Статическое электричество
Статическое электричество означает увеличение электрического заряда на поверхности предметов. Этот электрический заряд остается на предмете до тех пор, пока он либо не стечет в землю, либо не потеряет свой заряд быстро в результате разряда. Обмен зарядами может происходить в таких условиях, как трение и разделение различных предметов. Статический заряд сохраняется только тогда, когда одна из поверхностей имеет высокое сопротивление электрическому потоку. Эффект статического электричества знаком большинству людей, потому что они могут видеть, чувствовать и даже слышать искру. Искра возникает, когда избыточный заряд нейтрализуется. Нейтрализация происходит, когда избыточный заряд стекает в электрический проводник (например, на землю). Другой поток заряда возникает, когда заряженный объект находится вблизи области с избыточным зарядом противоположной полярности (положительным или отрицательным). Знакомое всем явление статического "удара" вызвано нейтрализацией заряда.
Молния - один из примеров статического разряда
История
В эпоху Греции Фалес обнаружил статическое электричество, когда чистил янтарь. Но в то время на это не обращали внимания и не исследовали. Они просто знали, что при трении чего-либо возникает сила притяжения. Серьезные исследования статического электричества начались в 17 веке, когда Отто фон Герике сделал первый генератор трения. А в 18 веке Кулон начал исследования фиксированного количества статического электричества. Бенджамин Франклин связывал статическое электричество с бурями. В 1832 году Майкл Фарадей опубликовал результаты своего эксперимента по идентичности электричества. Он доказал, что электричество, получаемое с помощью магнита, вольтамперная энергия, вырабатываемая батареей, и статическое электричество - это одно и то же. С тех пор, как Фарадей получил результат, историю статического электричества можно рассматривать как изучение электричества в целом.
Заряд
Многие ситуации могут вызвать статическое электричество.
- При контакте происходит разделение зарядов:
Большинство материалов обладают уникальным химическим притяжением для электронов. Поэтому трение различных материалов может привести к разделению зарядов. Материал будет иметь положительный заряд, если он обладает меньшим притяжением электронов, чем другой материал. Иногда, проходя по ковру, а затем касаясь металлического предмета (например, дверной ручки), можно вызвать удар статическим электричеством.
- Под давлением происходит разделение зарядов:
Достаточно сильное давление делает разделение зарядов в определенных типах материалов, таких как кристаллы и молекулы керамики.
- Тепло производит разделение зарядов:
Нагрев некоторых материалов может придать электронам энергию. Под действием этой силы электроны вырываются из атомов. Атомы, теряющие электроны, приобретают положительный заряд.
- Заряд делает разделение зарядов:
Заряженный объект может заставить нейтральный объект разделить заряды. Заряды одного знака (отрицательный с отрицательным или положительный с положительным) отталкиваются друг от друга, а заряды противоположного знака притягиваются друг к другу. Это заставляет часть нейтрального объекта, находящуюся рядом с заряженным объектом, иметь заряд, противоположный заряду заряженного объекта. Эта сила быстро ослабевает, если два объекта удаляются друг от друга. Эффект проявляется в наибольшей степени, когда нейтральный объект имеет заряд, который может свободно перемещаться.
.Статическое электричество может вызвать легкий удар током.
Разряд
Статический разряд - это избыточный заряд, который нейтрализуется потоком зарядов из окружающей среды или в нее. Положительные заряды получают электроны из окружающей среды, а отрицательные заряды теряют свои электроны в окружающей среде.
Ощущение статического электрического удара вызвано стимуляцией нервов при прохождении нейтрализующего тока через тело человека. Из-за наличия большого количества воды в организме, заряда обычно недостаточно, чтобы вызвать опасно высокий ток. Молния также является примером статического разряда. Облако получает очень большой заряд при столкновении с другими облаками. Оно отдает избыточный заряд земле. Но такой огромный заряд никогда не возникает в окружающей человека среде естественным образом, если только его не ударит молния.
Несмотря на кажущуюся безвредность статического электричества, при проведении исследований могут возникать значительные риски, поскольку большой заряд может вывести из строя оборудование.
