Статистическое электричество это: Об электричестве простыми словами или что такое электроэнергия

Электричество — Electricity — qaz.wiki

Физические явления, связанные с наличием и протеканием электрического заряда

Молния — одно из самых драматических эффектов электричества.

Электричество есть множество физических явлений , связанные с наличием и движением от материи , которая имеет свойство электрического заряда . Электричество связано с магнетизмом , оба являются частью явления электромагнетизма , как описано уравнениями Максвелла . С электричеством связаны различные общие явления, в том числе молния , статическое электричество , электрический нагрев , электрические разряды и многие другие.

Наличие электрического заряда, который может быть как положительным, так и отрицательным, создает электрическое поле . Движение электрических зарядов представляет собой электрический ток и создает магнитное поле .

Когда заряд помещается в место с ненулевым электрическим полем, на него действует сила. Величина этой силы определяется законом Кулона . Если заряд движется, электрическое поле будет работать с электрическим зарядом. Таким образом, мы можем говорить об электрическом потенциале в определенной точке пространства, который равен работе, совершаемой внешним агентом по переносу единицы положительного заряда из произвольно выбранной точки отсчета в эту точку без какого-либо ускорения и обычно измеряется в вольтах. .

Электричество лежит в основе многих современных технологий, которые используются для:

Электрические явления изучались с древних времен, хотя прогресс в теоретическом понимании оставался медленным до семнадцатого и восемнадцатого веков. Теория электромагнетизма была разработана в 19 веке, и к концу этого столетия электричество стало использоваться в промышленных и жилых помещениях инженерами-электриками . Быстрое развитие электрических технологий в это время преобразовало промышленность и общество, став движущей силой Второй промышленной революции . Необычайная универсальность электричества означает, что его можно использовать в практически безграничном наборе приложений, включая транспорт , отопление , освещение , связь и вычисления . Электроэнергия сейчас является основой современного индустриального общества.

История

Фалес , самый ранний известный исследователь электричества

Задолго до того, как появились какие-либо знания об электричестве, люди знали о ударах электрических рыб . Древние египетские тексты, датируемые 2750 годом до нашей эры, называют этих рыб «Громовержцами Нила » и описывают их как «защитников» всех остальных рыб. Спустя тысячелетия о электрических рыбах снова сообщили древнегреческие , римские и арабские естествоиспытатели и врачи . Некоторые древние писатели, такие как Плиний Старший и Скрибоний Ларгус , засвидетельствовали обезболивающее действие электрического шока, вызываемого электрическим сомом и электрическими лучами , и знали, что такие разряды могут распространяться по проводящим объектам. Пациентам, страдающим такими недугами, как подагра или головная боль, приказывали прикоснуться к электрической рыбе в надежде, что мощный толчок их вылечит.

Древние культуры Средиземноморья знали, что определенные предметы, такие как янтарные стержни , можно натирать кошачьей шерстью, чтобы привлечь легкие предметы, например перья. Фалес Милетский провел серию наблюдений за статическим электричеством около 600 г. до н.э., из которых он полагал, что трение делает янтарь магнитным , в отличие от минералов, таких как магнетит , которые не нуждаются в трении. Фалес ошибался, полагая, что притяжение вызвано магнитным эффектом, но более поздняя наука доказала связь между магнетизмом и электричеством. Согласно противоречивой теории, парфяне, возможно, знали гальваническое покрытие , основанное на открытии в 1936 году Багдадской батареи , которая напоминает гальванический элемент , хотя неясно, был ли артефакт электрическим по своей природе.

Электричество оставалось лишь интеллектуальным курьезом на протяжении тысячелетий до 1600 года, когда английский ученый Уильям Гилберт написал книгу « Де Магнете» , в которой он провел тщательное исследование электричества и магнетизма, отличив магнитный эффект от статического электричества, возникающего при трении янтаря. Он придумал новое латинское слово « electricus» («янтарь» или «подобный янтарь», от ἤλεκτρον, электрон , греческое слово «янтарь») для обозначения свойства притягивать мелкие предметы после того, как их потерли. Эта ассоциация дала начало английским словам «электрический» и «электричество», впервые появившимся в печати в « Эпидемии псевдодоксии» Томаса Брауна в 1646 году.

