Использование статического электричества: Применение статического электричества

Содержание

Применение статического электричества

Способов получения главного коммунального ресурса, – электричества, становится все больше. Уже никого не удивишь его геотермальными электростанциями и ветрогенераторами и солнечными батареями. Самый новый способ до недавнего времени был только в мечтах. Российские ученые придумали, как грамотно использовать перспективы эбонитовой палочки в народном хозяйстве, разработав преобразователь, которые позволит применить статическое электричество для выработки электроэнергии в промышленных масштабах.

Что такое электростатика, все знают на собственном опыте. В сухом помещении разряды электричества иногда очень досаждают. Как побороть этот эффект, известно. А вот как извлечь из него пользу, до недавнего времени сказать никто не мог. Выход нашли в НИИ электрификации сельского хозяйства.

Методом проб и ошибок с помощью новейшей электроники нашим ученым удалось сконструировать преобразователь в лабораторных условиях. Работы российского изобретение можно показать так. Для создания статического поля используется люстра Чижевского. Затем через специальный съемник энергия подается на преобразователь. В нем электростатика превращается в постоянный ток.

Из 60 киловольт статического электричества здесь удается получить 90 Вольт постоянного тока. На практике можно снять напряжение намного выше. Достаточно разместить токосъемники в таких уголках планеты, где воздух сильно заряжен. Например на южном полюсе с его сухим климатом или в горах, где собирать энергию из воздуха не менее перспективно, чем в Антарктиде.

В горах ветер гонит облака. С одной стороны, можно ставить ветрогенераторы, с другой стороны – токоприемники, которые будут собирать статическое электричество и преобразовывать его в ток.

Ученые говорят, что такое электричество будет самым дешевым, особенно если совместить его с другой разработкой. Там же, в НИИ электрификации сельского хозяйства, сейчас идут испытания нового способа передачи энергии через электромагнитное поле. Электричество течет не по проводам, а буквально вокруг них. Такой способ практически сводит на нет потери энергии и позволяет сэкономить. Для этого достаточно проводников толщиной в несколько микрон.

30 киловатт, которые употребляют эти лампы, потребовали бы тока 150 ампер и это должны быть токопроводящие линии, соединяющие потребителя с источником, очень большого сечения.

 Пока все эти разработки лишь макеты и чертежи. Сейчас наши ученые готовятся к реальным масштабным испытаниям. Только после этого точно станет известно, будут ли наши чайники и кофеварки работать от воздуха, а не от обычной электросети.

Статическое электричество

Статическое электричество

Валуев Н.С. 1

1Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 50» г. Калуги

Биндич Т.Н. 1

1Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 50» г. Калуги

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Все мы знакомы с явлением под названием электрический ток. Когда электроны по проводнику двигаются из пункта А в пункт Б, по пути делая еще кое-какую работу, которую задает им человек. Накалить утюг, остудить холодильник, показать нам интересный фильм. Они - электроны - как стая маленьких муравьишек, вместе способные горы свернуть. А провода для них - единственно возможный путь, с различными заданиями и препятствиями на нем. Электроны свободно бегут по проводам, потому что провода сделаны из специальных материалов - проводников. И тут, вроде бы, все понятно. Но есть материалы не проводящие электричество - диэлектрики. Они не дают электронам двигаться. И тут все, вроде бы, тоже понятно: нет электрического тока.

Однако вы удивитесь, что на поверхности диэлектрика может образоваться такое напряжение, какое не сыщешь ни в одной розетке. В сотни тысяч и даже в миллионы Вольт! И это тоже электричество. Люди зовут его “Статическое электричество”. Потому, что наши “муравьишки” никуда не бегут - они стоят на месте. Однако, желание их бежать так велико, что некоторое расстояние они могут “перепрыгнуть”, создавя тем самым завораживающее зрелище - электрический разряд или молнию.

Повзольте вам представить наше исследование статического электричества (далее - СЭ), цели которого: понять, что такое СЭ; увидеть СЭ, а для этого построить соответствующий прибор; получить СЭ при помощи янтаря и шерсти; увидеть молнию без тучи, а, возможно, даже научиться левитировать; и, наконец, сделать выводы из полученных результатов и предложить собственный вариант использования СЭ.

Задачи в рамках исследования:

 

Изучить проявления СЭ в быту и на производстве;

 

Построить прибор для обнаружения СЭ;

 

Исследовать полезные свойства СЭ и опасности связанные с его накоплением;

 

Поставить эксперименты по получению и использованию СЭ;

 

Сделать вывод по исследованию СЭ и применить полученный опыт.

Предмет исследования: причины возникновения и накопления СЭ, возможные пути предотвращения накопления СЭ, способы его утилизации и варианты использования СЭ на благо человечества.

Объектом исследования является статическое электричество.

Гипотеза: изучив источники возникновения, свойства, принцип действия и существующие способы применения статического электричества, мы попытаемся поставить его на службу человечества.

Новизна: научно-обоснованное использование статического электричества - нового возобновляемого источника энергии.

Глава I

1.1 Определение и свойства.

Стати́ческое электри́чество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объёме диэлектриков или на изолированных проводниках. [3]

Обычно атом находится в равновесном состоянии благодаря одинаковому числу положительных и отрицательных частиц - протонов и электронов. Электроны могут легко перемещаются от одного атома к другому. При этом они формируют положительные (где отсутствует электрон) или отрицательные (одиночный электрон или атом с дополнительным электроном) ионы. Когда происходит такой дисбаланс, возникает статическое электричество. [2,5]

1.2 Причины возникновения и способы проявления.

Основным причинами возникновения СЭ можно назвать:

Контакт между двумя материалами и их отделение друг от друга (включая трение, намотку/размотку и пр.).

Быстрый температурный перепад (например, в момент помещения материала в духовой шкаф).

Радиация с высокими значениями энергии, УФ излучение, рентгеновские X-лучи, сильные электрические поля.

Резательные операции (например, на раскроечных станках ).

Наведение (вызванное статическим зарядом возникновение электрического поля).

Поверхностный контакт и разделение материалов, возможно, являются наиболее распространенными причинами возникновения статического электричества на производствах, связанных с обработкой рулонных пленок и листовых пластиков. Статический заряд генерируется в процессе разматывания/наматывания материалов или перемещения друг относительно друга различных слоев материалов. [2,20]

1.3 Проблемы и опасности, связанные со статическим электричеством

Если объект имеет способность накапливать значительный заряд, и если имеет место высокое напряжение, статическое электричество приводит к возникновению таких серьезных проблем, как искрение, электростатическое отталкивание/притягивание или электропоражение персонала.

Статический разряд в электронике. Ток разряда порождает тепло, которое приводит к разрушению соединений, прерыванию контактов и разрыву дорожек микросхем. Высокое напряжение уничтожает также тонкую оксидную пленку на транзисторах.

Электростатическое притяжение/отталкивание. Это наиболее широко распространенная проблема, возникающая на предприятиях, связанных с производством и обработкой пластмасс, бумаги, текстиля и в смежных отраслях. Она проявляется в том, что материалы самостоятельно меняют свое поведение - склеиваются между собой или, наоборот, отталкиваются, прилипают к оборудованию, притягивают пыль, неправильно наматываются на приемное устройство и пр.

Риск возникновения пожара. Риск возникновения пожара не является общей для всех производств проблемой. Но вероятность возгорания очень велика на полиграфических и других предприятиях, где используются легковоспламеняющиеся растворители.

Статический удар. Если человек находится в электрическом поле и держится за заряженный объект, например, за намоточную бобину для пленки, возможно, что его тело зарядится и позже разрядится о заземленный объект, нанося электрическое поражение. Помимо этого, если металлический незаземленный объект находится в электрическом поле, он может зарядиться наведенным зарядом. По причине того, что металлический объект является токопроводящим, подвижный заряд разрядится в человека, который дотрагивается до объекта.[2,21]

Глава II

2.1 Статическое электричество на службе у человека.

Статическое электричество в технике. Когда электризация тел полезна

Статическое электричество может быть верным помощником человека, если изучить его закономерности и правильно их использовать. Давайте рассмотрим некоторые существующие способы применения СЭ.

Маляр без кисточки

Движущиеся на конвейере окрашиваемые детали, например корпус автомобиля, заряжают положительно, а частицам краски придают отрицательный заряд, и они устремляются к положительно заряженной детали. Слой краски на ней получается тонкий, равномерный и плотный. Действительно одноименно заряженные частицы красителя отталкиваются друг от друга — отсюда равномерность окрашивающего слоя. Частицы, разогнанные электрическим полем, с силой ударяются об изделие — отсюда плотность окраски. Расход краски снижается, так как она осаждается только на детали. Метод окраски изделий в электрическом поле сейчас широко применяют в нашей стране.

Электрические копчености

Копчение — это пропитывание продукта древесным дымом. Частицы дыма не только придают продуктам вкус, но и предохраняют их от порчи. При электрокопчении частицы коптильного дыма заряжают положительно, а отрицательным электродом служит, например, тушка рыбы. Заряженные частички дыма оседают на поверхности тушки и частично поглощаются ею. Все электрокопчение продолжается несколько минут; прежде копчение считалось длительным процессом.

Электрический ворс

Чтобы получить в электрическом поле слой ворса на каком-либо материале, надо материал заземлить, поверхность покрыть клеящим веществом, а затем через заряженную металлическую сетку, расположенную над этой поверхностью, пропустить порцию ворса. Ворсинки быстро ориентируются в поле и, распределяясь равномерно, оседают на клей строго перпендикулярно поверхности. Так получают покрытия, похожие на замшу или бархат. Легко получить разноцветный узор, заготовив порции разного по цвету ворса и несколько шаблонов, которыми в процессе электроворсования прикрывают поочередно отдельные участки изделия. Так можно сделать многоцветные ковры.

Как ловят пыль

Чистый воздух нужен не только людям и особо точным производствам. Все машины из-за пыли преждевременно изнашиваются, а каналы их воздушного охлаждения засоряются. Кроме того, часто пыль, улетающая с отходящими газами, представляет собой ценное сырье. Очистка промышленных газов стала необходимостью. Практика показала, что с этим хорошо справляется электрическое поле. В электрическом поле газ в трубе ионизируется. Под воздействием поля частицы сажи движутся к трубе и осаждаются на ней, а очищенный газ выходит в атмосферу. Трубу время от времени встряхивают, и уловленные частицы поступают в бункер. Электрические фильтры на крупных тепловых электростанциях улавливают 99% золы, содержащейся в выходных газах.

Смешение веществ

Если мелкие частицы одного вещества зарядить положительно, а другого — отрицательно, то легко получить их смесь, где частицы распределены равномерно. Например, на хлебозаводе теперь не приходится совершать большую механическую работу, чтобы замесить тесто. Заряженные положительно крупинки муки воздушным потоком подаются в камеру, где они встречаются с отрицательно заряженными капельками воды, содержащей дрожжи. Крупинки муки и капельки воды, притягиваясь друг к другу, образуют однородное тесто.[2,26]

2.2. Эксперименты со статическим электричеством.

Детектор СЭ.

Для обнаружения статического электричества мы будем использовать статическое поле, образуемое им. Из выше сказанного следует, что, чтобы навести статический заряд, достаточно поместить предмет в статическое поле. Получая одноименный заряд, разные части этого предмета начинают отталкиваться друг от друга. Мы используем две довольно легкие пластины фольги, чтобы обнаружить даже небольшой заряд, проводник к ним, а также экранирующую колбу. (рис. 1)

Статическое электричество из янтаря.

Древнейший из опытов с электричеством. Когда-то люди еще не знали, что такое электричество или электрон, в нашем сегодняшнем понимании. Однако, они знали слово “электрон”, что в переводе с греческого означает янтарь. Именно на разряде наэлектролизованного янтаря древние люди влервые увидели электроны, летящие скрозь воздух. Гораздо позже, когда электрон-частица был открыт, ему дали имя электрона-янтаря в честь того самого, тогда необъяснимого явления.

Мы натрем янтарь шерстяным носком, вследствие чего он получит заряд. Поднесем его к металлическому предмету и увидим разряд.

Левитирующее кольцо.

Для этого опыта нам понадобятся: воздушный шар, ворсистая ткань, отрезок “дождика”.

Связываем два конца отрезка дождика, получается кольцо. Берем надутый шар у основания, максимально далеко от места, которое будем электролизовать с помошью ткани. Натираем “макушку” шара. Он получил заряд, что можно проверить поднеся шар к волосам. Далее бросаем на шар кольцо. Важно не дотрагиваться до кольца в момент касания им шара.

И, кольцо парит над шаром, имея с ним одинаковый заряд. Более того, кольцо приняло почти идеальную круглую форму, поскольку каждая его часть стремиться улететь от другой.

2.3. Выводы и предложения.

