Elektryczność statyczna Sposób wytwarzania, rodzaje, przykłady

3037
Egbert Haynes
Elektryczność statyczna Sposób wytwarzania, rodzaje, przykłady

Plik elektryczność statyczna Jest to nagromadzenie ładunku elektrycznego na elemencie, który jest w stanie spoczynku. Ten rodzaj elektryczności przejawia się, gdy dochodzi do kontaktu między taką samą ilością protonów (cząstki subatomowe o ładunku dodatnim) a elektronami (cząstki subatomowe o ładunku ujemnym)..

Zwykle ten kontakt między protonami i elektronami jest generowany przez tarcie dwóch pierwiastków o przeciwnych ładunkach. W tym czasie wpływ elektryczności statycznej na ciała jest fizycznie widoczny..

Indeks artykułów

  • 1 Jak wytwarzana jest elektryczność statyczna?
  • 2 rodzaje
    • 2.1 Ładowanie między ciałami stałymi
    • 2.2 Ładowanie cieczy
    • 2.3 Ładowanie gazu
    • 2.4 Ładowanie proszku
  • 3 Prawdziwe przykłady
  • 4 Czy istnieje zagrożenie dla zdrowia?
  • 5 Referencje

Jak wytwarzana jest elektryczność statyczna?

Elektryczność statyczna powstaje, gdy nadmiernie naładowane elektrycznie ciało przenosi nadmiar elektronów, które przechowuje, do innego ciała. Dzieje się to poprzez uwolnienie energii.

Z kolei ciało otrzymujące wyładowanie elektronów jest ładowane statycznie w procesie zwanym indukcją elektrostatyczną. To rozładowanie i ładowanie energii - odpowiednio z jednego ciała do drugiego - może nastąpić poprzez iskry lub jakiś rodzaj mechanicznego wyładowania. 

Najpowszechniejszym sposobem postrzegania elektryczności statycznej jest pocieranie dwóch naładowanych elektrycznie ciał o przeciwnych ładunkach..

Tutaj dowodzi się bilansu energetycznego, ponieważ ciało z większą liczbą elektronów oddaje ten ładunek ciału z mniejszą liczbą elektronów.. 

Nawet jeśli ciało ma bardzo wysoki ładunek elektrostatyczny, elektrony mogą „przeskakiwać” bezpośrednio w kierunku wyładowującego się obiektu, generując w ten sposób łuk elektryczny z powodu przebicia dielektrycznego powietrza..

Zasadniczo przenoszenie elektronów z jednego ciała do drugiego wynika z podstawowej interakcji między ładunkami: przeciwne ładunki elektryczne przyciągają się i podobnie jak ładunki elektryczne odpychają się nawzajem..

Umożliwia to przenoszenie ładunków elektrycznych, w zależności od reakcji wywołanej przez inne ciała, z jednego atomu na drugi i przemieszczanie się w kierunku powierzchni ciał..

W konsekwencji transfer elektronów następuje z ciała, które ma większy ładunek ujemny w kierunku ciała z mniejszym ładunkiem ujemnym, co powoduje zjawisko elektrostatyczne.

Rodzaje

Elektryczność statyczna może objawiać się na różne sposoby, w zależności od natury i stanu (ciało stałe, ciecz, gaz) ciał biorących udział w procesie. Zatem elektryczność statyczna może przybierać następujące formy:

Ładowanie między ciałami stałymi

Ten proces, zwany również tryboelektryfikacją, zachodzi, gdy elektrony są przenoszone między dwoma ciałami stałymi i zachodzi poprzez bezpośrednie tarcie lub tarcie między oboma ciałami. Dwa takie przykłady to:

Elektryczność szklista

Odnosi się do ładunku elektrycznego, który uzyskuje szkło, gdy jego powierzchnia jest pocierana.

Żywiczna energia elektryczna

Efekt analogiczny do szklistej elektryczności, która występuje podczas pocierania żywicy.

Płynne ładowanie

Ciecze mogą zostać naładowane elektrycznie w wyniku transportu rurami lub w wyniku interakcji z cząstkami stałymi, takimi jak pył. W obu przypadkach jest to kwestia kontaktu ciał stałych z cieczami..

Podobnie mogą również zostać naładowane elektrostatycznie przez interakcję z gazami. Jednak ładowanie między cieczami występuje tylko między cieczami silnie izolującymi..