Дальнейшие работы проводились в 17 и начале 18 веков Отто фон Герике , Робертом Бойлем , Стивеном Греем и К.Ф. дю Фэем . Позже в 18 веке Бенджамин Франклин провел обширные исследования в области электричества, продав свое имущество для финансирования своей работы. Считается, что в июне 1752 года он прикрепил металлический ключ к нижней части смоченной струны воздушного змея и запустил воздушного змея в грозовое небо. Последовательность искр, прыгающих от ключа к тыльной стороне его руки, показала, что молния действительно имела электрическую природу. Он также объяснил очевидно парадоксальное поведение лейденской банки как устройства для хранения большого количества электрического заряда в виде электричества, состоящего как из положительных, так и из отрицательных зарядов.

В 1791 году Луиджи Гальвани опубликовал свое открытие биоэлектромагнетизма , продемонстрировав, что электричество является средой, с помощью которой нейроны передают сигналы мышцам. Батарея Алессандро Вольта , или гальваническая батарея 1800 г., сделанная из чередующихся слоев цинка и меди, предоставила ученым более надежный источник электроэнергии, чем использовавшиеся ранее электростатические машины . Признание электромагнетизма , единства электрических и магнитных явлений, произошло благодаря Гансу Кристиану Эрстеду и Андре-Мари Амперу в 1819–1820 годах. Майкл Фарадей изобрел электродвигатель в 1821 году, а Георг Ом математически проанализировал электрическую цепь в 1827 году. Электричество и магнетизм (и свет) были окончательно связаны Джеймсом Клерком Максвеллом , в частности, в его « О физических линиях силы » в 1861 и 1862 годах. .

В то время как в начале 19 века произошел быстрый прогресс в области электротехники, в конце 19 века произойдет наибольший прогресс в области электротехники . Через таких людей, как Александр Грэм Белл , Отто Блати , Томас Эдисон , Галилео Феррарис , Оливер Хевисайд , Аньос Йедлик , Уильям Томсон, 1-й барон Кельвин , Чарльз Алджернон Парсонс , Вернер фон Сименс , Джозеф Свон , Реджинальд Фессенден , Никола Тесла и Джордж Вестингауз , электричество превратилось из научного любопытства в незаменимый инструмент современной жизни.

В 1887 году Генрих Герц обнаружил, что электроды, освещенные ультрафиолетовым светом, легче создают электрические искры . В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал статью, в которой объяснил экспериментальные данные по фотоэлектрическому эффекту как результат того, что световая энергия переносится в дискретных квантованных пакетах, возбуждая электроны. Это открытие привело к квантовой революции. Эйнштейн был удостоен Нобелевской премии по физике в 1921 году за «открытие закона фотоэлектрического эффекта». Фотоэлектрический эффект также используется в фотоэлементах, таких как солнечные панели, и часто используется для коммерческого производства электроэнергии.

Первым твердотельным устройством был « детектор кошачьих усов », впервые использованный в 1900-х годах в радиоприемниках. Проволока в форме усов слегка соприкасается с твердым кристаллом (например, кристаллом германия ) для обнаружения радиосигнала по эффекту контактного перехода. В твердотельном компоненте ток ограничивается твердыми элементами и соединениями, специально разработанными для его переключения и усиления. Поток тока можно понимать в двух формах: как отрицательно заряженные электроны и как положительно заряженные электронные дефекты, называемые дырками . Эти заряды и дыры понимаются с точки зрения квантовой физики. Строительный материал чаще всего представляет собой кристаллический полупроводник .

Твердотельная электроника получила признание с появлением транзисторной технологии. Первый рабочий транзистор, точечный транзистор на основе германия , был изобретен Джоном Бардином и Вальтером Хаузером Браттейном в Bell Labs в 1947 году, за ним последовал биполярный переходный транзистор в 1948 году. Эти ранние транзисторы были относительно громоздкими устройствами, которые было трудно производить. на основе серийного производства . Они были затем кремнием основанного МОП — транзистор (металл-оксид-полупроводник полевого транзистора, или МОП — транзистор), изобретенный Mohamed М. Atalla и Давоном Кангом в Bell Labs в 1959 г. Это был первым действительно компактный транзистор , который может быть миниатюрные и серийно производимые для широкого спектра применений, что привело к кремниевой революции . Твердотельные устройства начали становиться распространена с 1960 — х, с переходом от вакуумных ламп к полупроводниковым диодам , транзисторам, интегральная схема , и (IC) чипы, МОПУ — транзисторам светодиодных технологий (LED).

