Statická elektřina Jak se vyrábí, typy, příklady



statickou elektřinu je akumulace elektrického náboje na prvku, který je v klidu. Tento typ elektřiny se projevuje, když existuje kontakt mezi stejným počtem protonů (subatomární částice s kladným nábojem) a elektrony (subatomární částice se záporným nábojem).

Obvykle je tento kontakt mezi protony a elektrony generován třením dvou prvků, které mají opačné náboje. Právě v tomto okamžiku jsou účinky statické elektřiny na těla fyzicky vystaveny.

Index

  • 1 Jak vzniká statická elektřina?
  • 2 Typy
    • 2.1 Zatížení mezi pevnými látkami
    • 2.2 Plnění kapalin
    • 2.3 Plnění plynů
    • 2.4 Plnění prášků
  • 3 Skutečné příklady
  • 4 Máte zdravotní rizika??
  • 5 Odkazy

Jak vzniká statická elektřina?

Statická elektřina je produkována když tělo elektricky nabité v přebytku převádí přebytek elektronů to přístavy k jinému tělu. To se děje uvolněním energie.

Na druhé straně, tělo, které přijímá elektronový výboj, je staticky nabito procesem zvaným elektrostatická indukce. Toto vypouštění a nabití energie - z jednoho těla na druhé - se může vyskytnout jiskerami nebo nějakým typem mechanického výboje. 

Nejběžnějším způsobem vnímání statické elektřiny je tření dvou elektricky nabitých těles s opačnými náboji.

Zde je doložena energetická bilance, protože tělo, které má vyšší počet elektronů, přináší toto zatížení tělu s nižším počtem elektronů. 

Dokonce jestliže tělo má velmi vysoký elektrostatický náboj, elektrony mohou “skočit” přímo do objektu výboje, proto generovat elektrický oblouk kvůli dielektrickému zhroucení vzduchu..

V podstatě je přenos elektronů z jednoho těla do druhého způsoben základní interakcí mezi náboji: protilehlé elektrické náboje jsou přitahovány a stejné elektrické náboje se navzájem odpuzují.

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

V důsledku toho dochází k přenosu elektronů z těla, který má největší negativní náboj na tělo s menším záporným nábojem, což vede k elektrostatickému jevu..

Typy

Statická elektřina se může projevovat různými způsoby, v závislosti na povaze a stavu (tuhých, kapalných, plynných) orgánů zapojených do procesu. Statickou elektřinu lze tedy prezentovat následujícími způsoby:

Zatížení mezi pevnými látkami

Tento proces, také volal triboelectrificación, nastane, když elektrony jsou přenášeny mezi dvěma pevnými těly, a se stane přes přímé tření nebo tření mezi oběma těly. Dva příklady tohoto typu jsou:

Sklovitá elektřina

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

Živičná elektřina

Účinek analogický s elektřinou sklovce, která se koná při tření pryskyřice.

Nakládání kapalin

Kapaliny mohou být nabíjeny elektricky prostřednictvím transportu potrubím nebo interakcí s pevnými částicemi, jako je prach. V obou případech jde o kontakty mezi pevnými látkami a kapalinami.

Rovněž mohou být elektrostaticky nabity při interakci s plyny. Zatížení mezi kapalinami se však vyskytuje pouze mezi velmi izolačními kapalinami.

Zatížení plynů

Plyny samy o sobě nejsou elektricky nabity. Je však běžné, že se jedná o procesy, ve kterých plyn slouží jako dopravní prostředek mezi pevnými nebo kapalnými tělesy.

Tímto způsobem hrají plyny v tomto typu procesu sekundární úlohu, protože slouží pouze jako spojení mezi prvky elektrostatického náboje a výboje.

Plnění prášků

Je velmi běžné, že dochází k přenosu elektronů mezi elektricky nabitými prášky vzhledem k povaze materiálů a různým vlastnostem, tvarům a velikostem, které se mohou vyskytnout v interakci..

Skutečné příklady

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

Zde uvádíme několik reálných příkladů statické elektřiny, které odhalují běžné případy vytěžené ze samotného života:

- Nafoukněte vzduchový balónek, uzemněte ho a otřete ho o vlasy, abyste přenesli náklad z vlasů do balónu. Uvidíte, jak se vaše vlasy drží na balónu v důsledku elektrostatického náboje, někdy zpochybňující účinek gravitace.

- Umístěte trochu soli nebo pepře na rovný povrch. Plastovou lžící současně utřete vlněným hadříkem, přenos nákladu se uskuteční z látky na lžíci. Pak dejte lžíci na sůl nebo pepř. Uvidíte, jak se částice přiblíží k lžičce kvůli přitažlivosti opačných elektrických nábojů.

- Několikrát přesouvejte hřeben nad vlasy, zejména pokud je v prostředí málo vlhkosti. Hřeben je nabit statickou elektřinou přenosem elektronů z vlasů na hřeben. Pak přineste hřeben na malé kousky látky: uvidíte, jak jsou přilepená v hřebenu přitažlivým protějším elektrickým nábojem.

- Paprsky jsou formou statické elektřiny, protože mraky, které mají přímý kontakt s molekulami vzduchu, přijímají určitý elektrický náboj, který musí přenášet, aby vyvažovaly svůj systém. Jedinou alternativou k převodu nadbytku elektronů je přenést tento dodatečný náboj do jiného oblaku vzduchem; tam se paprsky odehrávají.

Máte zdravotní rizika??

Statická elektřina představuje zdravotní rizika, pokud nebudou přijata odpovídající opatření.

Podle Úřadu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci, známého pod zkratkou v angličtině jako OSHA, může v případě generování vysokonapěťových výbojů vyvolat bolestivé šoky u lidí..

Pokud dojde k náhlému kontaktu s elektrostaticky nabitým předmětem, může náboj protékat tělem osoby a způsobit elektrický šok.. 

V tomto případě se důsledky pohybují od popálení po srdeční postižení, v závislosti na cestě statické elektřiny v těle.

Rovněž statická elektřina může být zdrojem vznícení hořlavých látek a poškození citlivých elektronických spojení.

Odkazy

  1. Různé druhy elektřiny (2016). Zdroj: atomberg.com
  2. Jak vyrábět statickou elektřinu (2017). Zdroj: sciencing.com
  3. Jonassen, N. (2000). Jak vzniká statická elektřina? Pan Static, Compliance Engineering 17, no. 5. Zdroj: incompliancemag.com
  4. Lucas, J. (2015). Co je statická elektřina? Zdroj: livescience.com
  5. Zásady elektřiny: statická a dynamická elektřina (2013). Zdroj: redusers.com
  6. Redondo, R. (2018). Elektrotechnický slovník. Univerzita v Salamance. Vyšší odborná škola průmyslového inženýrství. Citováno z: electricidad.usal.es
  7. Statická elektřina (2004). GCSE Bitesize. BBC © Obnoveno z: bbc.co.uk