Ładowanie gazu

Gazy same w sobie nie są naładowane elektrycznie. Jednak często obserwuje się procesy, w których gaz służy jako środek transportu między ciałami stałymi lub ciekłymi..

W ten sposób gazy odgrywają drugorzędną rolę w tego typu procesach, ponieważ służą jedynie jako połączenie między elementami ładunków elektrostatycznych i wyładowczych..

Ładowanie proszku

Bardzo często obserwuje się przenoszenie elektronów między proszkami naładowanymi elektrycznie, ze względu na charakter materiałów oraz różnorodność właściwości, kształtów i rozmiarów, które mogą mieć miejsce w interakcji..

Prawdziwe przykłady

W życiu codziennym występuje elektryczność statyczna. Na przykład wszyscy byliśmy świadkami wpływu elektryczności kapilarnej, popularnie zwanej puszącymi się lub kolczastymi włosami..

Oto kilka przykładów rzeczywistej elektryczności statycznej, aby ujawnić typowe przypadki z samego życia:

- Nadmuchaj balon powietrzny, zawiąż go i potrzyj o włosy, aby przenieść ładunek z włosów na balon. Zobaczysz, jak twoje włosy przylegają do balonu z powodu ładunku elektrostatycznego, czasami przeciwstawiając się działaniu grawitacji.

- Na płaskiej powierzchni umieść trochę soli lub pieprzu. Równocześnie pocierając plastikową łyżeczkę wełnianą ściereczką nastąpi przeniesienie ładunku z szmatki na łyżeczkę. Następnie przysuń łyżeczkę bliżej soli lub pieprzu. Zobaczysz, jak cząsteczki zbliżą się do łyżeczki z powodu przyciągania przez przeciwne ładunki elektryczne.

- Kilkakrotnie przesuń grzebień po włosach, zwłaszcza jeśli w otoczeniu jest mało wilgoci. Grzebień zostanie naładowany elektrycznością statyczną poprzez przeniesienie elektronów z włosa na grzebień. Następnie przybliż grzebień do małych kawałków materiału: zobaczysz, jak przylegają one do grzebienia z powodu przyciągania przeciwnych ładunków elektrycznych.

- Piorun jest formą elektryczności statycznej, ponieważ chmury, mając bezpośredni kontakt z cząsteczkami powietrza, przyjmują pewien ładunek elektryczny, który muszą przekazać, aby zrównoważyć swój system. Jedyną alternatywą dla przeniesienia nadmiaru elektronów jest przeniesienie tego dodatkowego ładunku do innej chmury drogą powietrzną; tam zachodzą promienie.

Czy masz zagrożenie dla zdrowia?

Elektryczność statyczna stwarza zagrożenie dla zdrowia, jeśli nie zostaną podjęte odpowiednie środki ostrożności.

Według Urzędu ds.Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pracy, znanego pod akronimem w języku angielskim OSHA, w przypadku wyładowań wysokiego napięcia mogą wywoływać bolesne wstrząsy u ludzi.

Jeśli dojdzie do nagłego kontaktu z przedmiotem naładowanym elektrostatycznie, ładunek może przepłynąć przez ciało osoby, generując porażenie prądem.. 

W tym przypadku konsekwencje wahają się od oparzenia do uszkodzenia serca, w zależności od drogi, jaką elektryczność statyczna przemieszcza się w ciele..

Podobnie elektryczność statyczna może być źródłem zapłonu substancji łatwopalnych i uszkodzić wrażliwe połączenia elektroniczne..

Bibliografia

  1. Różne rodzaje energii elektrycznej (2016). Odzyskany z: atomberg.com
  2. Jak wytwarzać elektryczność statyczną (2017). Odzyskany z: sciencing.com
  3. Jonassen, N. (2000). Jak generowana jest statyczna energia elektryczna? Pan Static, Compliance Engineering 17, no. 5. Odzyskane z: incompliancemag.com
  4. Lucas, J. (2015). Co to jest elektryczność statyczna? Odzyskane z: livescience.com
  5. Zasady elektryczności: elektryczność statyczna i dynamiczna (2013). Odzyskany z: redusers.com
  6. Redondo, R. (2018). Słownik elektrotechniki. Uniwersytet w Salamance. Wyższa Szkoła Techniczna Inżynierii Przemysłowej. Odzyskany z: electric.usal.es
  7. Elektryczność statyczna (2004). GCSE Bitesize. BBC ©. Odzyskane z: bbc.co.uk

Jeszcze bez komentarzy