Наиболее распространенным электронным устройством является полевой МОП-транзистор, который стал самым широко производимым устройством в истории. Обычные твердотельные МОП-устройства включают микропроцессорные микросхемы и полупроводниковую память . Особым типом полупроводниковой памяти является флэш-память , которая используется в USB-флеш-накопителях и мобильных устройствах , а также в технологии твердотельных накопителей (SSD) для замены механически вращающихся жестких дисков с магнитными дисками (HDD).

Концепции

Электрический заряд

Наличие заряда приводит к возникновению электростатической силы: заряды действуют друг на друга, эффект, который был известен, хотя и не изучен, в древности. Легкий шар, подвешенный на веревке, можно зарядить, прикоснувшись к нему стеклянным стержнем, который сам заряжается путем трения тканью. Если такой же шар заряжается тем же стеклянным стержнем, обнаруживается, что он отталкивает первый: этот заряд заставляет два шара разойтись. Два шара, заряженные натертым янтарным стержнем, также отталкиваются друг от друга. Однако, если один шар заряжается стеклянным стержнем, а другой — янтарным, оказывается, что два шара притягиваются друг к другу. Эти явления были исследованы в конце восемнадцатого века Шарлем-Огюстеном де Кулоном , который пришел к выводу, что обвинение проявляется в двух противоположных формах. Это открытие привело к хорошо известной аксиоме: одноименные

предметы отталкиваются, а противоположно заряженные — притягиваются .

Сила действует на сами заряженные частицы, поэтому заряд имеет тенденцию распространяться как можно более равномерно по проводящей поверхности. Величина электромагнитной силы, притягивающей или отталкивающей, определяется законом Кулона , который связывает силу с произведением зарядов и имеет отношение обратных квадратов к расстоянию между ними. Электромагнитная сила очень сильна, уступая только силе сильного взаимодействия , но в отличие от этой силы она действует на всех расстояниях. По сравнению с гораздо более слабой гравитационной силой , электромагнитная сила, отталкивающая два электрона, в 10 ⁴² раз больше, чем гравитационное притяжение, стягивающее их вместе.

Исследование показало, что заряд происходит от определенных типов субатомных частиц, которые обладают свойством электрического заряда. Электрический заряд порождает и взаимодействует с электромагнитной силой , одной из четырех фундаментальных сил природы. Наиболее известные переносчики электрического заряда — электрон и протон . Эксперимент показал, что заряд является постоянной величиной , то есть чистый заряд в электрически изолированной системе всегда будет оставаться постоянным, независимо от любых изменений, происходящих в этой системе. Внутри системы заряд может передаваться между телами либо путем прямого контакта, либо путем прохождения по проводящему материалу, например по проводу. Неофициальный термин « статическое электричество» относится к чистому наличию (или «дисбалансу») заряда на теле, обычно вызываемому трением разнородных материалов друг с другом, передавая заряд от одного к другому.

Заряд электронов и протонов противоположен по знаку, следовательно, величина заряда может быть выражена как отрицательная или положительная. По соглашению заряд, переносимый электронами, считается отрицательным, а заряд протонов — положительным, что возникло в результате работы Бенджамина Франклина . Количество заряда обычно обозначается символом Q и выражается в кулонах ; каждый электрон несет одинаковый заряд примерно -1,6022 × ^10-19   кулонов . Протон имеет равный и противоположный заряд и, следовательно, +1,6022 · 10 ⁻¹⁹   кулонов. Зарядом обладает не только материя , но и антивещество , каждая античастица несет равный и противоположный заряд соответствующей частице.

Заряд можно измерить несколькими способами. Одним из первых инструментов был электроскоп с золотым листом , который, хотя до сих пор используется для демонстраций в классе, был заменен электронным электрометром .

Электрический ток

Движение электрического заряда известно как электрический ток , сила которого обычно измеряется в амперах . Ток может состоять из любых движущихся заряженных частиц; чаще всего это электроны, но любой движущийся заряд представляет собой ток. Электрический ток может протекать через некоторые предметы, электрические проводники , но не через электрический изолятор .