У каждого из нас дома несколько десятков электрических розеток. Современная розетка - трехконтактная. Два контакта - по которым течет электрический ток. Третий контакт используется для снятия статического электричества. Оно просто утилизируется в землю. В масшабах квартиры это небольшие заряды или потенциалы, но в масштабах многоквартирного дома или целого квартала - это Мегавольты электроэнергии. На предприятиях этот показатель гораздо больше. Все, что связано с трением, намоткой и разделением генерирует Гигавольты и десятки Гигавольт потенциала, которые тоже бесцельно утилизируются.

Обратно в электросеть вернуть это электричество довольно сложно, хотя есть и такие разработки. Однако, и разбрасываться таким потенциалом чересчур расточительно. Мы бы хотели предложить необычный способ применения статического электричества:

Сборка сложных молекул, например белков. Начинаем с простых молекул и, постепенно, “приклеиваем” к нему нужные нам вещества, заряжая то те то другие нужными нам зарядами. Так можно построить молекулу без сложных химических реакций и долгих биологических процессов. Представьте, что с одной стороны наша простая молекула, а с другой в отдельных контейнерах разные вещества из таблицы Менделеева. С помощью статического поля мы поворачиваем нашу молекулу нужным боком, заряжаем ее; а на вещество из таблицы менделеева подаем противоположный заряд. Оно движется в статическо поле и присоединяется к нашей молекуле в нужное место. И так далее, пока не получиться нужная нам сложная молекула.

Заключение

Что ж, пришло время подвести итоги. Мы изучили теоретические основы статического электричества. Раскрыли содержание определения статического электричества. Узнали, что заряд может образовываться на диэлетриках, совершенно не проводящих электричество, но способных быть причиной его возникновения. Узнали, что единицей заряда является куллон, и самый маленький заряд в природе - (- или +)1,6х10-19- это заряд электрона и протона. Далее мы изучили все возможные способы проявления статического электричества в повседневной жизни человека и на производственных предприятиях. Узнали чем оно опасно и что можно предпринять, чтобы исключить возможный материальный ущерб или причение вреда жизни и здоровью человека.

Далее выяснили каким образом СЭ помогает человеку: позволяет нам красить сухой краской, придать более насыщенный вкус продуктам, создать необычные материалы для одежды и обуви, избавить промышленные предприятия от вредных выбросов, смешать разнородные вещества более быстро и качественно.

Затем мы построили прибор для обнаружения электростатического поля из подручных материалов. Это прототип прибора для измерения электрического заряла - электрометра. Показали как этектростатический заряд может поляризовать прибор посредством поля и передать часть своего заряда ему посредством разряда.

Мы провели наглядные опыты, иллюстрирующие электростатический разряд и электростатическое притяжение/отталкивание.

На основании изученного материала и полученного в ходе экспериментов опыта, нами было разработано предложение по сборке сложных молекул из простых.

Тема электричества и статического электричества в частности интересовала ученых всегда. Величайшие умы занимались выведением законов и изобретением установок в этой области на протяжении веков. Но, по нашему мнению, истинный потенциал кулоновских ваимодействий еще не раскрыт. Если весь Мир держится за счет только положительных и отрицательных зарядов, значит энергия их - почти безгранична. Надо просто правильно научиться ей пользоваться. И, возможно уже в следующем столетии, мы будем жить без автомобильных выхлопов, заводов, коптящих трубами, химических выбросов в атмосферу и воду, бездумного расходования водных ресурсов, ради добычи нефти или производства картона... Нужно просто немного подумать. Давайте селаем это вместе. Спасибо за внимание!

Список источников и литературы

 

Гудилин Е. А. Самосборка “Словарь нанотехнологических терминов” Роснано, 2012 г.

 

Казанжи К. К. “Статическое электричество. Новое в жизни, науке, технике М:, Знание, 1965 г.

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ампер,_Андре-Мари

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Вольта,_Алессандро

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Гилберт,_Уильям

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Кулон,_Шарль_Огюстин_де

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Статическое_электричество

Просмотров работы: 885

Статическое электричество: опасность и польза

Статическое напряжение приносит пользу, а иногда и неприятности. Попробуем разобраться почему. На дружеской вечеринке смешайте в чашке ложку соли и щепотку перца. Попросите друзей разделить смесь на составляющие. После бесполезных попыток продемонстрируйте им небольшой эксперимент. Расчешите волосы пластиковой расческой, а затем дотроньтесь ею до содержимого чашки. Частицы перца сами выскочат из емкости. В основе этого забавного опыта лежит интересное явление статического электричества.

Просто о сложном

Под словом «электричество» ученые подразумевают взаимодействие электрических зарядов. Их движение упорядочено, чтобы люди могли пользоваться разнообразными приборами и механизмами: от чайника до троллейбуса. Статическое электричество не спешит запускать в работу холодильник или мобильный телефон. Оно находится в состоянии релаксации. То есть, свободный заряд сохраняется, пока не возникнут условия для движения. Это довольно просто: представьте пожарного, который ждет сообщения о возгорании жилого дома.

Как открыли статическое электричество

Примерно восемь тысяч лет назад наши предки приручили диких коз и овец. Они заметили, что изделия из шерсти обладают необычной способностью накапливать заряд. Впервые понятие о статическом электричестве пытался сформулировать древнегреческий математик Фалес. Для своих опытов он использовал янтарь. Камень притягивает мелкие легкие частицы, если натереть его шерстяной тканью. Тогда из этого явления не смогли извлечь пользу. Электрон по-гречески янтарь. В честь него гораздо позже назвали элементарную частицу с отрицательным зарядом.

Спустя две тысячи лет придворный врач английской королевы Уильям Гилберт описывает, что такое статическое электричество. В своём научном труде по физике он подчеркивает родственную природу электричества и явления магнетизма. Исследования британца стали началом для подробного изучения темы среди коллег в Европе. Более четкое понятие о статическом электричестве дал опыт Отто фон Герике. Немец собрал первый электростатический механизм. Это был шар из серы на железном стержне. В результате ученый узнал, что предметы под воздействием электричества могут не только притягиваться, но и отталкиваться друг от друга.

Немного науки

Сегодня причины возникновения статического электричества хорошо изучены. Это явление наблюдается на поверхностях некоторых предметов в результате взаимодействия с другими материалами. Сила заряда и его способность сохраняться зависят от их свойств и состава. Самый простой пример взаимодействия тел – трение. Чем интенсивнее и быстрее девушка расчёсывает волосы, тем сильнее образуется заряд. Статическое электричество окружает людей повсюду, но они замечают его не всегда. Электростатические заряды образуются в солнечную погоду при передвижении на автомобиле. Они накапливаются от напряжения, которое возникает между асфальтом и кузовом. Если водитель не использует антистатик, это приведет к искре.

На языке физиков такой процесс называется электролизация. Она возникает при трении двух разных материалов – диэлектриков, которые слабо проводят электрический ток. Если у диэлектриков одинаковые характеристики, то заряд не образуется. Другой вариант как получить статическое электричество – взаимодействие диэлектрика и заизолированного проводника. То есть при условии, что проводник не может поделиться полученной электростатической энергией с другим предметом.

Опасность статического электричества

Большинство явлений статического электричества в повседневной жизни человек просто не замечает. Незначительные неприятности могут возникнуть при использовании одежды из шерсти или синтетики. Величины токов в этом случае очень небольшие и не оставляют травм. На бытовом уровне это вполне безопасно. Сложности появляются, когда речь заходит о промышленном производстве, предприятиях перерабатывающей отрасли или машиностроения. В больших количествах электростатические заряды присутствуют на производстве. Станки, сепараторы, ленты транспортера могут обладать значительным потенциалом.

Если таких факторов много, образуется электрическое поле с высокими показателями напряженности. В этой обстановке находится не только некомфортно, но и опасно для здоровья. Главная причина для беспокойства в условиях опасного производства — пожарная опасность статического напряжения. На поверхности оборудования или одежды может накопиться большой заряд. Речь идет о работе с легковоспламеняющимися жидкостями, горючими газами и взрывоопасными смесями. Искра может стать причиной серьезной аварии.

Защита от статического электричества

Чтобы избежать неблагоприятного воздействия этого явления, разработан государственный стандарт показателя напряженности электростатических полей. Его максимально допустимый уровень 60 кВ/м в час. Они могут изменяться от времени нахождения рабочего в опасном помещении. Измерить уровень заряда статического электричества – задача для профессионала. Ключевым показателем является зависимость сопротивления поля (его способность препятствовать прохождению тока) и его напряженности (отношение силы поля к величине заряда). На этом основывается работа измерительных приборов.

Влияние статического электричества на организм человека может быть губительным и вызывает различные заболевания, в том числе психические. Если говорить о производственной безопасности в целом, основных способов борьбы два:

  1. Снижение возможности образования электростатических зарядов.
  2. Устранение накопления электростатических зарядов.

Чтобы уменьшить трение – детали оборудования шлифуют и смазывают. Для изготовления механизмов применяются одинаковые материалы. Избавиться от зарядов можно с помощью заземления станков.

Статическое электричество может сыграть злую шутку при распылении или разбрызгивании жидкостей с низкими показателями проводимости тока. Это чревато их воспламенением.

Проблема решается использование специальной тары и условиями обработки. К индивидуальным средствам защиты от статического напряжения можно отнести несколько наименований:

  1. Специальная одежда (штаны и куртка).
  2. Обувь с подошвой, обеспечивающей изоляцию.
  3. Перчатки.
  4. Браслеты для снятия диэлектрического напряжения.

Нет худа без добра

Статическое электричество приносит не только вред, но и пользу. С развитием технологий, люди приручили статическое напряжение и научились извлекать из него выгоду. Так явление успешно используется при ламининации пиломатериалов, в бумажной промышленности. Накопленный заряд помогает при изготовлении и нанесении этикеток и при качественной порошковой покраске автомобилей.

 

Применение электростатики

Определение 1

Электростатика — обширный раздел теории статистического электричества, в котором исследуется взаимодействие неподвижных электрических зарядов.

Рисунок 1. Электростатика в быту и технике. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Данное направление является относительно малоизученной областью науки. Исследователи в течение длительного периода времени обходили электростатику своим вниманием, так как, в отличие от электродинамики, она имеет достаточно ограниченное использование в технике.

Однако с началом интенсивного применения полимерных материалов в масштабной промышленности нейтрализация постоянных, статических зарядов стала одной из важнейших технических проблем, которую решают специалисты практически всех научных отраслей.

Сферы использования электростатики многогранны и многочисленны. Электростатические явления часто применяют и в технических областях человеческой жизни и в медицине. Таким образом, все процессы в электростатике будут исследоваться и в дальнейшем.

Готовые работы на аналогичную тему

Практическое применение электростатических явлений

Рисунок 2. Применение статического электричества. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Электростатические эффекты возможно использовать в современной технике, например, для тщательной очистки воздуха от частиц дыма и пыли посредством специальных электрофильтров, для одинакового распыления краски краскопультами, для распечатки материалов в офисных установках типа «Ксерокс», при производстве наждачной бумаги. Экранирующее явление проводников в ряде конкретных случаев применяется при электростатической защите от внешних факторов в виде электрических полей электроизмерительных чувствительных устройств.

Металлическая сетка способна надежно защитить любое огнеопасное здание, например, пороховой склад, от внезапного удара молнии. Характеристика избыточных электрических зарядов определяется на поверхности проводников, а затем широко используется в приборе генератора Ван-дер-Граафа – устройства для получения сверхсильных электрических и магнитных полей.

Замечание 1

Многократно и равномерно передавая среде полого проводника, незначительные порции положительного заряда, удается постепенно на его внешней поверхности накопить необходимый заряд, показатель которого прямо принципиально ограничивается только изоляцией данной установки.

Первоначальный эффект от такого источника посредством щеток трансформируется в движущуюся замкнутую ленту, которая должна быть изготовлена из бумаги или шелка, и снимается с предмета с помощью той же щетки.

Негативное воздействие электростатики на здоровье

Статическое электричество в повседневной жизни не формирует мощных зарядов, но может вызывать своим действием некоторые неприятности со здоровьем. Длительное влияние энергии электростатики представляет определенную опасность для человеческой жизни, в частности для центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. К сожалению, на сегодняшний день существует мало научных исследований по отдаленному воздействию избытка электростатического заряда на здоровье, поэтому точно оценить степень возможного вреда практически не реально.

Но в любом случае влияние электростатики в быту не критично. На данный момент вопрос непосредственного действия слабых электрических и магнитных полей на здоровье человека активно изучается. Статическое электричество часто проявляет себя в то время, когда человек спит и выражается в виде раздражения нервных окончаний на коже. У человека может измениться сосудистый тонус, возможны системные сдвиги и некоторые отклонения в работе нервной системы, в результате чего повышается утомляемость, а сон не приносит желаемого облегчения.

Всем синтетическим материалам, в том числе одеялам и подушкам с искусственным наполнителем, свойственны отрицательные характеристики: они постоянно электризуются, насыщаясь ненужными зарядами статического электричества. Как правило, использующиеся для изготовления постельного белья ткани состоят из 100% полиэстера.

