Statinė elektra
Statinė elektra - tai elektros krūvio padidėjimas objektų paviršiuje. Šis elektros krūvis išlieka ant objekto tol, kol objektas patenka į žemę arba greitai praranda savo krūvį dėl iškrovos. Įkrovų mainai gali vykti tokiomis sąlygomis, pavyzdžiui, kai skirtingi objektai trinami ir atskiriami. Statinis krūvis išlieka tik tada, kai vienas iš paviršių turi didelį pasipriešinimą elektros srautui. Statinės elektros poveikis daugumai žmonių yra pažįstamas, nes jie gali matyti, jausti ir net girdėti kibirkštį. Ši kibirkštis atsiranda, kai neutralizuojamas perteklinis krūvis. Ši neutralizacija įvyksta, kai perteklinis krūvis patenka į elektros laidininką (pavyzdžiui, kelią į žemę). Kitas krūvio srautas atsiranda, kai įkrautas objektas yra šalia srities, kurioje yra priešingo poliariškumo (teigiamo arba neigiamo) perteklinis krūvis. Gerai pažįstamą statinio "smūgio" reiškinį sukelia krūvio neutralizacija.
Žaibas, vienas iš statinio išlydžio pavyzdžių
Istorija
Graikijos laikais Talis, valydamas gintarą, aptiko statinę elektrą. Tačiau tuo metu į tai nebuvo kreipiamas dėmesys ir nebuvo atliekami tyrimai. Jie tik žinojo, kad ką nors trinant atsiranda traukos jėga. Rimtesni statinės elektros tyrimai buvo pradėti XVII a., kai Otto von Guericke pagamino pirmąjį trinties generatorių. O XVIII a. Kulonas pradėjo statinės elektros energijos fiksuoto kiekio tyrimus. Bendžaminas Franklinas statinę elektrą siejo su audromis. 1832 m. Maiklas Faradėjus (Michael Faraday) paskelbė savo eksperimento dėl elektros tapatumo rezultatus. Šioje ataskaitoje buvo įrodyta, kad elektra, gaunama naudojant magnetą, voltamperinė elektra, kurią gamina akumuliatorius, ir statinė elektra yra tos pačios. Nuo M. Faradėjaus rezultato statinės elektros istoriją galima laikyti elektros tyrinėjimu apskritai.
Mokestis
Statinę elektrą gali sukelti daugybė situacijų.
- Kontaktas leidžia atskirti mokesčius:
Dauguma medžiagų pasižymi unikalia chemine elektronų trauka. Dėl to trinant skirtingas medžiagas gali išsiskirti krūviai. Medžiaga turės teigiamą krūvį, jei jos elektronų trauka bus mažesnė nei kitos medžiagos.Kartais, eidami per kilimą ir palietę metalinį daiktą (pvz., durų rankeną), galite patirti statinės elektros smūgį.
- Slėgis atskiria krūvį:
Pakankamai stiprus slėgis leidžia atskirti krūvį tam tikrų rūšių medžiagose, pavyzdžiui, kristaluose ir keramikos molekulėse.
- Šiluma atskiria krūvį:
Tam tikrų medžiagų kaitinimas gali suteikti elektronams galios. Dėl šios galios elektronai išsilaisvina iš atomų. Elektronus praradę atomai įgauna teigiamą krūvį.
- Mokestis atskiria mokestį:
Įkrautas objektas gali atskirti neutralaus objekto krūvį. Vienodo ženklo (neigiamas su neigiamu arba teigiamas su teigiamu) krūviai vienas kitą atstumia, o priešingo ženklo krūviai vienas kitą traukia. Dėl to neutralaus objekto dalis, esanti šalia įkrauto objekto, turi priešingą įkrautam objektui krūvį. Ši jėga sparčiai silpnėja, jei abu objektai tolsta vienas nuo kito. Šis poveikis labiausiai pasireiškia, kai neutralus objektas turi krūvį, kuris gali laisvai judėti
.Statinė elektra gali sukelti lengvą elektros smūgį.
Iškrovimas
Statinė iškrova - tai perteklinis krūvis, kurį neutralizuoja krūvių srautas iš aplinkos arba į ją. Teigiami krūviai gauna elektronų iš aplinkos, o neigiami krūviai praranda elektronus į aplinką.
Statinio elektros smūgio pojūtį sukelia nervų stimuliavimas, kai neutralizuojanti srovė teka per žmogaus kūną. Dėl to, kad organizme yra daug vandens, krūvis paprastai nėra pakankamas, kad sukeltų pavojingai didelę srovę. Žaibas taip pat yra statinės iškrovos pavyzdys. Debesis gauna labai didelį krūvį susidūręs su kitais debesimis. Perteklinį krūvį jis atiduoda žemei. Tačiau tokio didžiulio krūvio žmogaus aplinkoje natūraliai niekada nebūna, nebent į jį trenkia žaibas.
Nepaisant to, kad statinė elektra iš pažiūros nekenksminga, atliekant mokslinius tyrimus ji gali kelti didelį pavojų, nes didelis krūvis gali sugadinti įrangą.