Исторически сложилось так, что положительный ток определяется как имеющий то же направление потока, что и любой положительный заряд, который он содержит, или течь от наиболее положительной части цепи к наиболее отрицательной части. Определенный таким образом ток называется обычным током . Таким образом, движение отрицательно заряженных электронов по электрической цепи , одна из наиболее известных форм тока, считается положительным направлением, противоположным движению электронов. Однако, в зависимости от условий, электрический ток может состоять из потока заряженных частиц в любом направлении или даже в обоих направлениях одновременно. Для упрощения этой ситуации широко используется переход от положительного к отрицательному.

Процесс прохождения электрического тока через материал называется электропроводностью , и его природа зависит от заряженных частиц и материала, через который они проходят. Примеры электрических токов включают металлическую проводимость, когда электроны протекают через проводник, такой как металл, и электролиз , когда ионы (заряженные атомы ) проходят через жидкости, или через плазму, такую ​​как электрические искры. Хотя сами частицы могут двигаться довольно медленно, иногда со средней скоростью дрейфа всего лишь доли миллиметра в секунду, электрическое поле, которое их движет, само распространяется со скоростью, близкой к скорости света , позволяя электрическим сигналам быстро проходить по проводам.

Ток вызывает несколько наблюдаемых эффектов, которые исторически были средством признания его присутствия. То, что вода может быть разложена током от гальванической батареи, было обнаружено Николсоном и Карлайлом в 1800 году. Этот процесс теперь известен как электролиз . Их работа была значительно расширена Майклом Фарадеем в 1833 году. Ток через сопротивление вызывает локальное нагревание, эффект, который Джеймс Прескотт Джоуль изучал математически в 1840 году. Одно из самых важных открытий, касающихся тока, было случайно сделано Гансом Кристианом Орстедом в 1820 году, когда , готовясь к лекции, он стал свидетелем того, как ток в проводе мешал стрелке магнитного компаса. Он открыл электромагнетизм , фундаментальное взаимодействие между электричеством и магнетизмом. Уровень электромагнитного излучения, создаваемого электрической дугой, достаточно высок, чтобы создавать электромагнитные помехи , которые могут нанести ущерб работе соседнего оборудования.

В инженерных или бытовых приложениях ток часто описывается как постоянный (DC) или переменный (AC) ток. Эти термины относятся к тому, как ток изменяется во времени. Постоянный ток, вырабатываемый, например, батареей, который требуется большинству электронных устройств, представляет собой однонаправленный поток от положительной части цепи к отрицательной. Если, как это обычно бывает, этот поток переносится электронами, они будут двигаться в противоположном направлении. Переменный ток — это любой ток, который постоянно меняет направление; почти всегда это принимает форму синусоиды . Таким образом, переменный ток пульсирует вперед и назад внутри проводника, при этом заряд не перемещается на какое-либо расстояние во времени. Усредненное по времени значение переменного тока равно нулю, но он передает энергию сначала в одном направлении, а затем в обратном. На переменный ток влияют электрические свойства, которые не наблюдаются при установившемся постоянном токе, такие как индуктивность и емкость . Однако эти свойства могут стать важными, когда схема подвержена переходным процессам , например, при первом включении.

Электрическое поле

Понятие электрического поля было введено Майклом Фарадеем . Электрическое поле создается заряженным телом в пространстве, которое его окружает, и приводит к силе, действующей на любые другие заряды, помещенные в поле. Электрическое поле действует между двумя зарядами аналогично тому, как гравитационное поле действует между двумя массами , и, подобно ему, распространяется в бесконечность и показывает обратную квадратичную зависимость от расстояния. Однако есть важное отличие. Гравитация всегда действует как притяжение, сближая две массы, в то время как электрическое поле может вызывать либо притяжение, либо отталкивание. Поскольку большие тела, такие как планеты, обычно не несут чистого заряда, электрическое поле на расстоянии обычно равно нулю. Таким образом, гравитация является доминирующей силой на расстоянии во Вселенной, несмотря на то, что она намного слабее.

Силовые линии, исходящие от положительного заряда над плоским проводником

Электрическое поле обычно изменяется в пространстве, и его сила в любой точке определяется как сила (на единицу заряда), которую чувствовал бы неподвижный, незначительный заряд, если бы он был помещен в эту точку. Концептуальный заряд, называемый « пробным зарядом », должен быть исчезающе малым, чтобы его собственное электрическое поле не мешало основному полю, а также должен быть стационарным, чтобы предотвратить влияние магнитных полей . Поскольку электрическое поле определяется в терминах силы , а сила — это вектор , имеющий как величину , так и направление , отсюда следует, что электрическое поле является векторным полем .