Повышенная электростатичность может плохо воздействовать на здоровье и самочувствие любого человека. Особенно это заметно во время сна, когда люди максимально расслаблены и спокойны. Двигаясь в ходе собственного сновидения, тело создает напряжение между бельем, матрасом и одеждой. Это можно понять по характерным щелчкам и трескам электрических систематических разрядов. Такие процессы могут быть в значительной степени чувствительны, в итоге расслабиться и полноценно отдохнуть не получается.

Статическое электричество в человеческой жизни

В современной жизни человек каждый день сталкивается с влиянием статического электричества. Иногда это может раздражать, кого-то даже пугать, а некоторые просто не обращают внимания на подобные вещи. Но всегда необходимо знать, как возможно избежать незначительных и неприятный последствий действия электростатических явлений.

Замечание 2

Известно, что абсолютно все физические вещества в своём составе имеют молекулы и атомы.

В частицах всегда находится одинаковое количество протонов и нейтронов. Протоны обладают положительным зарядом, электроны – исключительно отрицательным, то есть имеют прямо противоположную полярность и в результате взаимно притягиваются.

Атом в любых условиях находится в равновесии. Но электроны могут изменять свою позицию, тогда появляются отрицательные и положительные ионы. Ионы самостоятельно не способны перемещаться, следовательно, когда их общий заряд уменьшается или увеличивается, наблюдается дисбаланс, то есть статическое электричество. Электростатический заряд с одинаковой полярностью отталкивается, с противоположной автоматически притягивается.

В промышленных крупных производствах при работе с прочными листовыми пластиками (их разъединение и соединение), в бумажном и текстильном производстве (сматывание и разматывание рулонов бумаги и ткани) всегда возникает явления электризации. В мукомольной среде, в изготовлении сахара, в колбасной промышленности (при фильтровании, измельчении, просеивании, пересыпании веществ) также наблюдается статическое электричество.

Со статическим электричеством встречаются и на таких производствах:

  • в химическом при производстве пластмасс;
  • в радиоэлектронной сфере при изготовлении и транспортировке микросхем и приборов;
  • в офисных помещениях, где расположены компьютеры, телевизоры и другая оргтехника.

В многоэтажных домах источником электрического заряда выступают любые электроприборы, синтетическая одежда, подушки из синтетики и шторы, полиэтиленовые пакеты, даже обычная расческа из пластика. Отвод ненужного статического электричества с человека на масштабных производствах осуществляют посредством устройств в виде электропроводящих полов, трапов и площадок. Также с помощью средств индивидуальной защиты возможно обеспечить себя от действия электростатики (обувь на кожаной подошве, антистатические халаты) Дома желательно два раза в день увлажнять воздух, разместив на батареи отопления влажные полотенца. Можно использовать различные антистатики для тканей и тела. Для волос также желательно выбрать гребень из дерева.

Препятствующие возникновению статического электричества вещества называют антистатиками.

Антистатиком может быть и обычная угольная сажа, поэтому, чтобы избавиться от действия электростатики, в состав любой пропитки необходимо добавить ламповую сажу. Для этих же целей подобные материалы можно дополнить 3% натуральными волокнами, а иногда и тонкими металлическими нитями.

средства и правила защиты, причины возникновения и вред

Содержание статьи:

Понятие о природном явлении под названием «статическое электричество» известно большинству людей еще из школьного курса физики. В нем описывается опыт, когда к потертой о волосы расческе или палочке из эбонита начинают прилипать мелко нарезанные кусочки бумаги. Исследуемое явление представлено в этом примере как притяжение разнородно заряженных элементов, что объясняется разделением зарядов за счет проделанной работы трения. Однако в природе встречаются и другие проявления этого эффекта, совсем не похожие на эксперимент или развлекательный опыт. Ознакомившись с ними, проще понять, что такое статическое напряжение и как с ним удается бороться на производстве и в бытовых условиях.

Определение статического электричества

Согласно определению, статическое электричество как эффект – опасное явление, угрожающее здоровью и практической деятельности любого человека. Чтобы осмыслить и понять его природу, следует вспомнить, что все известные вещества состоят из молекул, а последние из мельчайших частичек, называемых атомами. В их центре находится ядро с протонами и нейтронами, а вокруг него по различным орбитам вращаются группы электронов. Суммарный заряд этих частиц соответствует тому же показателю для протонов, поэтому атом в целом нейтрален.

У некоторых веществ отрицательно заряженные электроны настолько удалены от центра, что при малейшем нарушении энергетического баланса они смещаются со своих постоянных орбит. Это, как правило, происходит в результате трения, когда в веществе выделяется небольшое количество тепловой энергии.

При удалении электронов от ядра оно приобретает положительный заряд, а в теле материала появляется значительное количество частиц с противоположными зарядами (ионов). Они являются источником и основной причиной так называемого «статического электричества».

Причины возникновения и проявления

Статическое напряжение возникает из-за нарушения общего баланса электрически заряженных частичек, имеющихся в любой материи. Формируется оно не только по заранее спланированному сценарию: по желанию учителя или экспериментатора. На практике оно чаще всего проявляется без участия и вопреки его воле.

Простой пример: надевание одежды, изготовленной на основе синтетических тканей. Из-за трения о тело и последующего за этим возникновения статических зарядов материя начинает плотно облегать его и не позволяет придать наряду желанный вид. Единственно возможный выход в этой ситуации – обрызгать его специальным средством, называемым «антистатиком». Только таким способом удается снять излишки заряда с синтетического материала.

Другими характерными причинами образования статического заряда являются:

  • ощутимые перепады температур, происходящие к тому же очень резко;
  • высокий уровень радиации, приводящий к повышению энергии электронов и появлению в материале разнородно заряженных частиц;
  • наличие сильных индукционных и магнитных полей.

Первые две причины, из-за которых человека начинает «бить током», не нуждаются в особых пояснениях. В отличие от них, магнитная индукция представляется серьезной проблемой, особенно в последнее время.

С постоянным ростом количества бытовых приборов, во многих из которых имеются индуктивные элементы, влияние электромагнитных полей на человека резко возрастает. Одно из таких проявлений – электризация атмосферы из-за разделения частиц воздуха на заряженные электроны и ионы, что является по сути тем же проявлением статического электричества.

Постепенное накапливание факторов риска, связанных с самыми различными источниками посторонних полей, привели к отдельному направлению в науке, занимающимся исследованием степени их опасности. С другой стороны, ученые с давних пор задумывались о полезных свойствах электризации и возможности поставить этот эффект на службу человеку.

Минусы и плюсы проявления статики

К опасным проявлениям электростатики в первую очередь относят постоянное трение некачественной одежды о тело человека и накапливание на коже электрических зарядов. В технической области этот эффект особо остро проявляется при работе монтажников-специалистов по пайке микросхем. В данном случае он угрожает выходом из строя дорогостоящих чипов или даже целых устройств, собираемых на их основе.

При сборке ценных и редких микрочипов требованиями безопасности предусмотрены специальные меры защиты от этих неприятных проявлений.

В технологиях, связанных с пайкой некоторых микросхем, электростатическая защита предполагает одевание на руку заземленного браслета, при наличии которого опасность устраняется за счет стекания зарядов на землю. Такие предупредительные меры касаются в основном устаревших К-МОП структур, все чаще вытесняемых современными микрочипами, имеющими встроенную защиту от статического электричества.

Опасность для человека

Грозовые разряды относятся к опасным проявлениям статического электричества

К опасным для человека проявлениям статики как таковой относят:

  • грозовые разряды, сопровождающиеся молнией – их причиной является длительное трение воздушных потоков; по возможным последствиям, включая пожарную опасность, они намного превосходят все остальные проявления;
  • воздействие зарядов на биологический покров (кожу) и появление сильных раздражений на ней;
  • опасные и неприятные разряды электричества через тело человека при прикосновении к металлическим частям незаземленного оборудования.

Последнее явление не имеет никакого отношения к критическим ударам тока, вызванным аварийными ситуациями, когда опасное напряжение попадает на корпус бытового прибора.

Все эти вопросы касаются лишь внешней стороны проявлений статического электричества, избавиться от которых удается с помощью технических средств защиты. При более внимательном изучении этого процесса выясняется, что воздействие статики на соматику и организм человека способны привести к более серьезным последствиям:

  • систематические нарушения сна;
  • изменения тонуса сердечно-сосудистой системы;
  • сильная утомляемость;
  • возникновение проблем с нервной системой;
  • небольшие отклонения в работе мышечных тканей.

Хотя эти нарушения поначалу не очень заметны, со временем в организме накапливаются изменения, способные привести к серьезным отклонениям. Следствием плохого сна становятся проблемы с психикой, а та в свою очередь приводит к другим заболеваниям. Вред от этого эффекта в данном случае не вызывает сомнений.

Медики рекомендуют внимательно относиться не только к материалу постоянно носимой одежды, но и к выбору домашнего постельного белья, на которых накапливается опасный заряд.

Польза статистического электричества

Отыскать способы управления статическим зарядом с пользой для человека в свое время пытались многие ученые и изобретатели. Ими разрабатывались громоздкие и очень затратные агрегаты, отдача от которых оставалась, как правило, очень низкой. Единственный прорыв в этой области – открытие учеными так называемого «коронного разряда».

Уникальные возможности этого явления используются не только на производстве, но и в обычных бытовых условиях. За счет освоения современных приемов управления электростатическими явлениями они широко применяются в следующих технологических процессах:

  • окраска каркасных оснований, а также поверхностей металлоконструкций и других сборных изделий;
  • очистка газов от примесей в добывающей промышленности;
  • использование во многих сферах, связанных с обработкой материалов (современные нанотехнологии).

Широкое применение нашел коронарный разряд и в медицине, где он используется для ограниченного воздействия электростатическими разрядами на больные органы человека. Кроме того, на основе этого эффекта разработано множество приборов, способных ионизировать воздух не только в производственных помещениях и заводских цехах, но и в типовой городской квартире. Одно из таких полезных изобретений – электростатический фильтр, предназначенный для удаления из окружающего воздуха аэрозольных и механических частиц. Благодаря его применению удается избавиться от копоти, сажи и дыма, а также от мелких частиц пыли, в избытке скапливающихся в любом современном доме.

Как снять статическое электричество с человека и окружающих предметов

Поскольку вредность статического электричества для взрослого и ребенка доказана временем, ученые давно искали способы, позволяющие защитить их от этого опасного явления. Особую важность приобретает вопрос защиты от статики маленьких детей, которые более чувствительны к его проявлениям. Для всех категорий пользователей разработано несколько различных подходов, позволяющих снять заряд статического электричества, накапливающийся со временем на поверхностях любого предмета.

Самый простой способ избавиться от статики, скопившейся на домашнем оборудовании (на персональном компьютере или стиральной машине, например) – заземлить их посредством соединения корпуса со специальной земляной шиной.

Простейший метод снятия заряда с любой носимой вещи – периодическое опрыскивание ее пульверизатором с водой, представляющей собой хорошее заземление.

Чтобы опасный заряд не скапливался на кузове автомобиля, на его заднем бампере крепится специальная полоска из проводящей ток резины (ремешок). Кроме того, при долгих поездках в личном автотранспорте обязательна проработка вопроса недопустимости скапливания зарядов из-за перемены положения тела относительно сидения. В результате возникающего при этом трения о чехлы их накапливается иногда достаточное количество, что нередко приводит к ощутимому и неприятному электрическому разряду. Поэтому следует периодически увлажнять сидения, опрыскивая их специальным компактным пульверизатором.

Меры и средства личной защиты

Электростатическая защита – необходимая мера, без которой в современной жизни обойтись практически невозможно. Для этого разработан целый ряд эффективных и действенных методов, воспользовавшись которыми удается снизить опасность воздействия статики. Прежде всего это правильный выбор одежды для повседневной носки, которая изготавливается на основе натуральных тканей типа хлопка, льна и подобных им волокон несинтетического происхождения. При невозможности сделать это придется воспользоваться современными средствами снятия электростатики, разработанными специально для этих целей.

Самый простой способ защиты от электрических явлений при ношении одежды – использование антистатических составов, снимающих заряд с поверхности тканого материала.

Большое распространение получили особые стиральные порошки, в составе которых имеются специальные добавки, нейтрализующие действие электростатического эффекта.

Избавиться от статического электричества поможет грамотный подход к выбору носимой ежедневно обуви, что не менее важно, чем правильный подбор ткани для одежды. Для объяснения особенностей защиты человека со стороны ног потребуется вспомнить, что свободным зарядам, всегда имеющимся в земле, проще скапливаться на резиновых поверхностях. Если выбрать для постоянной носки обувь с подошвой на основе кожи, причин для образования электростатики со стороны земли станет меньше.

На всех предприятиях, сотрудники которых заняты производством высокоточных и дорогостоящих электроприборов и комплектующих к ним, выдают специальную обувь. С ее помощью удается обезопасить современные микрочипы и другие электронные детали от случайного пробоя статическим электричеством.

