Statična elektrika

Statična elektrika pomeni povečanje električnega naboja na površini predmetov. Ta električni naboj ostane na predmetu, dokler ne steče v zemljo ali pa se hitro izgubi z razelektritvijo. Do izmenjave naboja lahko pride v pogojih, kot je drgnjenje in ločevanje različnih predmetov. Statični naboj ostane le, če ima ena od površin velik upor proti električnemu toku. Učinki statične elektrike so večini ljudi znani, saj lahko vidijo, čutijo in celo slišijo iskro. Do iskre pride, ko se presežni naboj nevtralizira. Do nevtralizacije pride, ko odvečni naboj steče v električni prevodnik (na primer pot do zemlje). Do pretoka drugega naboja pride, ko je nabit predmet v bližini območja s presežnim nabojem nasprotne polarnosti (pozitivnim ali negativnim). Znani pojav statičnega udara je posledica nevtralizacije naboja.

Strela, primer statične razelektritveZoom
Strela, primer statične razelektritve

Zgodovina

V grški dobi je Tales med čiščenjem jantarja odkril statično elektriko. Toda takrat temu niso posvečali pozornosti in tega niso raziskovali. Vedeli so le, da drgnjenje nečesa povzroči vlečno silo. Resne raziskave statične elektrike so se začele v 17. stoletju, ko je Otto Von Guericke izdelal prvi generator trenja. V 18. stoletju pa je Coulomb začel raziskovati določeno količino statične elektrike. Benjamin Franklin je statično elektriko povezoval z nevihtami. Leta 1832 je Michael Faraday objavil rezultate svojega poskusa o identiteti elektrike. To poročilo je dokazalo, da so elektrika, ki nastane z uporabo magneta, voltaična elektrika, ki jo proizvede baterija, in statična elektrika enake. Od Faradayevega rezultata lahko zgodovino statične elektrike razumemo kot preučevanje elektrike na splošno.

Naboj

Statična elektrika lahko nastane v številnih okoliščinah.

  1. Stik omogoča ločitev polnjenja:

Večina materialov ima edinstveno kemijsko privlačnost za elektrone. Zaradi tega lahko drgnjenje različnih materialov povzroči ločevanje nabojev. Material bo imel pozitiven naboj, če bo imel manjšo privlačnost za elektrone kot drugi material.Včasih lahko s hojo po preprogi in nato z dotikom kovinskega predmeta (npr. kljuke na vratih) povzročite statični električni udar.

  1. Zaradi pritiska pride do ločevanja nabojev:

Dovolj močan tlak povzroči ločitev naboja v nekaterih vrstah materialov, kot so kristali in keramične molekule.

  1. Toplota povzroči ločevanje nabojev:

S segrevanjem nekaterih materialov lahko elektroni dobijo moč. S to močjo se elektroni osvobodijo od atomov. Atomi, ki izgubijo elektrone, postanejo pozitivno nabiti.

  1. Naboj omogoča ločevanje nabojev:

Nabiti predmet lahko povzroči, da se nevtralni predmet loči od naboja. Naboji enakega predznaka (negativni z negativnim ali pozitivni s pozitivnim) se med seboj odbijajo, naboji nasprotnega predznaka pa se privlačijo. Zaradi tega ima del nevtralnega predmeta, ki je v bližini nabitega predmeta, nasprotni naboj od nabitega predmeta. Ta sila hitro oslabi, če se predmeta oddaljita drug od drugega. Učinek se najbolj pojavi, kadar ima nevtralni predmet naboj, ki se lahko prosto giblje

.Statična elektrika lahko povzroči blag udarec.

Razrešnica

Statična razelektritev je presežni naboj, ki se nevtralizira s pretokom nabojev iz okolice ali v okolico. Pozitivni naboji dobivajo elektrone iz okolice, negativni naboji pa izgubljajo elektrone v okolico.

Občutek statičnega električnega udara je posledica stimulacije živcev, ko nevtralizacijski tok teče skozi človeško telo. Ker je v telesu veliko vode, naboj običajno ni dovolj velik, da bi povzročil nevarno visok tok. Primer statične razelektritve je tudi strela. Oblak dobi zelo velik naboj zaradi trka z drugimi oblaki. Odvečni naboj odda na tla. Vendar se ta ogromen naboj v človekovi okolici nikoli ne pojavi naravno, razen če vanj udari strela.

Kljub navidezno neškodljivi naravi statične elektrike lahko v raziskavah predstavlja veliko tveganje, saj lahko velik naboj poškoduje opremo.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3