuwany, a pręt odsuwa się, a więc kula ma dodatnie obciążenie netto.

Elektryfikacja indukcyjna w metalowej kuli. Źródło: Thomas, w. Fizyka koncepcyjna.

Eksperyment działa niezależnie od tego, że pasek ma obciążenie dodatnie lub ujemne, ale kula musi być metalowa, ponieważ jeśli jest szklana, nie można go naładować w ten sposób.

Wynika to z bardzo interesującej właściwości: elektrony w metalu mają większą mobilność niż szkło lub plastik.

Kierowcy i izolatorzy

Jak widzieliśmy, materiały reagują inaczej na elektryfikację. Bursztyn, plastik, szklana i sztywna guma należą do grupy znanej jako Izolacyjny, podczas gdy metale i roztwory soli fizjologicznej są kierowcy.

U sterowników przynajmniej jeden z najbardziej zewnętrznych elektronów atomu ma łatwość oddzielenia i poruszania się do materiału.

Może ci służyć: powierzchowne fale: cechy, typy i przykłady

Dlatego jeśli agent wykonuje niezbędną pracę, elektrony mogą poruszać się w sposób uporządkowany w drutach metalowych lub w słonej wodzie, a tym samym tworzyć prąd elektryczny.

Należy zauważyć, że istnieje również szeroka gama materiałów o zachowaniu pośredniego, które są nazywane półprzewodniki, Bardzo ważne w produkcji urządzeń elektronicznych.

Elektryfikacja kontaktu

W wypadkach w liniach elektrycznych jest onoludyowany przez styk

Ładunek elektryczny przepływa między dwoma obiektami, w które wprawia się do bezpośredniego kontaktu. Jeśli w jednym jest nadmiar elektronów, jedna część przejdzie do drugiego obiektu. A jeśli wręcz przeciwnie, jeden z obiektów może dać elektrony drugiego, pozostawiając ciała z obciążeniami tego samego znaku.

Na przykład granie metalowej kuli z uprzednio załadowanym plastikowym paskiem, niektóre elektrony nad nadmiarem paska przechodzące bezpośrednio do kuli.

W ten sposób metalowa kula została naładowana przez bezpośredni kontakt, rozkładając nadmierne obciążenie między nimi, zawsze szanując zasadę ochrony obciążenia.

Możemy również skontaktować się z dwoma załadowanymi metalowymi kulkami, umieszczonymi na podporach izolacyjnych. Jeśli kule są identyczne, obciążenie zostanie rozłożone między nimi w równych częściach.

Bibliografia

1. Bauer, w. 2011. Fizyka inżynierii i nauki. Głośność 2. MC Graw Hill.
2. Figueroa, zm. Seria fizyczna dla nauki i inżynierii. Tom. 5 elektrostatyczne. Edytowane przez d. Figueroa. USB.
3. Giambattista, a. 2010. Fizyka. 2. Wyd. McGraw Hill.
4. Giancoli, zm.  2006. Fizyka: zasady z aplikacjami. 6th. Wyd. Prentice Hall.
5. Thomas, w. 2007. Fizyka koncepcyjna. McGraw Hill.