Како функционира статичка електрична енергија?

Да ли сте икада доживјели шок од додиривања кваке или сте видели да вам коса постане замрзнута током посебно хладних, сувих дана? Ако сте имали неко од ових искустава, наишли сте на статички електрицитет. Статичка електрична енергија је накупљање електричног набоја (позитивног или негативног) на једној локацији. Такође се назива и „струја у мировању“.

Кључни одводи: статичка електрична енергија

Електрични набој—дефинисано или позитивно или негативно - је својство материје која два електрична набоја привлаче или одбијају. Када су два електрична набоја исте врсте (оба позитивна или оба негативна), одбијаће се један другог. Кад су различити (један позитиван и један негативан), они ће привући.

Статички електрицитет настаје када се на једном накупљају набоји. Обично објекти нису ни позитивно ни негативно наелектрисани - доживљавају укупни набој од нуле. Акумулирање набоја захтева преношење електрона са једног објекта на други.

Уклањање негативно наелектрисаних електрона са површине довешће до тога да ће та површина постати позитивно наелектрисана, док додавање електрона на неку површину доведе до негативног наелектрисања. Дакле, ако се електрони пренесу из објекта А у објект Б, објект А постаће позитивно наелектрисан и објект Б постат ће негативно наелектрисан.

Трибоелектрични ефекат односи се на пренос набоја (електрона) са једног објекта на други када се трљају заједно, трењем. На пример, трибоелектрични ефекат може се појавити када се зими пребаци преко тепиха носећи чарапе.

Трибоелектрични ефекат има тенденцију да се догоди када су оба објекта електрични изолациони, што значи да електрони не могу слободно тећи. Када се два предмета трљају заједно, а затим раздвајају, површина једног предмета добила је позитиван набој, док је површина другог предмета добила негативан набој. Набој двају објеката након одвајања може се предвидјети из трибоелектричне серије, који наводи материјале редоследом којим су склони позитивном или негативном налогу.

Пошто се електрони не могу слободно кретати, две површине могу дуго остати наелектрисане, осим ако нису изложене материјалу који води електрично. Ако се материјал наелектрисан попут метала дотакне наелектрисаних површина, електрони ће се моћи слободно кретати, а набој са површине ће се уклонити.

Због тога ће додавање воде коси која се леди због статичког електрицитета уклонити статички. Вода која садржи растворене јоне - као што је случај са водом из славине или кишницом - се електрично проводи и уклањаће набоје који су се накупили на коси.

Провођење се односи на пренос електрона када су предмети стављени у додир један са другим. На пример, површина која је позитивно наелектрисана може добити електроне када додирне неутрално набијени објект, проузрокујући други објект постаје позитивно наелектрисан, а први објект мање позитивно наелектрисан него раније био.

Индукција не укључује пренос електрона, нити укључује директан контакт. Уместо тога, користи принцип да „попут набоја одбијају, а супротни набоји привлаче“. Индукција се догађа са два електрична проводника, јер омогућавају да се набоји слободно крећу.

Ево примера пуњења индукцијом. Замислите да се два метална предмета, А и Б, међусобно додирују. Негативно наелектрисани објекат је смештен са леве стране Објекта А, који одбија електроне на левој страни објекта А и тера их да пређу у објект Б. Два објекта се затим раздвајају, а набој се прерасподељује преко целог објекта, остављајући објект А позитивно набијен и објект Б негативно наелектрисан у целини.

• Беавер, Јохн Б. и Дон Поверс. Електрична енергија и магнетизам: статичка електрична енергија, тренутна електрична енергија и магнети. Марк Тваин Медиа, 2010.
• Цхристопоулос, Цхристос. Принципи и технике електромагнетне компатибилности. ЦРЦ Пресс, 2007.
• Василесцу, Габриел. Начела и апликације електронског шума и сметњи на сигналима. Спрингер, 2005.