Из практики известно, что вода и влажная среда являются проводником электрических зарядов, благодаря чему на увлажненных поверхностях они обычно не скапливаются. Указанная процедура проводится путем нанесения на кожу рук и тела специальных растворов и лосьонов. Лучше всего делать это непосредственно перед одеванием, а затем увлажнять открытые части тела в течение всего рабочего дня. При скапливании большого количества зарядов на носимой дома одежде рекомендуется замачивать ее на короткое время, а затем тщательно просушивать на открытом воздухе.

Статическое электричество само по себе – опасное для человека природное проявление, способное привести к ряду нежелательных последствий и даже тяжелой болезни. Поэтому борьбе с ним уделяется повышенное внимание не только в промышленных масштабах, но и в бытовых условиях.

Немного теории о статическом электричестве

Следовательно, интенсивность проявления этого эффекта напрямую связана с амплитудой статического заряда и расстоянием между притягивающимися или отталкивающимися объектами. Притягивание и отталкивание происходят в направлении силовых линий электрического поля.

Если два заряда имеют одинаковую полярность – они отталкиваются, если противоположную – притягиваются. Если один из объектов заряжен, он будет провоцировать притягивание, создавая зеркальную копию заряда на нейтральных объектах.

3. Риск возникновения пожара

Риск возникновения пожара не является общей для всех производств проблемой. Но вероятность возгорания очень велика на полиграфических и других предприятиях, где используются легковоспламеняющиеся растворители.

В опасных зонах наиболее распространенными источниками возгорания являются незаземленное оборудование и подвижные проводники. Если на операторе, находящемся в опасной зоне, надета спортивная обувь или туфли на токонепроводящей подошве, существует риск, что его тело будет генерировать заряд, способный спровоцировать возгорание растворителей. Незаземленные проводящие детали машин также представляют опасность. Все, что находится в опасной зоне должно быть хорошо заземлено. Нижеследующая информация дает краткое пояснение способности статического разряда провоцировать возгорание в легковоспламеняющихся средах. Важно, чтобы неопытные продавцы были заранее осведомлены о видах оборудования, чтобы не допустить ошибки в подборе устройств для применения в таких условиях.

Способность разряда провоцировать возгорание зависит от многих переменных факторов:

  • типа разряда;
  • мощности разряда;
  • источника и энергии разряда;
  • минимальной энергии воспламенения (МЭВ) легковоспламеняющейся среды;
  • наличия легковоспламеняющейся среды (растворителей в газовой фазе, пыли или горючих жидкостей).

Типы разряда
Существует три основных типа — искровой, кистевой и скользящий кистевой разряды. Коронный разряд в данном случае во внимание не принимается, т.к. он отличается невысокой энергией и происходит достаточно медленно. Коронный разряд чаще всего неопасен, его следует учитывать только в зонах очень высокой пожаро- и взрывоопасности.

Искровой разряд в основном исходит от умеренно проводящего, электрически изолированного объекта. Это может быть тело человека, деталь машины или инструмент. Предполагается, что вся энергия заряда рассеивается в момент искрения. Если энергия выше МЭВ паров растворителя, может произойти воспламенение.
Энергия искры рассчитывается следующим образом: Е (в Джоулях) = 1/2 С U2

Кистевой разряд возникает, когда заостренные части деталей оборудования концентрируют заряд на поверхностях диэлектрических материалов, изоляционные свойства которых приводят к его накоплению. Кистевой разряд отличается более низкой энергией по сравнению с искровым и, соответственно, представляет меньшую опасность в отношении воспламенения.

Скользящий кистевой разряд происходит на листовых или рулонных синтетических материалах с высоким удельным сопротивлением, имеющих повышенную плотность заряда и разную полярность зарядов с каждой стороны полотна. Такое явление может быть спровоцировано трением или распылением порошкового покрытия. Эффект сравним с разрядкой плоского конденсатора и может представлять такую же опасность, как искровой разряд.

Мощность разряда
Если объект, имеющий энергию, не очень хорошо проводит электрический ток, например, человеческое тело, сопротивление объекта будет ослаблять разряд и понижать опасность. Для человеческого тела существует эмпирическое правило: считать, что любые растворители с внутренней минимальной энергией воспламенения менее 100 мДж могут воспламениться несмотря на то, что энергия, содержащаяся в теле, может быть выше в 2 – 3 раза.

Источник и энергия разряда
Величина и геометрия распределения заряда являются важными факторами. Чем больше объем тела, тем больше энергии оно содержит. Острые углы повышают мощность поля и поддерживают разряды.

Минимальная энергия воспламенения МЭВ
Минимальная энергия воспламенения растворителей и их концентрация в опасной зоне являются очень важными факторами. Если минимальная энергия воспламенения ниже энергии разряда, возникает риск возгорания.

4. Удар электрическим током

Вопросу риска статического удара в условиях промышленного предприятия уделяется все больше внимания. Это связано с существенным повышением требований к гигиене и безопасности труда. Удар током, спровоцированный статическим электричеством, в принципе, не представляет особой опасности. Он просто неприятен, если только не вызывает резкой реакции отклонения от объекта удара.

Существуют две общие причины статического удара.

Наведенный заряд

Если человек находится в электрическом поле и держится за заряженный объект, например, за намоточную бобину для пленки, возможно, что его тело зарядится от наведенной индукции.

Заряд остается в теле оператора, если он находится в обуви на изолирующей подошве, до того момента, пока он не дотронется до заземленного оборудования. Заряд стекает на землю и поражает человека. Такое происходит и в случае, когда оператор дотрагивается до заряженных объектов или материалов – из-за изолирующей обуви заряд накапливается в теле. Когда оператор трогает металлические детали оборудования, заряд может стечь и спровоцировать электроудар.

При перемещении людей по синтетическим ковровым покрытиям порождается статический заряд при контакте между ковром и обувью. Электроудары, которые получают водители, покидая свою машину, провоцируются зарядом, возникшим между сиденьем и их одеждой в момент подъема. Решение этой проблемы – дотронуться до металлической детали автомобиля, например, до рамы дверного проема, до момента подъема с сиденья. Это позволяет заряду безопасно стекать на землю через кузов автомобиля и его шины.

Удар, спровоцированный оборудованием

Такой электроудар возможен, хотя происходит значительно реже, чем поражение, спровоцированное материалом. Если намоточная бобина имеет значительный заряд, случается, что пальцы оператора концентрируют заряд до такой степени, что он достигает точки пробоя, и происходит разряд. Помимо этого, если металлический незаземленный объект находится в электрическом поле, он может зарядиться наведенным зарядом. По причине того, что металлический объект является токопроводящим, подвижный заряд разрядится в человека, который дотрагивается до объекта.

Вернуться к списку для выбора раздела.



VI. Оценка минимального заряда, достаточного для воспламенения опасных атмосфер

При определении эффективности применения антистатического ионизатора ЕХ1250 во взрывоопасной среде может возникнуть вопрос о количественной оценке остаточного статического поля на предмет возможности привести к воспламенению или взрыву в опасной атмосфере, возникающей в производственном процессе.

Увы, на этот вопрос вряд ли есть точный и однозначный ответ, так как степень опасности зависит от того, способен ли накопленный заряд генерировать электрическое поле с достаточным напряжением, чтобы сформировать пробой на материале с последующим разрядом, содержащим энергию, большую, чем минимальная энергия воспламенения горючей атмосферы данного процесса.

Конечно, различные виды разрядов требуют различных условий для их возникновения, например, искровой разряд, кистевой разряд и т.д.

Самый лучший международный источник информации по теме, касающейся статических опасностей — это руководство IEC60079-32-1, но и оно не дает никаких точных значений напряжений, но тем не менее в разделе 7.1.5. "Невоспламеняющие разряды при операциях с жидкостями" утверждает следующее:

Опасность воспламенения может возникнуть при гораздо более низких напряжениях (обычно от 5 до 10 кВ), если изолированные проводники, такие, как плавающие металлические объекты или неправильно закрепленные элементы, находятся в емкости, или если контейнер имеет изолирующую подложку без точки контакта для заземления находящейся в нем жидкости и наполняется жидкостью, которая имеет достаточную проводимость для создания разрядов.

Далее раздел A.3. "Электростатические разряды" дает описание статического разряда:

А.3.2. Искры

Искра — это разряд между двумя проводниками, жидкими или твердыми. Она характеризуется ярко выраженным световым каналом разряда, несущим ток высокой плотности. Газ ионизирован на всю длину канала. Разряд очень быстрый и вызывает резкий треск.

Искра происходит между двумя проводниками, когда напряженность поля между ними превышает электрическую напряженность атмосферы. Разница потенциалов между проводниками, необходимая для пробоя, зависит как от формы так и от расстояния между проводниками. Для сравнения: напряженность пробоя для поверхностей плоских или с большим радиусом искривления при расстоянии 10 мм или более между ними составляет 3 МВм-1 (300 В на мм) в нормальном воздухе и увеличивается при увеличении расстояния.

Поскольку объекты, между которыми проскакивает искра, являются проводниками, преобладающая часть сохраненного заряда проходит через искру. В большинстве случаев на практике это рассеивает почти всю сохраненную энергию. Энергия искры между проводящим телом и проводящим заземленным объектом может быть вычислена по следующей формуле:

W = ½ Q V = ½ C V2,

где

  • W — рассеянная энергия в джоулях,
  • Q — количество заряда на проводнике в кулонах,
  • V — его потенциал в вольтах,
  • C — его емкость в фарадах.

Результатом расчета является максимальное количество энергии. Энергия искры будет меньше, если есть сопротивление в пути разряда на заземление. Типичные значения емкостей проводников даны в таблице ниже:

Таблица А.2 Значения емкостей типичных проводников
ОбъектЕмкость в пФ
(1 пФ = 1х10-12 Ф)
Мелкие металлические предметы (наконечник шланга, ковш)от 10 до 20
Малые контейнеры (корзина, барабан до 50 л)от 10 до 100
Средние контейнеры (250 — 500 л)от 50 до 300
Крупные объекты (реакторы, окруженные заземленными структурами)от 100 до 1000
Тело человекаот 100 до 200

Исходя из того, что искра может возникать как между жидкими, так и твердыми проводниками, мы можем принять в качестве примерной оценки нижнего порога для разряда в 5-10 кВ, что очень приблизительно и не учитывает ни форму проводников, ни состав и концентрацию газовой смеси.

Также в заключение можно сказать, что фактическая возможность пожара или взрыва всегда зависит не только от напряжения, но и емкости проводника и минимальной энергии воспламенения окружающей атмосферы данного производственного процесса.

Вернуться к списку для выбора раздела.

Виды статического электричества. Возникновение и удаление статики

Нарушение баланса между электрическими зарядами внутри материала или на его поверхности это возникновение статического электричества. Заряд сохраняется, пока он не будет снят вследствие протекания электрического тока или разряда. Статическое электричество вызывается при контакте и разделении двух поверхностей, и хотя бы одна из поверхностей является диэлектриком – непроводящим электрический ток материалом. Со статическим электричеством большинство из людей знакомы, поскольку они видели искры в момент нейтрализации избыточного заряда, ощущали на себе разряд и слышали сопровождающий его треск.

Причины статического электричества

Вещества состоят из атомов, которые в обычном состоянии электрически нейтральны, поскольку содержат равное количество положительных зарядов (протонов ядра) и отрицательных зарядов (электронов атомных оболочек). Статическое электричество заключается в разделении положительных и отрицательных зарядов. При контакте двух материалов электроны могут переходить с одного материала на другой, что приводит к избытку положительных зарядов на одном материале, и равном избытке отрицательного заряда на другом материале. При разделении материалов образовавшийся дисбаланс зарядов сохраняется.

В контакте материалы могут обмениваться электронами; материалы, слабо удерживающие электроны, склонны их терять, в то время как материалы, в которых внешние оболочки атомов не полностью заполнены, склонны захватывать электроны. Этот эффект называется трибоэлектрическим, и приводит к тому, что один материал заряжается положительно, а другой отрицательно. Полярность и величина заряда при разделении материалов зависит от относительного положения материала в трибоэлектрическом ряду.

Материалы располагаются в ряду, один конец которого является положительным, а другой отрицательным. При трении пары материалов материал, располагающийся ближе к положительному концу ряда, заряжается положительно, а другой – отрицательно. Единого трибоэлектрического ряда (подобного ряду напряжений металлов), не существует, как нет и единой теории электризации. Обычно ближе к положительному концу ряда располагаются материалы с большей диэлектрической проницаемостью.

Порядок следования материалов в трибоэлектрическом ряду может быть нарушен. Так в паре шелк-стело, стекло отрицательно, в паре стекло-цинк, отрицателен цинк, а в паре цинк-шелк, отрицательно заряжается не цинк, как следовало бы ожидать, а шелк. Такое отсутствие упорядоченности называется трибоэлектрическим кольцом.

Трибоэлектрический эффект – основная причина возникновения статического электричества в повседневной жизни, при взаимном трении различных материалов. Например, если потереть воздушный шарик о волосы, он заряжается отрицательно, и может притягиваться к положительно заряженным источникам стены, прилипая к ней и нарушая законы тяготения.

