STATISKĀ ELEKTRĪBA: KĀ TĀ TIEK RAŽOTA, VEIDI, PIEMĒRI - FIZISKĀ - 2025

Statiskā elektrība ir uzkrāšanās elektrisko maksas elementa ir atpūta. Šāda veida elektrība izpaužas, kad ir kontakts starp vienādu protonu daudzumu (pozitīvi lādētas subatomiskās daļiņas) un elektroniem (negatīvi lādētas subatomijas daļiņas).

Parasti šis kontakts starp protoniem un elektroniem rodas, berzējot divus elementus, kuriem ir pretēji lādiņi. Tieši šajā laikā statiskās elektrības ietekme uz ķermeņiem ir fiziski acīmredzama.

Kā tiek ražota statiskā elektrība?

Statiskā elektrība tiek ražota, kad pārmērīgi elektriski uzlādēts ķermenis nodod pārpalikušos elektronus citā ķermenī. Tas notiek caur enerģijas atbrīvošanu.

Savukārt ķermeni, kas saņem elektronu izlādi, statiski uzlādē process, ko sauc par elektrostatisko indukciju. Šī enerģijas izlāde un lādiņš - attiecīgi no viena ķermeņa uz otru - var notikt dzirksteļu vai kāda veida mehāniskās izlādes rezultātā.

Visbiežākais statiskās elektrības uztveršanas veids ir divu elektriski lādētu ķermeņu berzēšana ar pretējiem lādiņiem.

Šeit tiek pierādīts enerģijas līdzsvars, jo ķermenis ar lielāku elektronu skaitu atsakās no šī lādiņa ķermenim ar zemāku elektronu skaitu.

Pat ja ķermenim ir ļoti augsts elektrostatiskais lādiņš, elektroni var “lēkt” tieši pret izlādes objektu, tādējādi radot elektrisko loku, pateicoties dielektriskajam gaisa sadalījumam.

Būtībā elektronu pārvietošana no viena ķermeņa uz otru notiek ar lādiņu pamata mijiedarbību: pretēji elektriskie lādiņi piesaista un līdzīgi kā elektriskie lādiņi atgrūž viens otru.

Tas ļauj elektriskajiem lādiņiem, atkarībā no citu ķermeņu izraisītās reakcijas, pāriet no viena atoma uz otru un virzīties uz ķermeņu virsmu.

Līdz ar to elektronu pārnešana notiek no ķermeņa, kuram ir lielāks negatīvais lādiņš, ar mazāku negatīvo lādiņu, izraisot elektrostatisko parādību.

Veidi

Statiskā elektrība var izpausties dažādos veidos, atkarībā no procesā iesaistīto struktūru rakstura un stāvokļa (cietas, šķidras, gāzveida). Tādējādi statiskā elektrība var notikt šādās formās:

Iekraušana starp cietām vielām

Šis process, ko sauc arī par triboelektrifikāciju, notiek, kad elektroni tiek pārsūtīti starp diviem cietiem ķermeņiem, un tas notiek ar tiešu berzi vai berzi starp abiem ķermeņiem. Divi šādi piemēri:

Stiklveida elektrība

Tas attiecas uz elektrisko lādiņu, ko stikls iegūst, berzējot tā virsmu.

Sveķaina elektrība

Stiklveida elektrībai analogs efekts, kas rodas, berzējot sveķus.

Šķidruma iekraušana

Šķidrumus var uzlādēt elektriski, tos transportējot caur caurulēm vai mijiedarbojoties ar cietām daļiņām, piemēram, putekļiem. Abos gadījumos runa ir par cietā un šķidruma kontaktiem.

Tāpat, mijiedarbojoties ar gāzēm, tās var kļūt arī elektrostatiski uzlādētas. Tomēr uzlāde starp šķidrumiem notiek tikai starp ļoti izolējošiem šķidrumiem.

Gāzes iekraušana

Gāzes pašas par sevi nav elektriski uzlādētas. Tomēr ir ierasts novērot procesus, kuros gāze kalpo kā pārvietošanās līdzeklis starp cietiem vai šķidriem ķermeņiem.

