Electricitate statică
Electricitatea statică înseamnă creșterea sarcinii electrice pe suprafața obiectelor. Această sarcină electrică rămâne pe un obiect până când acesta fie curge în pământ, fie își pierde rapid sarcina printr-o descărcare. Schimbul de sarcină poate avea loc în condiții precum atunci când obiecte diferite sunt frecate și separate. O sarcină statică va rămâne doar atunci când una dintre suprafețe are o rezistență mare la fluxul electric. Efectele electricității statice sunt cunoscute de majoritatea oamenilor, deoarece pot vedea, simți și chiar auzi scânteia. Această scânteie apare atunci când încărcătura în exces este neutralizată. Această neutralizare are loc atunci când excesul de sarcină curge într-un conductor electric (de exemplu, o cale spre masă). Un alt flux de sarcină apare atunci când un obiect încărcat se află în apropierea unei regiuni cu un exces de sarcină de polaritate opusă (pozitivă sau negativă). Fenomenul familiar al unui "șoc" static este cauzat de neutralizarea sarcinii.
Fulgerul, un exemplu de descărcare statică
Istoric
În epoca greacă, Thales a descoperit electricitatea statică atunci când își curăța chihlimbarul. Dar, la acea vreme, nu au acordat atenție acestui aspect și nu au făcut cercetări în acest sens. Ei știau doar că frecarea unui obiect produce o forță de atracție. Cercetarea serioasă a electricității statice a început în secolul al XVII-lea, când Otto Von Guericke a realizat primul generator de fricțiune. Iar în secolul al XVIII-lea, Coulomb a început cercetările privind o cantitate fixă de electricitate statică. Benjamin Franklin a asociat electricitatea statică cu furtunile. În 1832, Michael Faraday a publicat rezultatele experimentului său privind identitatea electricității. Acest raport a demonstrat că electricitatea produsă prin utilizarea unui magnet, electricitatea voltaică produsă de o baterie și electricitatea statică sunt toate identice. De la rezultatul lui Faraday, istoria electricității statice poate fi considerată ca fiind studiul electricității în general.
Încărcare
Multe situații pot provoca electricitate statică.
- Contactul face separarea sarcinilor:
Majoritatea materialelor au o atracție chimică unică pentru electroni. Din acest motiv, frecarea unor materiale diferite poate provoca separarea sarcinilor. Materialul va avea o sarcină pozitivă dacă are o atracție mai mică pentru electroni decât celălalt material.Uneori, trecând peste un covor și apoi atingând un obiect metalic (de exemplu, clanța ușii), se poate produce un șoc electric static.
- Presiunea determină separarea sarcinilor:
O presiune suficient de puternică determină o separare a sarcinilor în anumite tipuri de materiale, cum ar fi cristalele și moleculele ceramice.
- Căldura realizează separarea sarcinilor:
Încălzirea anumitor materiale poate da energie electronilor. Prin această putere, electronii se desprind de atomi. Atomii care pierd electroni devin o sarcină pozitivă.
- Încărcătura face separarea încărcăturii:
Un obiect încărcat poate face ca un obiect neutru să aibă separare de sarcină. Încărcăturile de același semn (negativ cu negativ sau pozitiv cu pozitiv) se resping reciproc, iar sarcinile de semn opus se atrag reciproc. Acest lucru forțează partea obiectului neutru care se află în apropierea obiectului încărcat să aibă sarcină opusă obiectului încărcat. Această forță slăbește rapid dacă cele două obiecte se îndepărtează unul de celălalt. Efectul apare cel mai mult atunci când obiectul neutru are o sarcină care se poate mișca liber
.electricitatea statică poate provoca un șoc ușor.
Descărcarea de gestiune
Descărcarea statică este un exces de sarcină care este neutralizat de un flux de sarcini dinspre sau către mediul înconjurător. Sarcinile pozitive primesc electroni din mediul înconjurător, iar sarcinile negative își pierd electronii în mediul înconjurător.
Senzația de șoc electric static este cauzată de stimularea nervilor pe măsură ce curentul de neutralizare trece prin corpul uman. Datorită prezenței unei cantități mari de apă în organism, încărcătura nu este, în general, suficientă pentru a provoca un curent periculos de mare. Fulgerul este, de asemenea, un exemplu de descărcare statică. Un nor primește o sarcină foarte mare prin ciocnirea cu alți nori. Acesta emite încărcătura în exces către sol. Dar această încărcătură uriașă nu apare niciodată în mod natural în mediul înconjurător al omului, cu excepția cazului în care acesta este lovit de fulger.
În ciuda naturii aparent inofensive a electricității statice, aceasta poate prezenta riscuri semnificative în cercetare, deoarece o încărcătură mare poate strica echipamentul.