Предупреждение и удаление статических зарядов

Предотвратить накопление статики очень просто – достаточно открыть окно или включить увлажнитель воздуха. Увеличение содержания влаги в воздухе приведет к увеличению ее электрической проводимости, аналогичного эффекта можно добиться ионизацией воздуха.

Особо чувствительны к статическим разрядам предметы можно защитить нанесением антистатического средства.

Особенно чувствительны к разрядам статического электричества полупроводниковые компоненты электронных устройств. Для защиты этих устройств обычно используются токопроводящие антистатические пакеты. Работающие с полупроводниковыми схемами люди зачастую заземляют себя антистатическими браслетами, надеваемыми на кисть руки. Избежать образования статических зарядов при контакте с полом (например, в больницах), можно путем ношения антистатической обуви с токопроводящей подошвой.

Разряд

Искра – это разряд статического электричества, когда избыточный заряд нейтрализуется потоком зарядов из окружения или к окружению. Электрический удар вызывается раздражением нервов при протекании нейтрализующего тока через человеческое тело. Запасенная энергия статики зависит от размера объекта, электрической емкости, напряжения, до которого он оказался заряженным, и диэлектрической проницаемости окружающей среды.

Для моделирования эффекта разряда статики на чувствительные электронные приборы, человеческое тело представляется как электрическая емкость в 100 пФ, заряженная до напряжения от 4 до 35 кВ. При касании объекта эта энергия разряжается менее чем за микросекунду. Хотя общая энергия разряда мала, порядка миллиджоулей, она может повредить чувствительные электронные приборы. Большие объекты запасают больше энергии, что представляет опасность для людей при контакте, или воспламенить искрой горючий газ или пыль.

Молния

Молния – пример статического разряда атмосферного электричества в результате контакта частиц льда в грозовых облаках. Обычно значительные разряды могут накапливаться только в областях в малой электрической проводимостью. Разряд обычно наступает при напряжении поля порядка 10 кВ/см, в зависимости от влажности. Разряд перегревает окружающий воздух с образованием яркой вспышки и звука треска. Молнии – всего лишь масштабный вариант искры статического разряда электричества. Вспышка возникает вследствие нагрева воздуха в канале разряда до такой высокой температуры, что он начинает излучать свет, как и любое раскаленное тело. Удар грома – последствия взрывного расширения воздуха.

Электронные компоненты

Многие полупроводниковые приборы электронных устройств очень чувствительны к присутствию статики и могут быть повреждены разрядом. При обращении с наноустройствами обязательно ношение антистатического браслета. Другой мерой предосторожности является снятие обуви с толстой резиновой подошвой и постоянное стояние на металлическом заземленном основании.

Образование статического электричества в потоках возгораемых и горючих материалов

Разряд статического электричества представляет опасность в отраслях промышленности, где применяются горючие вещества, где маленькие электрические искры могут привести к взрыву. Движение мельчайших частиц пыли или жидкостей с малой электропроводностью в трубопроводах или их механическое перемешивание может вызвать образование статики. При статическом разряде в облаке пыли или паров возможен взрыв.

Взрываться могут зерновые элеваторы, лакокрасочные фабрики, участки производства стекловолокна, топливозаправочные колонки. Накапливание заряда в среде происходит при ее электрической проводимости менее 50 пС/м, при большей проводимости образующиеся заряды рекомбинируют (рекомбинация – процесс, обратный ионизации), и накапливания не происходит.

Наполнение больших трансформаторов трансформаторным маслом требует соблюдения предосторожностей, поскольку электростатические разряды внутри жидкости могут повредить изоляцию трансформатора.

Поскольку интенсивность образования зарядов тем выше, чем выше скорость течения жидкости и диаметр трубопровода, в трубопроводах диаметром более 200 мм скорость течения жидкости ограничивается стандартом. Так, скорость течения углеводородов с содержанием воды обычно ограничивается на уровне 1 м/с.

Образование зарядов ограничивается заземлением. При проводимости жидкости ниже 10 пС/м этой меры оказывается недостаточно, и к жидкости добавляются антистатические присадки.

Перекачивание топлива

Перекачивание горючих жидкостей наподобие бензина по трубопроводам может привести к образованию статического электричества, а разряд может привести к возгоранию паров топлива.

Подобные случаи происходили на автозаправках и в аэропортах при заправке самолетов керосином. Здесь также эффективно заземление и антистатические присадки. Течение газа в трубопроводах представляет опасность лишь при наличии в газе твердых частичек или капелек жидкости.

На космических аппаратах статическое электричество представляет большую опасность вследствие низкой влажности среды, и с этой опасностью придется считаться при осуществлении запланированных полетов на Луну и Марс. Пешие переходы по сухой поверхности могут вызвать образование огромных зарядов, могущих повредить электронные устройства.

Озонное растрескивание

Статические разряды в присутствии воздуха или кислорода вызывают образование озона. Озон повреждает резиновые детали, в частности, ведет к растрескиванию уплотнителей.

Энергия статического разряда

Высвободившаяся при статических разрядах энергия варьируется в широких пределах. Разряды энергией более 5000 мДж представляют опасность для человека. Один из стандартов предполагает, что предметы потребления не должны создавать разряд с энергией выше 350 мДж на человека. Максимальное напряжение ограничивается значением 35-40 кВ вследствие ограничивающего фактора – коронного разряда. Потенциал ниже 3000В обычно человеком не ощущается. Прохождение пешком 6 метров по полихлорвиниловому линолеуму при влажности воздуха 15% вызывает образование потенциала 12 кВ, в то время как при 80% влажности потенциал не превышает 1,5 кВ.

Искра возникает при энергии выше 0,2 мДж. Искру подобной энергии человек обычно не видит и не слышит. Чтобы произошел взрыв в водороде, достаточно искры с энергией 0,017 мДж, и до 2 мДж для паров углеводородов. Электронные компоненты повреждаются при энергии искры между 2 и 1000 нДж.

Применение статики

Статическое электричество широко используется в ксерографах, воздушных фильтрах, для окраски автомобилей, фотокопировальных устройствах, краскораспылителях, принтерах, и заправке топливом воздушных судов.

Похожие темы:
использует для статического электричества Рон Куртус

SfC Главная> Физика> Электричество> Статическое электричество>

Рон Куртус (пересмотрен 12 января 2014 года)

Несмотря на то, что статического электричества может создавать неудобства - например, если вы потрясены, когда вы касаетесь дверной ручки, или у вас статическая цепляния за одежду - у него есть полезных применений .

Силы притяжения между заряженными частицами, вызванные статическим электричеством, используются для контроля загрязнения воздуха, ксерографии и окраски автомобилей.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

  • Как статическое электричество используется для контроля загрязнения воздуха?
  • Как работает машина Xerox?
  • Как статическое электричество используется для покраски автомобилей?

Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Преобразование единиц



Контроль загрязнения

Статическое электричество используется в контроле загрязнения, применяя статический заряд к частицам грязи в воздухе, а затем собирая эти заряженные частицы на пластине или коллекторе противоположного электрического заряда.Такие устройства часто называют электростатическими осадителями.

Дымовые трубы

Фабрики используют статическое электричество для уменьшения загрязнения от дымовых труб. Они дают дым электрический заряд. Когда он проходит через электроды противоположного заряда, большая часть частиц дыма цепляется за электроды. Это удерживает загрязнение от попадания в атмосферу.

Как работает электрофильтр с дымовой трубой

от BBC - электростатические осадки

Освежители воздуха

Некоторые люди покупают так называемые ионизаторы воздуха, чтобы освежить и очистить воздух в своих домах.Они работают по тому же принципу, что и контроль загрязнения дымовой трубы. Эти устройства удаляют электроны из молекул дыма, частиц пыли и пыльцы в воздухе, так же, как это происходит при создании статического электричества.

Эти заряженные частицы пыли и дыма затем притягиваются и прилипают к пластине на устройстве с противоположным зарядом. Через некоторое время большая часть загрязнения извлекается из воздуха.

Поскольку заряженные частицы также будут прилипать к нейтральным поверхностям, некоторые из них могут прилипать к стене рядом с ионизатором, что делает его очень грязным и трудным для очистки.

Ксерография

Ваш копировальный аппарат или аппарат Xerox использует статическое электричество для копирования печати на страницу. Это делается с помощью науки ксерографии.

Одна версия этого устройства электрически заряжает чернила, чтобы они прилипали к бумаге в обозначенных местах. Другая версия фотокопировального устройства использует заряды, чтобы прикрепить чернила к барабану, который затем передает их на бумагу.

Покраска авто

Некоторые производители автомобилей используют статическое электричество, чтобы помочь им покрасить автомобили, которые они делают.Это работает так, что они сначала подготавливают поверхность автомобиля, а затем помещают ее в покрасочную камеру. Затем они дают краске электрический заряд, а затем распыляют мелкий туман краски в камеру. Заряженные частицы краски притягиваются к машине и прилипают к корпусу, как заряженный шарик прилипает к стене. Как только краска высыхает, она намного лучше прилипает к машине и становится более гладкой, потому что она равномерно распределена.

Резюме

Использование статического электричества включает контроль загрязнения, машины Xerox и покраску.Они используют свойство, которое притягивают противоположные электрические заряды. Есть и другие применения, связанные со свойствами отталкивания и создания искр от статического электричества.


Используйте свои знания статического электричества на благо человечества


Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайты

Использование статического электричества - HubPages.com

Использование статического электричества - PassMyExams.co.uk

Использование статического электричества - Cyberphysics.co.uk

Электростатические осадители

Статические ресурсы электроэнергии

Книги

Лучшие книги по электростатике


Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этому вопросу? Если это так, отправьте электронное письмо со своим отзывом. Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.


Поделиться этой страницей

Нажмите на кнопку, чтобы добавить в закладки или поделиться этой страницей через Twitter, Facebook, электронную почту или другие услуги:


Студенты и исследователи

Адрес веб-страницы:
www.school-for-champions.com/science/
static_uses.htm

Пожалуйста, включите его в качестве ссылки на вашем сайте или в качестве ссылки в вашем отчете, документе или диссертации.

Copyright © Ограничения


Где ты сейчас?

Школа чемпионов

Вопросы электричества

использует для статического электричества

,
Что такое статическое электричество? | Живая наука

Статическое электричество может быть неприятностью или даже опасностью. Энергия, которая заставляет ваши волосы встать дыбом, также может повредить электронику и вызвать взрывы. Однако, при правильном контроле и манипулировании, это также может быть огромным благом для современной жизни.

«Электрический заряд является фундаментальным свойством материи», по словам Майкла Ричмонда, профессора физики в Рочестерском технологическом институте. Почти весь электрический заряд во вселенной несут протоны и электроны.Говорят, что протоны имеют заряд +1 электронная единица, в то время как электроны имеют заряд -1, хотя эти знаки совершенно произвольны. Поскольку протоны, как правило, ограничены атомными ядрами, которые, в свою очередь, встроены в атомы, они не так свободно движутся, как электроны. Поэтому, когда мы говорим об электрическом токе, мы почти всегда имеем в виду поток электронов, а когда мы говорим о статическом электричестве, мы обычно имеем в виду дисбаланс между отрицательными и положительными зарядами в объектах.

Причины накопления статического заряда

Одной из распространенных причин накопления статического заряда является контакт между твердыми материалами. Согласно Гавайскому университету, «когда два объекта натираются вместе для создания статического электричества, один объект отдает электроны и становится более положительно заряженным, в то время как другой материал собирает электроны и становится более отрицательно заряженным». Это потому, что один материал имеет слабо связанные электроны, а другой имеет много вакансий в своих внешних электронных оболочках, поэтому электроны могут перемещаться из первого в последний, создавая дисбаланс зарядов после разделения материалов.По данным Северо-Западного университета, материалы, которые могут таким образом терять или приобретать электроны, называются трибоэлектрическими. Одним из распространенных примеров этого является перетасовка ног по ковру, особенно при низкой влажности, которая делает воздух менее проводящим и увеличивает эффект.

Поскольку подобные заряды отталкивают друг друга, они стремятся мигрировать к конечностям заряженного объекта, чтобы отойти друг от друга. Это то, что заставляет ваши волосы встать дыбом, когда ваше тело заряжается статически, согласно Библиотеке Конгресса.Когда вы затем касаетесь заземленного куска металла, такого как винт на пластине переключателя освещения, это обеспечивает путь к заземлению для заряда, который накопился в вашем теле. Этот внезапный разряд создает видимую и слышимую искру в воздухе между пальцем и винтом. Это связано с большой разницей потенциалов между вашим телом и землей, которая может достигать 25 000 вольт.

