Statická elektřina, jak se vyrábí, typy, příklady

3614
David Holt
Statická elektřina, jak se vyrábí, typy, příklady

The statická elektřina Jedná se o akumulaci elektrického náboje na prvku, který je v klidu. Tento typ elektřiny se projevuje kontaktem mezi stejným množstvím protonů (subatomární částice s kladným nábojem) a elektrony (subatomové částice se záporným nábojem)..

Obvykle je tento kontakt mezi protony a elektrony generován třením dvou prvků, které mají opačné náboje. V tuto dobu jsou účinky statické elektřiny na těla fyzicky evidentní..

Rejstřík článků

  • 1 Jak se vyrábí statická elektřina?
  • 2 druhy
    • 2.1 Zatížení mezi pevnými látkami
    • 2.2 Plnění kapalin
    • 2.3 Plnění plynem
    • 2.4 Náplň prášku
  • 3 Skutečné příklady
  • 4 Máte zdravotní rizika?
  • 5 Reference

Jak se vyrábí statická elektřina?

Statická elektřina se vyrábí, když nadměrně elektricky nabité tělo předá přebytečné elektrony, které obsahuje, do jiného těla. K tomu dochází uvolňováním energie.

Tělo, které přijímá výboj elektronů, je zase staticky nabité procesem zvaným elektrostatická indukce. Tento výboj a náboj energie - z jednoho těla do druhého - může nastat jiskrami nebo nějakým druhem mechanického výboje. 

Nejběžnějším způsobem, jak vnímat statickou elektřinu, je tření dvou elektricky nabitých těles o opačné náboje..

Zde je prokázána energetická bilance, protože tělo s vyšším počtem elektronů se vzdá tohoto náboje tělu s nižším počtem elektronů.. 

I když má těleso velmi vysoký elektrostatický náboj, elektrony mohou „skákat“ přímo směrem k výbojovému objektu a generovat tak elektrický oblouk v důsledku dielektrického rozpadu vzduchu..

V podstatě je přenos elektronů z jednoho těla do druhého způsoben základní interakcí mezi náboji: opačné elektrické náboje přitahují a jako elektrické náboje se navzájem odpuzují..

To umožňuje, aby byly elektrické náboje v závislosti na reakci vyvolané jinými tělesy přenášeny z jednoho atomu na druhý a pohybovaly se směrem k povrchu těles..

V důsledku toho dochází k přenosu elektronů z těla, které má větší záporný náboj směrem k tělu s méně záporným nábojem, což vede k elektrostatickému jevu.

Typy

Statická elektřina se může projevovat různými způsoby, v závislosti na povaze a stavu (pevných, kapalných, plynných) orgánů zapojených do procesu. Statická elektřina tedy může mít následující formy:

Zatížení mezi pevnými látkami

Tento proces, nazývaný také triboelektrifikace, nastává, když jsou elektrony přenášeny mezi dvěma pevnými tělesy, a děje se přímým třením nebo třením mezi oběma tělesy. Dva takové příklady jsou:

Skelná elektřina

Odkazuje na elektrický náboj, který sklo získá, když je jeho povrch třen.

Pryskyřičná elektřina

Účinek analogický skelné elektřině, ke které dochází při tření pryskyřice.

Plnění kapalinou

Kapaliny se mohou elektricky nabíjet transportem trubkami nebo interakcí s pevnými částicemi, jako je prach. V obou případech jde o kontakty mezi pevnými a kapalnými látkami..

Podobně se mohou také elektrostaticky nabít interakcí s plyny. K nabíjení mezi kapalinami však dochází pouze mezi vysoce izolačními kapalinami..

Plnění plynem

Plyny samy o sobě nejsou elektricky nabité. Je však běžné sledovat procesy, při nichž plyn slouží jako dopravní prostředek mezi pevnými nebo kapalnými tělesy..

Tímto způsobem mají plyny v tomto typu procesu druhotnou roli, protože slouží pouze jako spojení mezi elektrostatickým nábojem a výbojovými prvky..

Plnění prášku

Je velmi běžné sledovat přenos elektronů mezi elektricky nabitými prášky kvůli povaze materiálů a rozmanitosti vlastností, tvarů a velikostí, které mohou při interakci probíhat..

Skutečné příklady

Statická elektřina je přítomna v každodenním životě. Například jsme byli všichni svědky účinků kapilární elektřiny, populárně známé jako krepatění nebo ostnaté vlasy..

Zde je několik příkladů skutečné statické elektřiny, které odhalí běžné případy ze samotného života:

- Vyfoukněte vzduchový balón, zauzlete ho a otřete si ho o vlasy, abyste přenesli náboj z vlasů na balón. Uvidíte, jak vaše vlasy ulpívají na balónku kvůli elektrostatickému náboji, někdy popírají účinek gravitace.

- Na rovný povrch položte trochu soli nebo pepře. Současným třením plastové lžičky vlněnou látkou dojde k přenosu náboje z látky na lžičku. Poté čajovou lžičku posuňte blíže k soli nebo pepři. Uvidíte, jak se částice přiblíží k lžičce kvůli přitažlivosti opačnými elektrickými náboji.

- Hřebenem několikrát přesuňte přes vlasy, zvláště pokud je v prostředí málo vlhkosti. Hřeben bude nabit statickou elektřinou přenosem elektronů z vlasů do hřebenu. Poté přiveďte hřeben blíže k malým kouskům látky: uvidíte, jak se tyto hřebeny drží na hřebenu kvůli přitahování opačných elektrických nábojů.

- Blesk je forma statické elektřiny, protože mraky, které mají přímý kontakt s molekulami vzduchu, přijímají určitý elektrický náboj, který musí přenášet, aby vyvážily svůj systém. Jedinou alternativou k přenosu přebytečných elektronů je přenos tohoto příplatku do jiného mraku vzduchem; tam se paprsky odehrávají.

Máte zdravotní rizika?

Statická elektřina představuje zdravotní rizika, pokud nebudou přijata příslušná preventivní opatření.

Podle Úřadu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci, známého pod zkratkou OSHA v angličtině jako OSHA, mohou v případě výbojů vysokého napětí způsobit lidem bolestivé otřesy.

Pokud dojde k náhlému kontaktu s elektrostaticky nabitým předmětem, náboj může protékat tělem osoby a způsobit úraz elektrickým proudem.. 

V tomto případě se následky pohybují od popálenin po poškození srdce, v závislosti na dráze, kterou v těle prochází statická elektřina..

Stejně tak může být statická elektřina zdrojem vznícení hořlavých látek a poškození citlivých elektronických spojů..

Reference

  1. Různé druhy elektřiny (2016). Obnoveno z: atomberg.com
  2. Jak vyrábět statickou elektřinu (2017). Obnoveno z: sciencing.com
  3. Jonassen, N. (2000). Jak se vyrábí statická elektřina? Mr. Static, Compliance Engineering 17, č. 5. Obnoveno z: nekompliancemag.com
  4. Lucas, J. (2015). Co je statická elektřina? Obnoveno z: livescience.com
  5. Principy elektřiny: statická a dynamická elektřina (2013). Obnoveno z: redusers.com
  6. Redondo, R. (2018). Slovník elektrotechniky. University of Salamanca. Vyšší průmyslová škola průmyslového inženýrství. Obnoveno z: elektřina.usal.es
  7. Statická elektřina (2004). GCSE Bitesize. BBC ©. Obnoveno z: bbc.co.uk

Zatím žádné komentáře