חשמל סטטי איך זה מיוצר, סוגים, דוגמאות

ה חשמל סטטי הוא הצטברות של מטען חשמלי על אלמנט שנמצא במנוחה. זה סוג של חשמל מתבטאת כאשר יש קשר בין אותו מספר של פרוטונים (חלקיקים subatomic עם תשלום חיובי) ואלקטרונים (חלקיקים subatomic עם מטען שלילי).

בדרך כלל קשר זה בין פרוטונים ואלקטרונים נוצר באמצעות חיכוך של שני אלמנטים בעלי חיובים הפוכים. זה הרגע שבו את ההשפעות של חשמל סטטי על גופים חשופים פיזית.

אינדקס

• 1 כיצד מייצרים חשמל סטטי?
• 2 סוגים
  • 2.1 טען בין מוצקים
  • 2.2 טעינת נוזלים
  • 2.3 טעינת גזים
  • 2.4 טעינת אבקות
• 3 דוגמאות אמיתיות
• 4 האם יש לך סיכונים בריאותיים??
• 5 הפניות

כיצד מייצרים חשמל סטטי?

חשמל סטטי מופק כאשר גוף טעון חשמלית בהעברות עודף את עודף של אלקטרונים הוא מאחסן לגוף אחר. זה קורה דרך שחרור של אנרגיה.

בתורו, הגוף שמקבל את פריקת האלקטרונים הוא טעון סטטית על ידי תהליך הנקרא אינדוקציה אלקטרוסטטית. זה פריקה ואשמה של אנרגיה - מגוף אחד למשנהו, בהתאמה - יכול להתרחש באמצעות ניצוצות או איזה סוג של פריקה מכנית. 

הדרך הנפוצה ביותר לחשמל חשמל סטטי היא על ידי שפשוף שני גופים טעונים חשמלית עם חיובים מנוגדים.

כאן האיזון האנרגטי ניכרת, שכן הגוף בעל ספירת אלקטרון גבוהה יותר מניב את העומס הזה לגוף עם ספירת אלקטרון נמוכה יותר. 

גם אם לגוף יש מטען אלקטרוסטטי גבוה מאוד, האלקטרונים עשויים "לקפוץ" ישירות לתוך חפץ הפריקה, ובכך ליצור קשת חשמלי עקב התמוטטות דיאלקטרי של האוויר..

בעיקרו של דבר, העברת האלקטרונים מגוף אחד למשנהו נובעת מהאינטראקציה הבסיסית בין המטענים: ההאשמות החשמליות הפוכות נמשכות ואותם מטענים חשמליים דוחים זה את זה.

זה מאפשר את החיובים החשמליים, בהתאם התגובה המושרה על ידי גופים אחרים, להיות מועבר מאטום אחד למשנהו ולעבור לעבר פני השטח של הגופות.

כתוצאה מכך, העברת אלקטרונים מהגוף שיש לו את המטען השלילי הגדול ביותר לגוף עם מטען שלילי פחות מתרחשת, מה שמביא לתופעה אלקטרוסטטית.

סוגים

חשמל סטטי יכול להתבטא בדרכים שונות, בהתאם לטבע ולמדינה (מוצק, נוזלי, גזי) של הגופים המעורבים בתהליך. לפיכך, חשמל סטטי ניתן להציג בדרכים הבאות:

טען בין מוצקים

תהליך זה, המכונה גם triboelectrificación, מתרחשת כאשר אלקטרונים מועברים בין שני גופים מוצקים, וקורה באמצעות שפשוף ישיר או חיכוך בין שני הגופים. שתי דוגמאות מסוג זה הן:

חשמל זגוג

מתייחס למטען החשמלי שהכוס נרכשת כאשר משטחו מקורר.

החשמל שרף

אפקט דומה לזגוגית החשמל המתרחשת בעת שפשוף שרף.

טעינת נוזלים

נוזלים יכול להיות מחויב חשמלית על ידי היותו מועבר דרך צינורות או על ידי אינטראקציה עם חלקיקים מוצקים כגון אבק. בשני המקרים מדובר במגע בין מוצקים לנוזלים.

כמו כן, הם יכולים להיות מחויב אלקטרוסטטית כאשר אינטראקציה עם גזים. עם זאת, העומס בין נוזלים מתרחשת רק בין נוזלים בידוד מאוד.