Опасность накопления статического заряда

В дополнение к причинению болезненного шока, эти внезапные высоковольтные разряды могут стать источником воспламенения для легковоспламеняющихся веществ, согласно Управлению по безопасности и охране труда (OSHA).Статический шок также может повредить чувствительную электронику. Согласно НАСА, простая искра от пальца может повредить чувствительные компоненты и сделать их непригодными для использования, поэтому необходимо принять меры предосторожности, такие как хранение печатных плат в проводящих пластиковых пакетах и ​​использование заземляющих ремешков, чтобы постоянно рассеивать статический заряд от вашего тела.

Другим источником статического заряда является движение жидкостей по трубе или шлангу. Если эта жидкость легковоспламеняющаяся, например, бензин, искра от внезапного разряда может привести к пожару или взрыву.Люди, работающие с жидким топливом, должны быть очень осторожны, чтобы избежать накопления заряда и внезапного разряда. В интервью Дэниел Марш, профессор физики в Южном государственном университете штата Миссури, предупредил, что при заправке бензина в автомобиле вы всегда должны касаться металлической части автомобиля после выхода из машины, чтобы рассеять любой заряд, который мог возникнуть при скольжении по сиденье. Кроме того, когда вы покупаете газ для своей газонокосилки, вы всегда должны вынимать баллончик из машины и класть его на землю во время заправки.Это постоянно рассеивает статический заряд и не дает ему накапливаться достаточно, чтобы создать искру.

Большие нефтебазы представляют еще большую опасность пожара и взрыва, поэтому Национальный совет по транспорту и безопасности (NTSB) выпустил руководящие принципы, которые включают в себя минимизацию статического электричества, предотвращение накопления заряда, предотвращение искрового разряда и контроль окружающей среды внутри резервуара.

Движущийся газ и пар также могут генерировать статический заряд. Самый знакомый случай этого - молния.Согласно Мартину А. Уману, автору «All About Lightning» (Dover, 1987), Бенджамин Франклин доказал, что молния была формой статического электричества, когда он и его сын управляли воздушным змеем во время грозы. Они прикрепили ключ к веревке кайта, и влажная веревка провела заряд от облака к ключу, который испустил искры, когда он коснулся его. (Вопреки некоторым версиям легенды, кайт не был поражен молнией. Если бы это было так, результаты могли бы иметь катастрофические последствия.)

Франклин фактически сформировал наш взгляд на электричество.Он заинтересовался изучением электричества в 1742 году. До этого большинство людей думали, что электрические эффекты являются результатом смешивания двух разных электрических жидкостей. Однако Франклин убедился, что существует только одна электрическая жидкость, и что объекты могут иметь избыток или недостаток этой жидкости. По его словам, он изобрел термины «положительный» и «отрицательный», относящиеся к избытку или недостатку. Сегодня мы знаем, что «жидкость» на самом деле была электронами, но они не были открыты около 150 лет.

По данным Лаборатории реактивного движения, облака образуют зоны статического заряда из-за капель теплой воды в восходящих потоках, обменивающих электроны кристаллами холодного льда в нисходящих потоках. Согласно НАСА, потенциал между этими атмосферными зарядами и землей может превышать 300 000 вольт, поэтому последствия удара молнии могут быть смертельными. При ударе молнии ток имеет тенденцию перемещаться по поверхности тела в процессе, называемом «внешняя вспышка», который может вызвать серьезные ожоги, особенно в начальной точке контакта.Однако, по данным Национальной метеорологической службы, некоторые из них могут перемещаться по всему телу и повредить нервную систему. Кроме того, сотрясение мозга от взрыва может вызвать травмы внутренних органов и потерю слуха, а яркая вспышка может вызвать временное или постоянное повреждение зрения. В качестве примера огромной энергии, выделяемой при ударе молнии, Марш рассказал Live Science о своем личном наблюдении за большим дубом, который буквально раскололся пополам паром высокого давления, созданным ударом молнии.

Если вы слышите гром, как правило, вы уже в пределах досягаемости, в соответствии с Университетом Флориды. Если вы находитесь на улице, когда приближается шторм, вы должны немедленно искать убежище в здании или транспортном средстве и избегать прикосновения к любому металлу. Если вы не можете проникнуть внутрь, отойдите от высоких объектов, таких как деревья, башни или вершины холма, присядьте на корточки и, если возможно, удерживайте равновесие на ступнях, как можно меньше соприкасаясь с землей, согласно университету Бригама Янга.

Применение статического электричества

Хотя статическое электричество может создавать неудобства или даже представлять опасность, как в случае статического цепления или статического удара, в других случаях оно может быть весьма полезным. Например, статический заряд может быть вызван электрическим током. Одним из примеров этого является конденсатор, названный так потому, что он способен хранить электрический заряд, аналогично тому, как пружина накапливает механическую энергию. Напряжение, приложенное к конденсатору, создает разность зарядов между пластинами.Если конденсатор заряжен и напряжение отключено, он может удерживать заряд в течение некоторого времени. Это может быть полезно, как в случае суперконденсаторов, которые могут заменить аккумуляторные батареи в некоторых приложениях, но это также может быть опасно. Электронное оборудование, такое как старые компьютерные мониторы с ЭЛТ и телевизоры, содержит большие конденсаторы, которые могут сохранять заряд до 25 000 вольт, что может привести к травме или смерти даже после выключения устройства в течение нескольких дней.

Еще один способ создать полезный статический заряд - это механическое напряжение.В пьезоэлектрических материалах электроны могут быть буквально вытеснены не на своем месте и вынуждены перемещаться из области, которая находится под напряжением. Напряжение, вызванное дисбалансом заряда, может быть использовано для выполнения работы. Одним из применений является сбор энергии, при котором маломощные устройства могут работать на энергии, производимой вибрациями окружающей среды.

Другое приложение для хрустальных микрофонов. Звуковые волны в воздухе могут отклонять диафрагму, соединенную с пьезоэлектрическим элементом, который преобразует звуковые волны в электрический сигнал.При работе в обратном направлении электрический сигнал может вызвать перемещение пьезоэлектрического преобразователя в громкоговорителе, воспроизводя звук.

Локализованные статические заряды также могут подвергаться воздействию интенсивного света. Это принцип, лежащий в основе фотокопировальных устройств и лазерных принтеров. В фотокопировальных устройствах свет может исходить от проецируемого изображения листа бумаги; в лазерных принтерах изображение отслеживается на барабане сканирующим лазерным лучом. Весь барабан первоначально заряжается коронным разрядным проводом, который испускает свободные электроны через воздух, используя тот же принцип, который вызывает St.Огонь Элмо. Электроны из проволоки затем притягиваются к положительно заряженному барабану. Затем изображение проецируется на фотопроводящий барабан, и заряд рассеивается от освещенных областей, в то время как темные области изображения остаются заряженными. Заряженные области на барабане могут затем притягивать противоположно заряженные частицы тонера, которые затем наматываются на бумагу, которая опирается на положительно заряженный валик, и сливаются на месте электрическим нагревательным элементом.

Марш отметил, что электростанции, работающие на угле, используют электростатические осадители для сбора частиц из дымовых труб, чтобы их можно было утилизировать как твердые отходы, а не выбрасывать в воздух.В другом приложении он описал, как статический заряд применяется к гербицидам, которые распыляются на сорняки в тонком тумане. Заряженные капли притягиваются и равномерно распределяются по листьям нежелательных растений, а не падают на землю и теряются. Тот же принцип используется для электростатической окраски распылением, поэтому больше краски попадает на цель и меньше в воздухе, а также на стенах и полу помещения для покраски.

