СТАТИЧНО ЕЛЕКТРИЧЕСТВО: КАК СЕ ПРОИЗВЕЖДА, ВИДОВЕ, ПРИМЕРИ - ФИЗИЧЕСКИ

В статичното електричество е натрупването на електрически заряд върху елемент е в покой. Този тип електричество се проявява, когато има контакт между същото количество протони (субатомни частици с положителен заряд) и електрони (субатомни частици с отрицателен заряд).

Обикновено този контакт между протони и електрони се генерира чрез триенето на два елемента, които имат противоположни заряди. В този момент ефектите на статичното електричество върху телата са физически очевидни.

Как се произвежда статично електричество?

Статичното електричество се произвежда, когато прекомерно електрически зареден орган преминава излишните електрони, които помещава в друго тяло. Това се случва чрез освобождаването на енергия.

От своя страна тялото, което получава изхвърлянето на електрони, се зарежда статично чрез процес, наречен електростатична индукция. Този разряд и заряд на енергия - съответно от едно в друго тяло - може да се случи чрез искри или някакъв вид механично разреждане.

Най-разпространеният начин за възприемане на статично електричество е чрез триенето на две електрически заредени тела с противоположни заряди.

Тук енергийният баланс е доказан, тъй като тялото с по-голям брой електрон се отказва от този заряд на тялото с по-нисък брой електрон.

Дори ако тялото има много висок електростатичен заряд, електроните могат да „скочат“ директно към обекта на разряд, като по този начин генерират електрическа дъга поради диелектричния разпад на въздуха.

По същество прехвърлянето на електрони от едно тяло в друго се дължи на основното взаимодействие между зарядите: противоположни електрически заряди се привличат и като електрически заряди се отблъскват един друг.

Това позволява електрическите заряди, в зависимост от реакцията, предизвикана от други тела, да се прехвърлят от един атом към друг и да се придвижват към повърхността на телата.

Следователно, прехвърлянето на електрони става от тялото, което има по-голям отрицателен заряд към тялото с по-малко отрицателен заряд, което поражда електростатичното явление.

Видове

Статичното електричество може да се прояви по различни начини, в зависимост от естеството и състоянието (твърдо, течно, газообразно) на телата, участващи в процеса. По този начин статичното електричество може да възникне в следните форми:

Зареждане между твърди частици

Този процес, наричан още трибоелектрификация, се случва, когато електроните се прехвърлят между две твърди тела и се случва чрез директно триене или триене между двете тела. Два такива примера са:

Стъкловидно електричество

Отнася се до електрическия заряд, който стъклото придобива при разтриване на повърхността му.

Смолисто електричество

Ефект, аналогичен на електричеството на стъкловидното тяло, което се получава при разтриване на смола.

Течно зареждане

Течностите могат да се заредят електрически чрез транспортиране през тръби или чрез взаимодействие с твърди частици като прах. И в двата случая става дума за контакти в твърда течност.

По същия начин те могат да станат и електростатично заредени чрез взаимодействие с газове. Зареждането между течности обаче става само между силно изолиращи течности.

Зареждане с газ

Газовете сами по себе си не се зареждат електрически. Обичайно е обаче да станем свидетели на процеси, при които газът служи като средство за транспорт между твърди или течни тела.

По този начин газовете играят второстепенна роля в този тип процеси, тъй като те служат само за връзка между електростатичния заряд и разрядните елементи.

Прахово зареждане

Много често се наблюдава пренос на електрон между електрически заредени прахове, поради естеството на материалите и разнообразието от свойства, форми и размери, които могат да се осъществят при взаимодействието.

Реални примери

Статичното електричество присъства в ежедневието. Например, всички сме били свидетели на ефектите на капилярното електричество, популярно известно като фризови или бодливи коси.

Ето някои реални примери за статично електричество за разкриване на общи случаи от самия живот:

- Издухайте въздушен балон, закрепете го и го втрийте в косата, за да прехвърлите товара от косата към балона. Ще видите как косата ви се придържа към балона поради електростатичния заряд, като от време на време опровергава ефекта на гравитацията.

- На равна повърхност поставете малко сол или черен пипер. Едновременно триене на пластмасова чаена лъжичка с вълнена кърпа, прехвърлянето на заряда ще се случи от плат на чаена лъжичка. След това преместете чаената лъжичка по-близо до солта или черния пипер. Ще видите как частиците ще се движат към чаената лъжичка поради привличането на противоположни електрически заряди.

- Преместете гребена върху косата няколко пъти, особено ако има малка влажност в околната среда. Гребенът ще се зарежда със статично електричество чрез прехвърляне на електрони от косата към гребена. След това приближете гребена до малки парченца плат: ще видите как те се придържат към гребена поради привличането на противоположни електрически заряди.

- Мълнията е форма на статично електричество, тъй като облаците, като имат директен контакт с молекулите на въздуха, приемат определен електрически заряд, който трябва да прехвърлят, за да балансират системата си. Единствената алтернатива за прехвърляне на излишните електрони е прехвърлянето на този допълнителен заряд в друг облак през въздуха; там се провеждат лъчите.

Имате ли рискове за здравето?

Статичното електричество представлява риск за здравето, ако не се вземат подходящи предпазни мерки.

Според администрацията по безопасност и здраве при работа, известна със съкращението си на английски като OSHA, в случай на заряди на високо напрежение те могат да предизвикат болезнени сътресения у хората.

Ако се осъществи внезапен контакт с електростатично зареден предмет, зарядът може да протече през тялото на човека, генерирайки токов удар.

В този случай последствията варират от изгаряне до сърдечно заболяване, в зависимост от пътя, по който статичното електричество пътува в тялото.

По същия начин статичното електричество може да бъде източник на запалване на запалими вещества и да повреди чувствителни електронни връзки.

Препратки

Различни видове електроенергия (2016). Възстановено от: atomberg.com
Как да произвеждаме статично електричество (2017). Възстановено от: sciaching.com
Йонасен, Н. (2000). Как се генерира статично електричество? Г-н Static, Compliance Engineering 17, no. 5. Възстановени от: incompliancemag.com
Лукас, Дж. (2015). Какво е статично електричество? Възстановена от: lifecience.com
Принципи на електричеството: статично и динамично електричество (2013). Възстановени от: redusers.com
Редондо, Р. (2018). Речник на електротехниката. Университет в Саламанка. Висше техническо училище по индустриално инженерство. Възстановено от: електричество.usa.es

СТАТИЧНО ЕЛЕКТРИЧЕСТВО: КАК СЕ ПРОИЗВЕЖДА, ВИДОВЕ, ПРИМЕРИ - ФИЗИЧЕСКИ - 2025