Изучение электрических полей, создаваемых стационарными зарядами, называется электростатикой . Поле может быть визуализировано набором воображаемых линий, направление которых в любой точке совпадает с направлением поля. Эта концепция была введена Фарадеем, чей термин « силовые линии » все еще иногда находит применение. Линии поля — это пути, по которым точечный положительный заряд будет стремиться пройти, когда он был вынужден двигаться внутри поля; однако они представляют собой воображаемую концепцию, не имеющую физического существования, и поле пронизывает все промежуточное пространство между линиями. Силовые линии, исходящие от стационарных зарядов, обладают несколькими ключевыми свойствами: во-первых, они возникают при положительных зарядах и заканчиваются при отрицательных зарядах; во-вторых, они должны входить в любой хороший проводник под прямым углом, и в-третьих, чтобы они никогда не пересекались или не приближались к себе.

Полое проводящее тело несет весь свой заряд на своей внешней поверхности. Следовательно, поле равно нулю во всех точках тела. Это принцип работы клетки Фарадея , проводящей металлической оболочки, которая изолирует ее внутреннюю часть от внешних электрических воздействий.

Принципы электростатики важны при проектировании высоковольтного оборудования. Существует конечный предел напряженности электрического поля, которому может противостоять любая среда. За пределами этой точки происходит электрический пробой, и электрическая дуга вызывает пробой между заряженными частями. Воздух, например, имеет тенденцию образовывать дугу через небольшие промежутки при напряженности электрического поля, превышающей 30 кВ на сантиметр. На больших зазорах его прочность на пробой ниже, возможно, 1 кВ на сантиметр. Наиболее очевидным естественным явлением этого является молния , возникающая, когда заряд отделяется в облаках от восходящих столбов воздуха и увеличивает электрическое поле в воздухе до уровня, превышающего его способность выдерживать. Напряжение большого грозового облака может достигать 100 МВ, а энергия разряда — 250 кВтч.

На напряженность поля сильно влияют близлежащие проводящие объекты, и она особенно интенсивна, когда ему приходится огибать остроконечные объекты. Этот принцип используется в молниеотводе , острый острие которого способствует развитию удара молнии в нем, а не в здании, которое он служит для защиты.

Электрический потенциал

Пара ячеек AA . Знак + указывает полярность разности потенциалов между клеммами аккумулятора.

Концепция электрического потенциала тесно связана с концепцией электрического поля. Небольшой заряд, помещенный в электрическое поле, испытывает силу, и чтобы подвести этот заряд к этой точке против силы, требуется работа . Электрический потенциал в любой точке определяется как энергия, необходимая для медленного переноса тестового заряда с бесконечного расстояния в эту точку. Обычно он измеряется в вольтах , а один вольт — это потенциал, на который нужно затратить один джоуль работы, чтобы вывести из бесконечности заряд в один кулон . Это определение потенциала, хотя и формальное, имеет мало практического применения, и более полезная концепция — это понятие разности электрических потенциалов , которое представляет собой энергию, необходимую для перемещения единичного заряда между двумя заданными точками. Электрическое поле обладает особым свойством консервативности , что означает, что путь, пройденный испытательным зарядом, не имеет значения: все пути между двумя заданными точками расходуют одинаковую энергию, и, таким образом, можно указать уникальное значение разности потенциалов. Вольт настолько прочно используется в качестве единицы измерения и описания разности электрических потенциалов, что термин « напряжение» находит более широкое повседневное использование.

Для практических целей полезно определить общую точку отсчета, с которой можно выражать и сравнивать потенциалы. Хотя это может быть бесконечность, гораздо более полезным ориентиром является сама Земля , которая, как предполагается, везде имеет одинаковый потенциал. Эта точка отсчета естественно принимает название земля или земля . Предполагается, что Земля является бесконечным источником равных количеств положительного и отрицательного заряда и, следовательно, электрически незаряжена — и не заряжается.

Электрический потенциал — это скалярная величина , то есть он имеет только величину, а не направление. Его можно рассматривать как аналог высоты : точно так же, как выпущенный объект упадет через разницу в высоте, вызванную гравитационным полем, так и заряд «упадет» на напряжение, вызванное электрическим полем. Поскольку на рельефных картах показаны контурные линии, обозначающие точки равной высоты, ряд линий, обозначающих точки с одинаковым потенциалом (известные как эквипотенциалы ), можно провести вокруг электростатически заряженного объекта. Эквипотенциалы пересекают все силовые линии под прямым углом. Они также должны лежать параллельно поверхности проводника , в противном случае это создаст силу, которая переместит носители заряда в соответствие с потенциалом поверхности.