Дополнительные ресурсы

,
Статическое электричество, молния, типы зарядов и генератор статического электричества
    • Классы
      • Класс 1 - 3
      • Класс 4 - 5
      • Класс 6 - 10
      • Класс 11 - 12
    • КОНКУРСЫ
      • BBS
      • 000000000 Книги
        • NCERT Книги для 5 класса
        • NCERT Книги Класс 6
        • NCERT Книги для 7 класса
        • NCERT Книги для 8 класса
        • NCERT Книги для 9 класса 9
        • NCERT Книги для 10 класса
        • NCERT Книги для 11 класса
        • NCERT Книги для 12-го класса
      • NCERT Exemplar
        • NCERT Exemplar Class 8
        • NCERT Exemplar Class 9
        • NCERT Exemplar Class 10
        • NCERT Exemplar Class 11
        • NCERT Exemplar Class 12
        • 9000al Aggar Agard Agard Agard Agard Agulis Class 12
          • RS Решения Aggarwal класса 10
          • RS Решения Aggarwal класса 11
          • RS Решения Aggarwal класса 10
          • 90 003 Решения RS Aggarwal класса 9
          • Решения RS Aggarwal класса 8
          • Решения RS Aggarwal класса 7
          • Решения RS Aggarwal класса 6
        • Решения RD Sharma
          • Решения класса RD Sharma
          • Решения класса 9 Шарма 7 Решения RD Sharma Class 8
          • Решения RD Sharma Class 9
          • Решения RD Sharma Class 10
          • Решения RD Sharma Class 11
          • Решения RD Sharma Class 12
        • ФИЗИКА
          • Механика
          • 000000 Электромагнетизм
        • ХИМИЯ
          • Органическая химия
          • Неорганическая химия
          • Периодическая таблица
        • МАТС
          • Теорема Пифагора
          • Отношения и функции
          • Последовательности и серии
          • Таблицы умножения
          • Детерминанты и матрицы
          • Прибыль и убыток
          • Полиномиальные уравнения
          • Делительные дроби
        • 000 ФОРМУЛЫ
          • Математические формулы
          • Алгебровые формулы
          • Тригонометрические формулы
          • Геометрические формулы
        • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
          • Математические калькуляторы
          • S000
          • S0003
          • Pегипс Класс 6
          • Образцы документов CBSE для класса 7
          • Образцы документов CBSE для класса 8
          • Образцы документов CBSE для класса 9
          • Образцы документов CBSE для класса 10
          • Образцы документов CBSE для класса 11
          • Образец образца CBSE pers for Class 12
        • CBSE Предыдущий год Вопросник
          • CBSE Предыдущий год Вопросники Класс 10
          • CBSE Предыдущий год Вопросник класс 12
        • HC Verma Solutions
          • HC Verma Solutions Класс 11 Физика
          • Решения HC Verma Class 12 Physics
        • Решения Lakhmir Singh
          • Решения Lakhmir Singh Class 9
          • Решения Lakhmir Singh Class 10
          • Решения Lakhmir Singh Class 8
        • Примечания
        • CBSE
        • Notes
            CBSE Класс 7 Примечания CBSE
          • Класс 8 Примечания CBSE
          • Класс 9 Примечания CBSE
          • Класс 10 Примечания CBSE
          • Класс 11 Примечания CBSE
          • Класс 12 Примечания CBSE
        • Примечания пересмотра
        • CBSE Редакция
        • CBSE
        • CBSE Class 10 Примечания к пересмотру
        • CBSE Class 11 Примечания к пересмотру 9000 4
        • Замечания по пересмотру CBSE класса 12
      • Дополнительные вопросы CBSE
        • Дополнительные вопросы CBSE 8 класса
        • Дополнительные вопросы CBSE 8 по естественным наукам
        • CBSE 9 класса Дополнительные вопросы
        • CBSE 9 дополнительных вопросов по науке CBSE
        • 9000 Класс 10 Дополнительные вопросы по математике
        • CBSE Класс 10 Дополнительные вопросы по науке
      • Класс CBSE
        • Класс 3
        • Класс 4
        • Класс 5
        • Класс 6
        • Класс 7
        • Класс 8
        • Класс 9
        • Класс 10
        • Класс 11
        • Класс 12
      • Решения для учебников
    • Решения NCERT
      • Решения NCERT для класса 11
          Решения NCERT для физики класса 11
        • Решения NCERT для класса 11 Химия
        • Решения для класса 11 Биология
        • NCERT Решения для класса 11 Математика
        • 9 0003 NCERT Solutions Class 11 Бухгалтерия
        • NCERT Solutions Class 11 Бизнес исследования
        • NCERT Solutions Class 11 Экономика
        • NCERT Solutions Class 11 Статистика
        • NCERT Solutions Class 11 Коммерция
      • NCERT Solutions для класса 12
        • NCERT Solutions для Класс 12 Физика
        • Решения NCERT для 12 класса Химия
        • Решения NCERT для 12 класса Биология
        • Решения NCERT для 12 класса Математика
        • Решения NCERT Класс 12 Бухгалтерский учет
        • Решения NCERT Класс 12 Бизнес исследования
        • Решения NCERT Класс 12 Экономика
        • NCERT Solutions Class 12 Бухгалтерский учет Часть 1
        • NCERT Solutions Class 12 Бухгалтерский учет Часть 2
        • NCERT Solutions Class 12 Микроэкономика
        • NCERT Solutions Class 12 Коммерция
        • NCERT Solutions Class 12 Макроэкономика
      • NCERT Solutions Для Класс 4
        • Решения NCERT для математики класса 4
        • Решения NCERT для класса 4 EVS
      • Решения NCERT для класса 5
        • Решения NCERT для математики класса 5
        • Решения NCERT для класса 5 EVS
      • Решения NCERT для класса 6
        • Решения NCERT для класса 6 Maths
        • Решения NCERT для класса 6 Science
        • Решения NCERT для класса 6 Общественные науки
        • Решения NCERT для класса 6 Английский
      • Решения NCERT для класса 7
        • Решения NCERT для класса 7 Математика
        • Решения NCERT для 7 класса Science
        • Решения NCERT для 7 класса Общественные науки
        • Решения NCERT для 7 класса Английский
      • Решения NCERT для 8 класса Математические решения
        • для 8 класса Математика
        • Решения NCERT для класса 8 Science
        • Решения NCERT для класса 8 Общественные науки
        • NCERT Solutio ns для класса 8 Английский
      • Решения NCERT для класса 9
        • Решения NCERT для класса 9 Общественные науки
      • Решения NCERT для класса 9 Математика
        • Решения NCERT для класса 9 Математика Глава 1
        • Решения NCERT Для класса 9 Математика 9 класса Глава 2
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 3
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 4
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 5
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 6
        • Решения NCERT для Математика 9 класса Глава 7
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 8
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 9
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 10
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 11
        • Решения NCERT для Математика 9 класса Глава 12
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 13
        • Решения NCERT для математики 9 класса Глава 14
        • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
      • Решения NCERT для науки 9 класса
        • Решения NCERT для науки 9 класса Глава 1
        • Решения NCERT для науки 9 класса Глава 2
        • Решения NCERT для класса 9 Наука Глава 3
        • Решения NCERT для 9 класса Наука Глава 4
        • Решения NCERT для 9 класса Наука Глава 5
        • Решения NCERT для 9 класса Наука Глава 6
        • Решения NCERT для 9 класса Наука Глава 7
        • Решения NCERT для 9 класса Научная глава 8
        • Решения NCERT для 9 класса Научная глава
        • Решения NCERT для 9 класса Научная глава 10
        • Научные решения NCERT для 9 класса Научная глава 12
        • Научные решения NCERT для 9 класса Научная глава 11
        • Решения NCERT для 9 класса Научная глава 13
        • Решения NCERT для 9 класса Научная глава 14
        • Решения NCERT для класса 9 Science Глава 15
      • Решения NCERT для класса 10
        • Решения NCERT для класса 10 Общественные науки
      • Решения NCERT для математики класса 10
        • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 1
        • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 2
        • решения NCERT для математики класса 10 глава 3
        • решения NCERT для математики класса 10 глава 4
        • решения NCERT для математики класса 10 глава 5
        • решения NCERT для математики класса 10 глава 6
        • решения NCERT для математики класса 10 Глава 7
        • решения NCERT для математики класса 10 глава 8
        • решения NCERT для математики класса 10 глава 9
        • решения NCERT для математики класса 10 глава 10
        • решения NCERT для математики класса 10 глава 11
        • решения NCERT для математики класса 10, глава 12
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 13
        • соль NCERT Решения для математики класса 10 Глава 14
        • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 15
      • Решения NCERT для науки 10 класса
        • Решения NCERT для науки 10 класса Глава 1
        • Решения NCERT для науки 10 класса Глава 2
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 3
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 4
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 5
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 6
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 7
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 8
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 9
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 10
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 11
        • Решения NCERT для науки 10 класса, глава 12
        • Решения NCERT для 10 класса Science Глава 9
        • Решения NCERT для 10 класса Science Глава 14
        • Решения NCERT для науки 10 класса Глава 15
        • Решения NCERT для науки 10 класса Глава 16
      • Программа NCERT
      • NCERT
    • Коммерция
      • Класс 11 Коммерческая программа Syllabus
      • Учебный курс по бизнес-классу 11000
      • Учебная программа по экономическому классу
    • Учебная программа по коммерческому классу
      • Учебная программа по 12 классу
      • Учебная программа по 12 классам
      • Учебная записка по 12-му классу
          000000 000000
        • Образцы коммерческих документов класса 11
        • Образцы коммерческих документов класса 12
      • Решения TS Grewal
        • Решения TS Grewal Класс 12 Бухгалтерский учет
        • Решения TS Grewal Класс 11 Бухгалтерский учет
      • Отчет о движении денежных средств
      • eurship
      • Защита потребителей
      • Что такое фиксированный актив
      • Что такое баланс
      • Формат баланса
      • Что такое акции
      • Разница между продажами и маркетингом
    • P000S Документы ICSE
    • ML Решения Aggarwal
      • ML Решения Aggarwal Class 10 Maths
      • ML Решения Aggarwal Class 9 Математика
      • ML Решения Aggarwal Class 8 Maths
      • ML Решения Aggarwal Class 7 Математические решения
      • ML 6 0004
      • ML 6
    • Selina Solutions
      • Selina Solution для 8 класса
      • Selina Solutions для 10 класса
      • Selina Solution для 9 класса 9
    • Frank Solutions
      • Frank Solutions для класса 10 Maths
      • Frank Solutions для класса 9 Maths
    • ICSE Class 9000 2
    • ICSE Class 6
    • ICSE Class 7
    • ICSE Class 8
    • ICSE Class 9
    • ICSE Class 10
    • ISC Class 11
    • ISC Class 12
  • IAS
  • Сервисный экзамен
  • UPSC Syllabus
  • Бесплатно IAS Prep
  • Текущая информация
  • Список статей IAS
  • IAS 2019 Mock Test
    • IAS 2019 Mock Test 1
    • IAS 2019 Mock Test 2
    • KPSC KAS экзамен
    • UPPSC PCS экзамен
    • MPSC экзамен
    • RPSC RAS ​​экзамен
    • TNPSC группа 1
    • APPSC группа 1
    • BPSC экзамен
    • экзамен
    • экзамен
    • WPSS
    • экзамен
    • WPSS
    • экзамен
    • JPS
    • экзамен
    • экзамен
    • PMS
    • экзамен
    • PMS
    • экзамен
    • экзамен
    • экзамен
    • 9000
  • Вопросник UPSC 2019
    • Ключ ответа UPSC 2019
  • Коучинг IAS
    • IA S Коучинг Бангалор
    • IAS Коучинг Дели
    • IAS Коучинг Ченнаи
    • IAS Коучинг Хайдарабад
    • IAS Коучинг Мумбаи
  • JEE
    • Бумага
    • JEE JEE 9000
    • JEE
    • JEE-код
    • JEE-код
    • JEE J000
    • J0004 JEE
    • JEE Вопрос
    • Биномиальная теорема
    • JEE Статьи
    • Квадратичное уравнение
  • NEET
    • Программа Бьюя NEET
    • NEET 2020
    • NEET Приемлемость Критерии NEET 2020
    • S000
    • S000 образца
    • Поддержка
      • Жалоба Разрешение
      • Customer Care
      • Поддержка центр
  • Государственные платы
    • GSEB
      • GSEB Силабус
      • GSEB Вопрос бумаги
      • GSEB образец бумаги
      • GSEB Книги
      90 004
    • MSBSHSE
      • MSBSHSE Syllabus
      • MSBSHSE Учебники
      • MSBSHSE Образцы документов
      • MSBSHSE Вопросные записки
    • AP Board
      • -й год APSERT
      • -й год SBSUS
      • -й год
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS SUBSUS SUBSUS SUBSUS SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS
      • SUBSUS SUBSUS
      • SUBSUS
      • Всеобщая справка
    • MP Board
      • MP Board Syllabus
      • MP Board Образцы документов
      • MP Board Учебники
    • Assam Board
      • Assam Board Syllabus
      • Assam Board Учебники
      • Sample Board Paperss Sample3 P0003 BSEB
        • Бихарская доска Syllabus
        • Бихарская доска Учебники
        • Бихарская доска Вопросные бумаги
        • Бихарская модель Бумажные макеты
      • БСЭ Одиша
        • доска
        • Sislabus
        • Совет 9408 S0008
        • Sisplus
        • S0008
        • Sample P000S
        • Sample
        • S000S PSEB Syllabus
        • учебники PSEB
        • учебные материалы PSEB
      • RBSE
        • учебное пособие Раджастхан Syllabus
        • учебники RBSE
        • учебные вопросы RBSE
      • HPE
      • HPE PBSE
      • JKBOSE
        • JKBOSE Программа курса
        • JKBOSE Примеры Papers
        • JKBOSE экзамен Pattern
      • TN Board
        • TN Совет Силабус
        • TN Совет вопрос Papers
        • TN Board Примеры Papers
        • Samacheer Kalvi Книги
      • JAC
        • JAC Силабус
        • JAC учебники
        • JAC Вопрос Papers
      • Telangana Совет
        • Telangana Совет Силабус
        • Telangana совет учебники
        • Telangana Совет Вопрос Papers
        • KSEEB KSEEB Силабус
        • KSEEB Модель Вопрос Papers
      • KBPE
        • KBPE Силабус
        • KBPE Учебники
        • KBPE Вопрос Papers
      • UPMSP
        • UP Совет Силабус
        • UP Совет Книги
        • UP Совет Вопрос Papers
      • Западная Бенгалия Совет
        • Западная Бенгалия Совет Силабус
        • Западная Бенгалия Совет учебниками
        • West Bengal совет Вопрос документы
      • UBSE
      • TBSE
      • Goa Board
      • NbSe
      • CGBSE
      • MBSE
      • Meghalaya Совет
      • Manipur Совет
      • Харьяны Совет
    • Государственные экзамены
      • Банк экзаменов
        • SBI Exams
        • PIL, Exams
        • RBI Exams
        • PIL, РРБ экзамен
      • SSC Exams
        • SSC JE
        • SSC GD
        • SSC CPO 900 04
        • SSC CHSL
        • SSC CGL
      • RRB экзаменов
        • RRB JE
        • RRB NTPC
        • RRB ALP
      • L0003000000 L0003000000000000 UPSC CAPF
      • Список государственных экзаменов Статьи
    • Дети учатся
      • Класс 1
      • Класс 2
      • Класс 3
    • Академические вопросы
      • Физические вопросы
      • Вопросы химии
      • Химические вопросы
      • Химические вопросы
      • Вопросы химии
      • Химические науки
      • Вопросы химии
      • Вопросы
      • Вопросы по науке
      • Вопросы ГК
    • Обучение онлайн
      • Обучение на дому
    • Полные формы
    • CAT
      • Программа CAT BYJU'S
      • CAT
      • CAT
      • CAT
      • CAT
      • CAT
      • CAT
      • CAT
      • CAT
      • FreeBS
      • 40004 CAT 2020 Exam Pattern
      • Обзор приложения Byju на CAT
  • КУПИТЬ КУРС
  • +919243500460
    • Физика
      • Вывод физических формул
      • Diff.Между в физике
      • Использование в физике
      • Типы и классификация
      • Соотношение между в физике
      • Значение констант
      • Константы в физике
      • Физика
    .
    Статическое электричество - Что создает статический заряд и статический удар? Узнайте, как создать и устранить его

    Вы идете через ковер, тянитесь к дверной ручке и .......... ЗАП !!! Вы получаете статический шок.


    Или вы приходите внутрь с холода, снимаете шляпу и ...... БОИНГ !!! Статические волосы - это статическое электричество заставляет ваши волосы стоять прямо над головой. Что здесь происходит? А почему статика больше проблем зимой?

    Чтобы понять статическое электричество, нам нужно немного узнать о природе материи.Или, другими словами, из чего сделаны все вещи вокруг нас?

    ВСЕ ИЗ АТОМОВ СДЕЛАНО

    Представьте себе кольцо из чистого золота. Разделите его пополам и отдайте одну из половинок. Продолжай делить и делить и делить. Вскоре у вас будет такой маленький кусочек, что вы не сможете увидеть его без микроскопа. Это может быть очень, очень маленький, но это все еще кусок золота. Если бы вы могли продолжать делить его на все более мелкие кусочки, вы, наконец, получили бы наименьший возможный кусок золота.Это называется атом. Если вы разделите его на более мелкие кусочки, это больше не будет золото.

    Все вокруг нас состоит из атомов. Ученые до сих пор обнаружили только 115 различных видов атомов. Все, что вы видите, состоит из различных комбинаций этих атомов.

    ЧАСТЕЙ АТОМА

    Так из чего сделаны атомы? В середине каждого атома находится «ядро». Ядро содержит два вида крошечных частиц, называемых протонами и нейтронами. Вокруг ядра вращаются еще более мелкие частицы, называемые электронами.115 видов атомов отличаются друг от друга, потому что они имеют разное количество протонов, нейтронов и электронов.

    Полезно думать, что модель атома похожа на солнечную систему. Ядро находится в центре атома, подобно солнцу в центре солнечной системы. Электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца. Как и в Солнечной системе, ядро ​​больше по сравнению с электронами. Атом в основном пустое пространство.И электроны очень далеко от ядра. Хотя эта модель не совсем точна, мы можем использовать ее, чтобы помочь нам понять статическое электричество.

    (Примечание: более точная модель покажет электроны, движущиеся в трехмерных объемах с различными формами, называемыми орбитали. Это может быть обсуждено в будущем выпуске.)

    ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЗАРЯДЫ

    Протоны, нейтроны и электроны сильно отличаются друг от друга. У них есть свои свойства или характеристики.Одно из этих свойств называется электрическим зарядом. Протоны имеют то, что мы называем «положительным» (+) зарядом. Электроны имеют «отрицательный» (-) заряд. Нейтроны не заряжены, они нейтральны. Заряд одного протона по силе равен заряду одного электрона. Когда число протонов в атоме равно количеству электронов, сам атом не имеет общего заряда, он нейтрален.

    ЭЛЕКТРОНЫ МОГУТ ДВИГАТЬСЯ

    Протоны и нейтроны в ядре очень тесно связаны друг с другом.Обычно ядро ​​не меняется. Но некоторые из внешних электронов удерживаются очень свободно. Они могут переходить от одного атома к другому. Атом, который теряет электроны, имеет больше положительных зарядов (протонов), чем отрицательных зарядов (электронов). Это положительно заряжено. Атом, который получает электроны, имеет больше отрицательных, чем положительных частиц. У него отрицательный заряд. Заряженный атом называется «ион».

    Некоторые материалы очень сильно держат свои электроны. Электроны не проходят через них очень хорошо.Эти вещи называются изоляторами. Пластик, ткань, стекло и сухой воздух - хорошие изоляторы. В других материалах есть некоторые свободно удерживаемые электроны, которые очень легко проходят через них. Они называются проводниками. Большинство металлов являются хорошими проводниками.

    Как мы можем переместить электроны из одного места в другое? Один из самых распространенных способов - это потереть два предмета вместе. Если они сделаны из разных материалов и являются изоляторами, электроны могут переноситься (или перемещаться) от одного к другому. Чем больше трения, тем больше электронов движется, и тем больше накапливается статический заряд.(Ученые считают, что не трение или трение заставляют электроны двигаться. Это просто контакт между двумя разными материалами. Протирка только увеличивает площадь контакта между ними.)

    Статическое электричество - это дисбаланс положительные и отрицательные заряды.

    ОППОЗИТЫ ПРИВЛЕК

    Теперь положительные и отрицательные заряды ведут себя интересным образом. Вы когда-нибудь слышали высказывание, что противоположности привлекают? Ну, это правда. Две вещи с противоположными или разными зарядами (положительным и отрицательным) будут притягивать или притягивать друг друга.Вещи с одинаковым зарядом (два положительных или два отрицательных) будут отталкиваться или отталкиваться друг от друга.

    Заряженный объект также привлечет нечто нейтральное. Подумайте о том, как вы можете прикрепить воздушный шар к стене. Если вы заряжаете воздушный шар, натирая его на волосы, он собирает лишние электроны и имеет отрицательный заряд. Держа его возле нейтрального объекта, вы заставите заряды этого объекта двигаться. Если это проводник, многие электроны легко перемещаются на другую сторону, как можно дальше от воздушного шара.Если это изолятор, электроны в атомах и молекулах могут двигаться очень слабо в одну сторону, подальше от воздушного шара. В любом случае, есть более положительные заряды ближе к отрицательному баллону. Противоположности притягиваются. Воздушный шар прилипает. (По крайней мере, до тех пор, пока электроны на баллоне не начнут медленно вытекать.) Это работает одинаково для нейтральных и положительно заряженных объектов.

    Так, что все это имеет отношение к статическим ударам? Или статическое электричество в волосах? Когда вы снимаете шерстяную шапку, она натирает ваши волосы.Электроны движутся от ваших волос к шляпе. Накапливается статический заряд, и теперь у каждого волоска одинаковый положительный заряд. Помните, что вещи с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Так что волосы стараются отойти как можно дальше друг от друга. Самое дальнее, что они могут получить, это встать и подальше от других. И именно так статическое электричество вызывает плохой день волос!

    Когда вы идете по ковру, электроны движутся от ковра к вам. Теперь ваша очередь имеют дополнительные электроны и отрицательный статический заряд.Коснитесь дверной ручки и ЗАП! Ручка двери является проводником. Электроны прыгают с тебя на ручку, и ты чувствуешь статический шок.

    Обычно мы замечаем статическое электричество только зимой, когда воздух очень сухой. Летом воздух более влажный. Вода в воздухе помогает электронам быстрее покинуть вас, поэтому вы не можете накапливать статический заряд.


    Откройте для себя чудеса науки.
    Это просто с новостным бюллетенем Science Made Simple.
    Нажмите здесь, чтобы получить свой теперь полностью без риска!

    Я МОГУ ЧИТАТЬ


    Что такое статическое электричество?

    Все, что мы видим, состоит из крошечных маленьких частей, называемых атомами.Атомы состоят из еще меньших частей. Это так называемые протоны, электроны и нейтроны. Они сильно отличаются друг от друга во многих отношениях. Они отличаются друг от друга - это их «заряд». Протоны имеют положительный (+) заряд. Электроны имеют отрицательный (-) заряд. Нейтроны не заряжены.

    Обычно атомы имеют одинаковое количество электронов и протонов. Тогда у атома нет заряда, он «нейтрален». Но если вы тереть вещи вместе, электроны могут переходить от одного атома к другому. Некоторые атомы получают дополнительные электроны.У них отрицательный заряд. Другие атомы теряют электроны. У них есть положительный заряд. Когда заряды разделяются таким образом, это называется статическим электричеством.

    Если две вещи имеют разные заряды, они притягиваются или притягиваются друг к другу. Если две вещи имеют одинаковый заряд, они отталкиваются или отталкиваются друг от друга.

    Итак, почему твои волосы встают после того, как ты снимаешь шляпу? Когда вы снимаете шляпу, она натирает ваши волосы. Электроны движутся от ваших волос к шляпе.Теперь у каждого волоска одинаковый положительный заряд. Вещи с одинаковым зарядом отталкивают друг друга. Поэтому волосы стараются отойти друг от друга. Самое дальнее, что они могут получить, это встать и подальше от всех остальных волосков.

    Если вы идете по ковру, электроны переходят от ковра к вам. Теперь у вас есть лишние электроны. Коснитесь дверной ручки и ЗАП! Электроны движутся от вас к ручке. Вы получаете шок.


    УЗНАЙТЕ БОЛЬШЕ О:

    СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

    ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕРИЯ

    Когда мы натираем два разных материала, которые становятся положительно заряженными, а какие отрицательными? Ученые оценили материалы в порядке их способности удерживать или отдавать электроны.Этот рейтинг называется трибоэлектрическим рядом. Список некоторых распространенных материалов приведен здесь. В идеальных условиях, если два материала трения вместе, тот, что выше в списке, должен отказаться от электронов и стать положительно заряженным. Вы можете экспериментировать с вещами в этом списке для себя

    ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕРИЯ

    ваша рука
    стекло
    ваши волосы
    нейлон
    шерсть
    мех
    шелк
    бумага
    хлопок
    твердая резина
    полиэстер
    поливинилхлорид пластик

    ЗАРЯДКА

    Когда мы заряжаем что-то статическим электричеством, электроны не создаются и не разрушаются.Новые протоны не появляются и не исчезают. Электроны просто перемещаются из одного места в другое. Чистый или суммарный электрический заряд остается неизменным. Это называется принцип сохранения заряда.

    ЗАКОН КУЛОМБА

    Заряженные объекты создают вокруг себя невидимое электрическое силовое поле. Сила этого поля зависит от многих вещей, в том числе от величины заряда, расстояния и формы объектов. Это может стать очень сложным. Мы можем упростить вещи, работая с «точечными источниками» заряда.Точечные источники - это заряженные объекты которые намного, намного меньше, чем расстояние между ними.

    Чарльз Кулон впервые описал напряженность электрического поля в 1780-х годах. Он обнаружил, что для точечных зарядов электрическая сила напрямую зависит от произведения зарядов. Другими словами, чем больше заряды, тем сильнее поле. И поле изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между зарядами. Это означает, что чем больше расстояние, тем слабее становится сила.Это можно записать в виде формулы:

    F = k (q 1 X q 2 ) / d 2
    , где F - сила, q 1 и q 2 - заряды, а d - расстояние между зарядами. k - коэффициент пропорциональности и зависит от материала, разделяющего заряды.


    ЭКСПЕРИМЕНТЫ И ПРОЕКТЫ СТАТИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

    ПРИМЕЧАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ: Пожалуйста, полностью прочитайте все инструкции перед началом проектов. Соблюдайте все меры предосторожности.

    Подсказка. Старайтесь использовать часть заряженного объекта, которая имеет наибольший заряд (часть, которая больше всего терлась) при выполнении этих экспериментов. Кроме того, проекты 1-3 лучше всего работают в сухие дни.

    ПРОЕКТ 1 - Качающиеся хлопья

    Что вам нужно:
    жесткий резиновый или пластиковый гребень или воздушный шар Нить
    , небольшие кусочки сухих хлопьев (O-формы или воздушный рис из пшеницы)
    Что делать:
    1. Свяжите кусок хлопьев с одним концом 12-дюймового куска нити.Найдите место, чтобы прикрепить другой конец так, чтобы хлопья не свисали близко ни к чему другому. (Вы можете прикрепить нить к краю стола, но сначала проконсультируйтесь с родителями.)
    2. Вымойте расческу, чтобы удалить все масла и хорошо высушите.
    3. Зарядите расческу, пропустив ее несколько раз через длинные сухие волосы, или энергично потрите расческу на шерстяном свитере.
    4. Медленно поднесите расческу к хлопьям. Он будет качаться, чтобы коснуться расчески. Держать это все еще, пока хлопья не выскакивают отдельно.
    5. Теперь попробуйте снова прикоснуться к расческе к хлопьям. Это отодвинется как расческа подходы.
    6. Этот проект также можно сделать, заменив шар гребнем.
    Что случилось: расчесывание волос переместило электроны с волос на расческу. Гребень имел отрицательный статический заряд. Нейтральные хлопья были привлечены к этому. Когда они коснулись, электроны медленно переместились с гребенки на зерновые. Теперь оба объекта имели одинаковый отрицательный заряд, и зерновые были отражены.

    ПРОЕКТ 2 - Вода для сгибания

    Что вам нужно:
    жесткий резиновый или пластиковый гребень или воздушный шар
    раковина и водопроводный кран.
    Что делать:
    1. Включите кран, чтобы вода вытекала небольшим ровным потоком, примерно 1/8 дюйма толщиной.
    2. Зарядите расческу, пропустив ее несколько раз через длинные сухие волосы или энергично потрите ее на свитере.
    3. Медленно поднесите расческу к воде и наблюдайте, как вода "изгибается".
    4. Этот проект также может быть выполнен с использованием воздушного шара вместо расчески.
    Что случилось: нейтральная вода была притянута к заряженному гребню и направлена ​​к нему.

    ПРОЕКТ 3 - Зажги лампочку с воздушным шариком

    Тебе нужно:
    жесткая резиновая расческа или баллон
    темная комната Люминесцентная лампа
    (не лампа накаливания)

    БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИМЕЧАНИЕ: НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ИЗ СТЕНОВОГО ВЫХОДА ДЛЯ ЭТОГО ЭКСПЕРИМЕНТА. Обращайтесь со стеклянной лампой осторожно, чтобы не повредить ее. Колбу можно обернуть липкой прозрачной лентой, чтобы уменьшить вероятность получения травмы в случае ее поломки.

    Что делать:

    1. Возьмите лампочку и расчешите в темной комнате.
    2. Зарядите расческу на волосы или свитер. Убедитесь, что вы накопили много заряда для этого эксперимента.
    3. Прикоснитесь к заряженной части гребенки к лампочке и очень внимательно следите. Вы должны увидеть маленькие искры. Эксперимент с прикосновением к различным частям лампочки
    Что произошло: когда заряженная расческа коснулась колбы, электроны переместились из нее в колбу, вызвав небольшие искры света внутри.При нормальной работе электроны для освещения лампы выходят из линий электропередачи через провод в конце трубки. (Флуоресцентные лампы и лампы накаливания будут обсуждаться в будущем выпуске.)

    ПРОЕКТ 4 - Статическое лето

    Что вам нужно:
    воздушный шар и часы или часы
    Что вы делаете:
    1. Потрите воздушный шарик на ваших волосах или свитере. Приклей его к стене и сколько времени это остается прежде, чем упасть.
    2. Повторите шаг (1) в ванной, сразу после того, как кто-то принял горячий горячий душ.
    Что случилось: в ванной комнате вода в воздухе и на стенах помогала быстрее убирать электроны с воздушного шара. Летом воздух более влажный, и статическое электричество не накапливается так сильно, как зимой, когда воздух очень сухой.

    Получайте больше замечательных научных проектов каждый месяц с
    Бюллетень Science Made Simple.
    Нажмите здесь, чтобы попробовать и получить гарантию БЕСПЛАТНОГО РИСКА!

    Получите советы о том, как
    устранить накопление статического заряда и статический шок
    в вашем доме или офисе.


    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *