STATISK ELEKTRISITET: HVORDAN DEN PRODUSERES, TYPER, EKSEMPLER - FYSISK - 2026

Den statiske elektrisitet er akkumuleringen av elektrisk ladning på et element er i ro. Denne typen elektrisitet manifesteres når det er kontakt mellom samme mengde protoner (positivt ladede subatomiske partikler) og elektroner (negativt ladede subatomiske partikler).

Vanligvis genereres denne kontakten mellom protoner og elektroner gjennom friksjonen av to elementer som har motsatte ladninger. Det er på dette tidspunktet virkningene av statisk elektrisitet på kropper er fysisk tydelige.

Hvordan produseres statisk elektrisitet?

Statisk elektrisitet blir produsert når et for mye elektrisk ladet legeme fører de overskytende elektronene det huser inn i et annet legeme. Dette skjer gjennom frigjøring av energi.

På sin side lades kroppen som mottar utladning av elektroner statisk gjennom en prosess som kalles elektrostatisk induksjon. Denne utladningen og ladningen av energi - fra henholdsvis en kropp til en annen - kan skje gjennom gnister eller en eller annen type mekanisk utladning.

Den vanligste måten å oppfatte statisk elektrisitet er gjennom å gni to elektrisk ladede kropper med motsatte ladninger.

Her er energibalansen påvist, siden kroppen med høyere elektronantall gir opp denne ladningen til kroppen med lavere elektronantall.

Selv om et legeme har en veldig høy elektrostatisk ladning, kan elektronene "hoppe" direkte mot utladningsobjektet, og dermed generere en elektrisk lysbue på grunn av den dielektriske nedbrytningen av luften.

I hovedsak skyldes overføring av elektroner fra et organ til et annet det grunnleggende samspillet mellom ladninger: motsatte elektriske ladninger tiltrekker seg og som elektriske ladninger avviser hverandre.

Dette gjør det mulig for elektriske ladninger, avhengig av reaksjonen indusert av andre legemer, å bli overført fra et atom til et annet og bevege seg mot overflaten av kroppene.

Følgelig skjer overføring av elektroner fra kroppen som har en større negativ ladning til kroppen med mindre negativ ladning, noe som gir opphav til det elektrostatiske fenomenet.

typer

Statisk elektrisitet kan manifestere seg på forskjellige måter, avhengig av arten og tilstanden (fast, flytende, gassformet) til kroppene som er involvert i prosessen. Dermed kan statisk elektrisitet oppstå i følgende former:

Lasting mellom faste stoffer

Denne prosessen, også kalt triboelektrifisering, skjer når elektroner overføres mellom to faste legemer, og det skjer gjennom direkte friksjon eller friksjon mellom begge kropper. To slike eksempler er:

Glassholdig elektrisitet

Det refererer til den elektriske ladningen som glasset får når overflaten gnides.

Resinøs strøm

En effekt analog med glasslegemet som oppstår når du gnir en harpiks.

Væskebelastning

Væsker kan bli elektrisk ladet ved å transporteres gjennom rør eller ved å samhandle med faste partikler som støv. I begge tilfeller handler det om faste væskekontakter.

På samme måte kan de også bli elektrostatisk ladet ved å samhandle med gasser. Lading mellom væsker skjer imidlertid bare mellom sterkt isolerende væsker.

Gassbelastning

Gasser, i seg selv, er ikke elektrisk ladet. Imidlertid er det vanlig å være vitne til prosesser der en gass fungerer som et transportmiddel mellom faste eller flytende legemer.

På denne måten spiller gasser en sekundær rolle i denne typen prosesser, siden de bare fungerer som en forbindelse mellom elektrostatisk ladning og utladningselementer.

Pulverbelastning

Det er veldig vanlig å være vitne til elektronoverføring mellom elektrisk ladede pulver, på grunn av materialenes art og mangfoldet av egenskaper, former og størrelser som kan finne sted i samspillet.

Ekte eksempler

Statisk elektrisitet er til stede i hverdagen. For eksempel har vi alle vært vitne til effekten av kapillær elektrisitet, populært kjent som frizz eller pigget hår.

Her er noen virkelige eksempler på statisk elektrisitet for å avsløre vanlige tilfeller fra selve livet:

- Spreng en luftballong, knut den og gni den mot håret ditt for å overføre belastningen fra håret til ballongen. Du vil se hvordan håret ditt fester seg til ballongen på grunn av den elektrostatiske ladningen, og trosser effekten av tyngdekraften til tider.

- Legg litt salt eller pepper på en flat overflate. Gni samtidig en plastteskje med en ullklut, vil overføringen skje fra klut til teskje. Flytt deretter teskjeen nærmere saltet eller pepper. Du vil se hvordan partiklene vil bevege seg mot teskjeen på grunn av tiltrekningen av motsatte elektriske ladninger.

- Flytt kammen over håret flere ganger, spesielt hvis det er lite luftfuktighet. Kammen blir ladet med statisk elektrisitet ved overføring av elektroner fra håret til kammen. Ta så kammen nærmere små stoffstykker: du vil se hvordan disse klistrer seg til kammen på grunn av tiltrekningen av motsatte elektriske ladninger.

- Lyn er en form for statisk elektrisitet, siden skyer, ved å ha direkte kontakt med luftmolekyler, tar en viss elektrisk ladning som de må overføre for å balansere systemet. Det eneste alternativet til å overføre overskytende elektroner er å overføre denne ekstra kostnaden til en annen sky gjennom luften; der finner strålene sted.

Har du helserisiko?

Statisk elektrisitet utgjør helserisiko hvis det ikke tas riktige forholdsregler.

I følge Arbeidsmiljøet, som er kjent under forkortelsen på engelsk som OSHA, kan de i tilfelle høyspenning utløse smertefulle støt hos mennesker.

Hvis det plutselig blir tatt kontakt med et elektrostatisk ladet objekt, kan ladningen strømme gjennom personens kropp og generere et elektrisk støt.

I så fall spenner konsekvensene fra en forbrenning til hjertesykdom, avhengig av stien som statisk elektrisitet reiser i kroppen.

På samme måte kan statisk elektrisitet være en antennelseskilde for brennbare stoffer og skadesfølsomme elektroniske tilkoblinger.

referanser

1. Ulike typer strøm (2016). Gjenopprettet fra: atomberg.com
2. Hvordan produsere statisk elektrisitet (2017). Gjenopprettet fra: sciencing.com
3. Jonassen, N. (2000). Hvordan genereres statisk elektrisitet? Mr. Static, Compliance Engineering 17, nr. 5. Gjenopprettet fra: incompliancemag.com
4. Lucas, J. (2015). Hva er statisk elektrisitet? Gjenopprettet fra: livescience.com
5. Prinsipper for elektrisitet: statisk og dynamisk elektrisitet (2013). Gjenopprettet fra: redusers.com
6. Redondo, R. (2018). Ordbok for elektroteknikk. University of Salamanca. Higher Technical School of Industrial Engineering. Gjenopprettet fra: electric.usal.es
7. Static Electricity (2004). GCSE Bitesize. BBC © gjenopprettet fra: bbc.co.uk