Kaip veikia statinė elektra?

Ar kada nors ištiko šokas, palietus durų rankenėlę, ar matėte, kad jūsų plaukai sustangrėja ypač šaltomis, sausomis dienomis? Jei jau esate patyręs bet kurią iš šių patirčių, susidūrėte su statiniu elektra. Statinė elektra yra elektros krūvio (teigiamo ar neigiamo) kaupimasis vienoje vietoje. Tai taip pat vadinama „elektra ramybėje“.

Pagrindinės prekės: statinė elektra

Elektros krūvis—apibūdinamas kaip teigiamas arba neigiamas - yra materijos savybė, dėl kurios du elektriniai krūviai traukia arba atstumia. Kai du elektros krūviai yra vienodi (tiek teigiami, tiek neigiami), jie atstumia vienas kitą. Kai jie bus skirtingi (vienas teigiamas ir vienas neigiamas), jie pritrauks.

Statinė elektra atsiranda, kai krūvis kaupiasi vienoje vietoje. Paprastai objektai nėra nei teigiamai, nei neigiamai įkrauti - jų bendras krūvis yra lygus nuliui. Kaupiantis krūvis reikalauja elektronų perkėlimo iš vieno objekto į kitą.

Pašalinus neigiamai įkrautus elektronus iš paviršiaus, tas paviršius taps teigiamai įkrautas, o pridėjus elektronus prie paviršiaus, tas paviršius bus neigiamai įkrautas. Taigi, jei elektronai bus perkelti iš objekto A į objektą B, objektas A taps teigiamai įkrautas, o objektas B taps neigiamai įkrautas.

Triboelektrinis efektas susijęs su krūvio (elektronų) perdavimu iš vieno objekto į kitą, kai jie trinami kartu, trinties būdu. Pvz., Triboelektrinis efektas gali atsirasti, kai žiemą perbraukiate ant kilimo, dėvėdami kojines.

Triboelektrinis poveikis paprastai atsiranda, kai abu objektai yra elektriniai izoliuojantis, reiškia, kad elektronai negali laisvai tekėti. Kai abu objektai yra trinami kartu, o po to atskirti, vieno objekto paviršius įgauna teigiamą krūvį, o kito objekto paviršius - neigiamą krūvį. Dviejų objektų krūvį atskyrus galima numatyti iš triboelektrinės serijos, kuriame išvardytos medžiagos tokia tvarka, kokia yra linkusi į teigiamą ar neigiamą krūvį.

Kadangi elektronai negali laisvai judėti, abu paviršiai ilgą laiką gali būti įkrauti, nebent jie būtų veikiami elektrai laidžios medžiagos. Jei prie įkrautų paviršių paliečiama elektrai laidi medžiaga, tokia kaip metalas, elektronai galės laisvai judėti, o krūvis nuo paviršiaus bus pašalintas.

Štai kodėl į plaukus pridėjus vandens, kuris sustingsta dėl statinės elektros, jis bus pašalintas. Vanduo, kuriame yra ištirpusių jonų, kaip tai yra vandentiekio ar lietaus vanduo, yra elektrai laidus ir pašalins ant plaukų susikaupusius krūvius.

Laidumas reiškia elektronų perkėlimą, kai objektai yra liečiami vienas su kitu. Pvz., Paviršius, kuris yra teigiamai įkrautas, gali įgyti elektronų, kai jis liečiasi su neutraliai įkrautu daiktu, sukeldamas antrasis objektas turi būti teigiamai įkrautas, o pirmasis - mažiau teigiamai įkrautas nei anksčiau buvo.

Indukcija nereiškia elektronų perkėlimo ir tiesioginio kontakto. Atvirkščiai, jis naudojasi principu, kad „kaip mokesčiai atstumia, o priešingi mokesčiai traukia“. Indukcija vyksta dviem elektros laidininkais, nes jie leidžia krūviams laisvai judėti.

Čia pateiktas įkrovimo indukcijos būdu pavyzdys. Įsivaizduokite, kad du metaliniai daiktai A ir B yra liečiami vienas su kitu. Neigiamai įkrautas objektas dedamas į kairę nuo objekto A, kuris atstumia elektronus kairėje objekto A pusėje ir priverčia juos judėti į objektą B. Tada du objektai yra atskirti, o krūvis persiskirsto po visą objektą, palikdamas objektą A teigiamai įkrautą, o objektą B neigiamai įkrautą.

• Bebras, Johnas B. ir Don Powersas. Elektra ir magnetizmas: statinė elektra, dabartinė elektra ir magnetai. „Mark Twain Media“, 2010 m.
• Christopoulos, Christos. Elektromagnetinio suderinamumo principai ir būdai. „CRC Press“, 2007 m.
• Vasilescu, Gabrielius. Elektroninio triukšmo ir trukdančių signalų principai ir programos. „Springer“, 2005 m.