Statisk elektricitet Hur den produceras, typer, exempel

4007
Philip Kelley
Statisk elektricitet Hur den produceras, typer, exempel

De statisk elektricitet Det är ackumuleringen av elektrisk laddning på ett element som är i vila. Denna typ av elektricitet manifesteras när det finns kontakt mellan samma mängd protoner (subatomära partiklar med positiv laddning) och elektroner (subatomära partiklar med negativ laddning)..

Vanligtvis genereras denna kontakt mellan protoner och elektroner genom friktionen av två element som har motsatta laddningar. Det är just nu som effekterna av statisk elektricitet på kroppar är fysiskt tydliga..

Artikelindex

  • 1 Hur produceras statisk elektricitet?
  • 2 typer
    • 2.1 Lastning mellan fasta ämnen
    • 2.2 Fyllning av vätskor
    • 2.3 Gasbelastning
    • 2.4 Pulverladdning
  • 3 Verkliga exempel
  • 4 Har du hälsorisker?
  • 5 Referenser

Hur produceras statisk elektricitet?

Statisk elektricitet produceras när en alltför elektriskt laddad kropp passerar överskottet av elektroner som den rymmer i en annan kropp. Detta händer genom frigöring av energi.

I sin tur laddas kroppen som tar emot urladdning av elektroniskt statiskt genom en process som kallas elektrostatisk induktion. Denna urladdning och laddning av energi från en kropp till en annan kan ske genom gnistor eller någon form av mekanisk urladdning. 

Det vanligaste sättet att uppfatta statisk elektricitet är genom att gnugga två elektriskt laddade kroppar med motsatta laddningar..

Här framgår energibalansen, eftersom kroppen med ett högre elektronantal ger upp denna laddning till kroppen med ett lägre elektronantal.. 

Även om en kropp har en mycket hög elektrostatisk laddning kan elektronerna "hoppa" direkt mot urladdningsobjektet och därigenom generera en elektrisk båge på grund av luftens dielektriska nedbrytning..

I grund och botten beror överföringen av elektroner från en kropp till en annan på den grundläggande växelverkan mellan laddningar: motsatta elektriska laddningar lockar och liknande elektriska laddningar stöter ut varandra..

Detta gör det möjligt för elektriska laddningar, beroende på reaktionen som induceras av de andra kropparna, att överföras från en atom till en annan och röra sig mot kroppens yta..

Följaktligen sker överföringen av elektroner från kroppen som har en större negativ laddning mot kroppen med mindre negativ laddning, vilket ger upphov till det elektrostatiska fenomenet.

Typer

Statisk elektricitet kan manifestera sig på olika sätt, beroende på karaktären och tillståndet (fast, flytande, gasformigt) hos de organ som är inblandade i processen. Således kan statisk elektricitet ha följande former:

Lastning mellan fasta ämnen

Denna process, även kallad triboelektrifiering, inträffar när elektroner överförs mellan två fasta kroppar, och det sker genom direkt friktion eller friktion mellan båda kropparna. Två sådana exempel är:

Glaskraft

Avser den elektriska laddning som glaset får när ytan gnuggas.

Hartsartad el

Effekt analog med glasig elektricitet som uppstår när du gnuggar ett harts.

Vätskebelastning

Vätskor kan laddas elektriskt genom att transporteras genom rör eller genom interaktion med fasta partiklar som damm. I båda fallen handlar det om kontakter mellan fasta ämnen och vätskor..

På samma sätt kan de också laddas elektrostatiskt genom att interagera med gaser. Laddning mellan vätskor sker emellertid endast mellan högisolerande vätskor..

Gasbelastning

Gaser i sig är inte elektriskt laddade. Det är emellertid vanligt att bevittna processer där en gas fungerar som ett transportmedel mellan fasta eller flytande kroppar..

På detta sätt spelar gaser en sekundär roll i denna typ av process, eftersom de endast fungerar som en koppling mellan elektrostatisk laddning och urladdningselement..

Pulverladdning

Det är mycket vanligt att bevittna elektronöverföring mellan elektriskt laddade pulver på grund av materialens natur och de många egenskaper, former och storlekar som kan äga rum i interaktionen..

Verkliga exempel

Statisk elektricitet finns i vardagen. Vi har till exempel alla bevittnat effekterna av kapillärelektricitet, populärt kallat krusigt eller taggigt hår..

Här är några riktiga exempel på statisk elektricitet för att avslöja vanliga fall från själva livet:

- Spräng en luftballong, knut den och gnugga den mot ditt hår för att överföra laddningen från håret till ballongen. Du kommer att se hur ditt hår fäster vid ballongen på grund av den elektrostatiska laddningen, ibland trotsar effekten av tyngdkraften.

- Placera lite salt eller peppar på en plan yta. Samtidigt som du gnuggar en tesked av plast med en ylduk, kommer laddningsöverföringen att ske från tyg till tesked. Flytta sedan tesked närmare salt eller peppar. Du kommer att se hur partiklarna kommer att närma sig mot tesked på grund av attraktion genom motsatta elektriska laddningar.

- Flytta kammen över håret flera gånger, speciellt om det är lite fukt i miljön. Kammen laddas med statisk elektricitet genom överföring av elektroner från håret till kammen. För sedan kammen närmare små tygbitar: du kommer att se hur dessa håller fast vid kammen på grund av att motsatta elektriska laddningar lockar.

- Blixt är en form av statisk elektricitet, eftersom moln som har direktkontakt med luftmolekyler tar en viss elektrisk laddning som de måste överföra för att balansera sitt system. Det enda alternativet att överföra överflödiga elektroner är att överföra denna extra laddning till ett annat moln genom luften; där strålarna äger rum.

Har du hälsorisker?

Statisk elektricitet medför hälsorisker om inte lämpliga försiktighetsåtgärder vidtas.

Enligt Occupational Safety and Health Administration, känd av dess akronym på engelska som OSHA, kan de vid högspänningsurladdningar orsaka smärtsamma chocker hos människor..

Om plötslig kontakt görs med ett elektrostatiskt laddat föremål kan laddningen strömma genom personens kropp och generera en elektrisk stöt.. 

I det här fallet varierar konsekvenserna från en brännskada till hjärtskador, beroende på den väg som statisk elektricitet färdas i kroppen..

På samma sätt kan statisk elektricitet vara en antändningskälla för brandfarliga ämnen och skada känsliga elektroniska anslutningar..

Referenser

  1. Olika typer av el (2016). Återställd från: atomberg.com
  2. Hur man producerar statisk elektricitet (2017). Återställd från: sciencing.com
  3. Jonassen, N. (2000). Hur genereras statisk elektricitet? Mr. Static, Compliance Engineering 17, nr. 5. Återställd från: incompliancemag.com
  4. Lucas, J. (2015). Vad är statisk elektricitet? Återställd från: livescience.com
  5. Principer för el: statisk och dynamisk elektricitet (2013). Återställd från: reducers.com
  6. Redondo, R. (2018). Ordbok för elektroteknik. University of Salamanca. Högskolan för industriell teknik. Återställd från: el.usal.es
  7. Statisk elektricitet (2004). GCSE Bitesize. BBC ©. Återställd från: bbc.co.uk

Ingen har kommenterat den här artikeln än.