טעינת גזים

הגזים, כשלעצמם, אינם טעונים חשמלית. עם זאת, מקובל לראות תהליכים שבהם גז משמש כאמצעי תחבורה בין גופים מוצקים או נוזליים.

בדרך זו, גזים לשחק תפקיד משני בסוג זה של תהליך, שכן הם משמשים רק חיבור בין האלמנטים של תשלום אלקטרוסטטית פריקה.

טעינת אבקות

זה מאוד נפוץ להעברת אלקטרונים בין אבקות טעון חשמלי, בשל אופי החומרים מגוון של תכונות, צורות וגדלים שעלולים להתרחש אינטראקציה.

דוגמאות אמיתיות

חשמל סטטי קיים בחיי היומיום. לדוגמה, יש לנו את כל עדים את ההשפעות של נימי חשמל, הידוע בכינויו frizz או שיער bristly.

כאן אנו מציגים כמה דוגמאות אמיתיות לחשמל סטטי לחשוף מקרים נפוצים המופקים מהחיים עצמם:

- לנפח בלון אוויר, קשר אותו ולשפשף אותו על השיער שלך כדי להעביר את העומס מן השיער לבלון. אתה תראה איך השיער שלך דבקה הבלון בשל המטען אלקטרוסטטית, לפעמים מאתגר את השפעת הכבידה.

- מניחים מעט מלח או פלפל על משטח שטוח. בעת ובעונה אחת לשפשף כפית פלסטיק עם בד צמר, העברת עומס יקרה מן הבד אל הכף. לאחר מכן, להביא את הכף לעבר מלח או פלפל. תוכלו לראות כיצד החלקיקים יפנו לכף עקב משיכה של מטענים חשמליים הפוכים.

- העבר את המסרק על השיער שלך כמה פעמים, במיוחד אם יש לחות קטנה בסביבה. המסרק הוא טעון בחשמל סטטי על ידי העברת אלקטרונים מן השיער אל המסרק. ואז להביא את המסרק לעבר חתיכות קטנות של בד: תראה איך הם תקועים במסרק על ידי משיכה של מטענים חשמליים הפוכה.

- הקרניים הן צורה של חשמל סטטי, שכן העננים, שיש להם קשר ישיר עם מולקולות האוויר, מאמצים מטען חשמלי מסוים שהם חייבים להעביר כדי לאזן את המערכת שלהם. החלופה היחידה להעברת עודף האלקטרונים היא להעביר את המטען הנוסף לענן אחר דרך האוויר; שם מתרחשות הקרניים.

האם יש לך סיכונים בריאותיים??

חשמל סטטי מציב סיכונים בריאותיים אם אמצעי הזהירות המקבילים לא נלקחים.

לדברי מנהל בריאות ובטיחות תעסוקתית, הידועה בראשי תיבותיה באנגלית כ ​​- OSHA, במקרה של פריקה של מתח גבוה עלולה לגרום לזעזועים מכאיבים אצל אנשים.

אם נוצר קשר פתאומי עם אובייקט טעון אלקטרוסטטית, המטען יכול לזרום דרך הגוף של האדם, יצירת התחשמלות.. 

במקרה זה, התוצאות נעות בין כוויות למחלות לב, בהתאם לנתיב של חשמל סטטי בגוף.

כמו כן, חשמל סטטי יכול להיות מקור הצתה של חומרים דליקים ופגיעה בחיבורים אלקטרוניים רגישים.

הפניות

1. סוגים שונים של חשמל (2016). מקור: atomberg.com
2. כיצד לייצר חשמל סטטי (2017). מקור: sciencing.com
3. Jonassen, N. (2000). כיצד מחולל חשמל סטטי? מר סטטי, הנדסה ציות 17, לא. 5. מאחזר:
4. לוקאס, ג 'יי (2015). מה זה חשמל סטטי? מקור:
5. עקרונות חשמל: חשמל סטטי ודינמי (2013). מקור: redusers.com
6. Redondo, R. (2018). מילון להנדסת חשמל. אוניברסיטת סלמנקה. בית הספר הטכני הגבוה להנדסת תעשיה. מקור: electricidad.usal.es
7. חשמל סטטי (2004). GCSE Bitesize. BBC © התאושש מ: bbc.co.uk