STATIČNA ELEKTRIKA: KAKO SE PROIZVAJA, VRSTE, PRIMERI - FIZIČNO - 2026

Statična elektrika je kopičenje električnega naboja na elementu je v mirovanju. Ta vrsta električne energije se kaže, ko pride do stika med isto količino protonov (pozitivno nabitih subatomskih delcev) in elektronov (negativno nabiti subatomski delci).

Običajno ta stik med protoni in elektroni nastane s trenjem dveh elementov, ki imata nasproten naboj. V tem času so učinki statične elektrike na telesa fizično vidni.

Kako nastane statična elektrika?

Statična elektrika nastane, ko prekomerno električno napolnjeno telo preseže odvečne elektrone, ki jih shrani v drugo telo. To se zgodi s sproščanjem energije.

Telo, ki sprejema praznjenje elektronov, pa se statično napolni s postopkom, imenovanim elektrostatična indukcija. To praznjenje in nabiranje energije - od enega telesa do drugega - lahko nastane zaradi iskre ali neke vrste mehanskega praznjenja.

Najpogostejši način zaznavanja statične elektrike je z drgnjenjem dveh električno nabitih teles z nasprotnimi naboji.

Tukaj je razvidno energijsko ravnovesje, saj se telo z večjim številom elektronov temu naboju odpove v telo z nižjim številom elektronov.

Tudi če ima telo zelo velik elektrostatični naboj, lahko elektroni "skačejo" neposredno proti praznjenju, s čimer nastane električni lok zaradi dielektričnega razpada zraka.

V bistvu je prenos elektronov iz enega telesa v drugo posledica osnovne interakcije med naboji: nasprotni električni naboji se med seboj privlačijo in se kot električni naboji med seboj odbijajo.

To omogoča, da se električni naboji, odvisno od reakcije drugih teles, prenašajo iz enega atoma na drugega in se premikajo proti površini teles.

Posledično pride do prenosa elektronov iz telesa, ki ima v telesu večji negativni naboj z manj negativnega naboja, kar povzroči elektrostatični pojav.

Vrste

Statična elektrika se lahko manifestira na različne načine, odvisno od narave in stanja (trdnih, tekočih, plinastih) teles, ki sodelujejo v procesu. Tako se lahko pojavi statična elektrika v naslednjih oblikah:

Nalaganje med trdnimi snovmi

Ta proces, imenovan tudi triboelektrifikacija, se zgodi, ko se elektroni prenašajo med dvema trdnima telesoma, zgodi pa se z neposrednim trenjem ali trenjem med obema telesoma. Dva taka primera sta:

Steklena elektrika

Nanaša se na električni naboj, ki ga steklo pridobi pri drgnjenju njegove površine.

Smolasta električna energija

Učinek, podoben električni steklovini, ki nastane pri drgnjenju smole.

Nalaganje tekočine

Tekočine se lahko električno napolnijo s prevozom skozi cevi ali medsebojnim delom s trdnimi delci, kot je prah. V obeh primerih gre za stike med trdnimi snovmi in tekočinami.

Prav tako lahko med interakcijo s plini postanejo elektrostatično nabiti. Vendar se polnjenje med tekočinami pojavi le med visoko izolirnimi tekočinami.

Nalaganje plina

Plini sami po sebi niso električno napolnjeni. Običajno pa je priča pričevanjem procesov, pri katerih plin služi kot prevozno sredstvo med trdnimi ali tekočimi telesi.

Na ta način imajo v tej vrsti procesa sekundarno vlogo plini, saj služijo le kot povezava med elementi elektrostatičnega naboja in praznjenja.

Nalaganje prahu

Zaradi narave materialov in raznolikosti lastnosti, oblik in velikosti, ki se lahko odvijajo v interakciji, je zelo pogosto opaziti prenos elektrona med električno napolnjenimi praški.

Pravi primeri

Statična elektrika je prisotna v vsakdanjem življenju. Na primer, vsi smo bili priča učinkom kapilarne elektrike, popularno znani kot frizz ali špičasti lasje.

Tu je nekaj resničnih primerov statične elektrike, s katerimi lahko izpostavite običajne primere iz samega življenja:

- Napihnite zračni balon, ga zavežite in podrgnite po laseh, da boste tovor z las prenesli na balon. Videli boste, kako se vaši lasje zaradi elektrostatičnega naboja prilepijo na balon in na trenutke kljubujejo učinku gravitacije.

- Na ravno površino položite malo soli ali popra. Istočasno drgnjenje plastične čajne žličke z volneno krpo bo prišlo do prenosa polnjenja s krpe na čajno žličko. Nato žličko premaknite bližje soli ali popru. Videli boste, kako se bodo delci premikali proti čajni žlički zaradi privlačnosti nasprotnih električnih nabojev.

- Večkrat premaknite glavnik po laseh, še posebej, če je v okolju malo vlage. Glavnik se bo s prenosom elektronov iz dlake v glavnik napolnil s statično elektriko. Nato glavnik približajte majhnim koščkom tkanine: videli boste, kako se ti držijo glavnika zaradi privlačnosti nasprotnih električnih nabojev.

- strele so oblika statične elektrike, saj oblaki, ki imajo neposreden stik z molekulami zraka, sprejmejo določen električni naboj, ki ga morajo prenesti, da uravnotežijo svoj sistem. Edina alternativa za prenos odvečnih elektronov je prenos tega dodatka v drug oblak po zraku; tam potekajo žarki.

Imate tveganja za zdravje?

Če se ne sprejmejo ustrezni varnostni ukrepi, statična elektrika predstavlja tveganje za zdravje.

Po podatkih uprave za varstvo pri delu, ki jo v angleščini imenujejo akronim kot OSHA, lahko v primeru izpustov visoke napetosti pri ljudeh povzročijo boleče šoke.

Če je z elektrostatično nabitim predmetom nenaden stik, lahko naboj teče skozi telo osebe, kar povzroči električni udar.

V tem primeru se posledice gibljejo od opekline do srčne bolezni, odvisno od poti, ki jo v telesu potuje statična elektrika.

Prav tako je statična elektrika lahko vir vžiga za vnetljive snovi in ​​poškoduje občutljive elektronske povezave.

Reference

1. Različne vrste električne energije (2016). Pridobljeno: atomberg.com
2. Kako proizvajati statično elektriko (2017). Pridobljeno: sciaching.com
3. Jonassen, N. (2000). Kako nastaja statična električna energija? G. Static, skladnost inženiring 17, št. 5. Pridobljeno od: incompliancemag.com
4. Lucas, J. (2015). Kaj je statična elektrika? Pridobljeno od: lifecience.com
5. Načela električne energije: statična in dinamična elektrika (2013). Obnovljeno od: redusers.com
6. Redondo, R. (2018). Slovar elektrotehnike. Univerza v Salamanci. Višja tehnična šola za industrijski inženiring. Pridobljeno: elektrika.usal.es
7. Statična elektrika (2004). GCSE Bitesize. BBC ©. Pridobljeno iz: bbc.co.uk