Tādā veidā gāzēm ir sekundāra loma šāda veida procesos, jo tās kalpo tikai kā savienojums starp elektrostatisko lādiņu un izlādes elementiem.

Pulvera iekraušana

Materiālu rakstura un īpašību, formu un izmēru dažādības dēļ, kas var notikt mijiedarbībā, ir ļoti bieži novērot elektronu pārsūtīšanu starp elektriski uzlādētiem pulveriem.

Īsti piemēri

Statiskā elektrība ir sastopama ikdienas dzīvē. Piemēram, mēs visi esam bijuši aculiecinieki kapilārās elektrības ietekmei, kas tautā pazīstama kā sprogaini vai dzēlīgi mati.

Šeit ir daži reāli statiskās elektrības piemēri, lai atrastu izplatītos gadījumus no pašas dzīves:

- Uzpūtiet gaisa balonu, izveidojiet mezglu un berziet to pret matiem, lai slodze no matiem pārietu uz balonu. Jūs redzēsit, kā jūsu mati elektrostatiskās lādiņa dēļ pielīp pie balona, ​​reizēm izaicinot gravitācijas efektu.

- Uz līdzenas virsmas ielieciet nedaudz sāls vai piparu. Vienlaicīgi berzējot plastmasas tējkaroti ar vilnas audumu, lādiņa pārnešana notiks no auduma uz tējkaroti. Pēc tam pārvietojiet tējkaroti tuvāk sālim vai pipariem. Jūs redzēsit, kā daļiņas virzīsies tējkarotes virzienā pretējo elektrisko lādiņu pievilināšanas dēļ.

- Vairākas reizes pārvietojiet ķemmi pār matiem, it īpaši, ja vidē ir maz mitruma. Ķemmi uzlādēs ar statisko elektrību, elektronus pārnesot no matiem uz ķemmi. Pēc tam pietuviniet ķemmi maziem auduma gabaliem: jūs redzēsit, kā šie pielīp ķemmei pretēju elektrisko lādiņu pievilcības dēļ.

- Zibens ir statiskās elektrības veids, jo mākoņi, tieši saskaroties ar gaisa molekulām, pieņem noteiktu elektrisko lādiņu, kas tiem jāpārnes, lai līdzsvarotu sistēmu. Vienīgā alternatīva pārpalikušo elektronu pārvietošanai ir šīs papildu maksas pārnešana pa citu mākoni caur gaisu; tur notiek stari.

Vai jums ir risks veselībai?

Ja netiek veikti atbilstoši piesardzības pasākumi, statiskā elektrība rada risku veselībai.

Saskaņā ar Darba drošības un veselības aizsardzības pārvaldes teikto, ko angliski dēvē par OSHA, augstsprieguma izlādes gadījumā tie var izraisīt sāpīgus satricinājumus cilvēkiem.

Ja pēkšņi tiek veikts kontakts ar elektrostatiski uzlādētu priekšmetu, lādiņš var plūst caur cilvēka ķermeni, radot elektrošoku.

Tādā gadījumā sekas variē no apdeguma līdz sirds slimībai atkarībā no statiskās elektrības pārvietošanās ceļa.

Tāpat statiskā elektrība var būt viegli uzliesmojošu vielu avots un sabojāt jutīgus elektroniskos savienojumus.

Atsauces

1. Dažādi elektrības veidi (2016). Atgūts no: atomberg.com
2. Kā ražot statisko elektrību (2017). Atgūts no: sciencing.com
3. Jonassens, N. (2000). Kā tiek radīta statiskā elektrība? Static kungs, atbilstības inženierija 17, nr. 5. Atgūts no: Compliancemag.com
4. Lūkass, J. (2015). Kas ir statiskā elektrība? Atgūts no: livescience.com
5. Elektroenerģijas principi: statiskā un dinamiskā elektrība (2013). Atgūts no: redusers.com
6. Redondo, R. (2018). Elektrotehnikas vārdnīca. Salamankas Universitāte. Rūpniecības tehnikas augstākā tehniskā skola. Atgūts no: elektrība.uzdevumi.es
7. Statiskā elektrība (2004). GCSE Bitesize. BBC ©. Atgūts no: bbc.co.uk