Электрическое поле формально определялось как сила, действующая на единицу заряда, но концепция потенциала допускает более полезное и эквивалентное определение: электрическое поле — это локальный градиент электрического потенциала. Обычно выражается в вольтах на метр, направление вектора поля — это линия наибольшего наклона потенциала, где эквипотенциалы лежат ближе всего друг к другу.

Электромагниты

Статическое электричество

Добавлено 18 сентября 2020 в 00:23

Сохранить или поделиться

Столетия назад было обнаружено, что определенные типы материалов после того, как их потереть друг об друга, загадочным образом начинают притягиваться друг к другу. Например, если натереть кусок шелка о кусок стекла, шелк и стекло будут, как правило, слипаться. На самом деле сила притяжения будет заметна даже при разделении этих двух материалов:

Рисунок 1 – Притяжение стекла и шелка

Стекло и шелк – не единственные материалы, которые ведут себя подобным образом. Такое же явление на себе испытывал любой, кто когда-либо тер воздушный шар, чтобы проверить, попытается ли тот прилипнуть к нему. Парафин и шерстяная ткань – еще одна пара материалов, о которых ранние экспериментаторы узнали, что они проявляют силу притяжения после трения друг о друга:

Рисунок 2 – Притяжение воска и шерстяной ткани

Это явление стало еще более интересным, когда было обнаружено, что одинаковые материалы, после того как их натерли соответствующей тканью, всегда отталкиваются друг от друга:

Рисунок 3 – Отталкивание друг от друга кусков воска и кусков стекла

Также было отмечено, что когда кусок стекла, натертый шелком, подвергался воздействию куска воска, натертого шерстью, эти два материала притягивались друг к другу:

Рисунок 4 – Притяжение воска и стекла

Кроме того, было обнаружено, что любой материал, демонстрирующий свойства притяжения или отталкивания после трения, может быть отнесен к одной из двух различных категорий: притягиваемый к стеклу и отталкиваемый воском или отталкиваемый стеклом и притягиваемый воском. Либо одно, либо другое: не было обнаружено материалов, которые бы притягивались или отталкивались и стеклом, и воском, или которые реагировали бы на одно, не реагируя на другое.

Больше внимания было уделено кускам ткани, которые использовались для натирания. Было обнаружено, что после натирания двух кусков стекла двумя кусками шелковой ткани друг от друга отталкивались не только кусочки стекла, но и куски ткани. То же самое происходило и с кусочками шерсти, которыми натирали воск:

Рисунок 5 – Отталкивание друг от друга кусков шелка и кусков шерстяной ткани

Это было действительно странно наблюдать. В конце концов, ни один из этих предметов не претерпел видимых изменений в результате трения, но они определенно вели себя иначе, чем до того, как их натерли. Какое бы изменение ни произошло, заставив эти материалы притягивать или отталкивать друг друга, оно было невидимым.

Некоторые экспериментаторы предполагали, что в процессе трения от одного объекта к другому переходили невидимые «флюиды», и что эти «флюиды» могли воздействовать на физическую силу на расстоянии. Чарльз Дюфай был одним из первых экспериментаторов, продемонстрировавших, что существует определенно два разных типа изменений, вызванных трением определенных пар предметов друг о друга. Тот факт, что в этих материалах проявилось более одного типа изменений, был очевиден, поскольку были созданы два типа сил: притяжение и отталкивание. Гипотетический перенос флюидов стал известен как заряд.

Другой исследователь-первооткрыватель, Бенджамин Франклин, пришел к выводу, что между натертыми предметами происходил обмен только одним флюидом, и что два разных «заряда» были не чем иным, как избытком или недостатком этого флюида. После экспериментов с воском и шерстью Франклин предположил, что грубая шерсть удаляет часть этого невидимого флюида из гладкого воска, вызывая избыток флюида на шерсти и дефицит флюида на воске. Возникающее в результате несоответствие содержания флюида между шерстью и воском могло вызвать силу притяжения, поскольку флюид пытался восстановить прежний баланс между двумя материалами.

Постулирование существования единого «флюида», который был получен или потерян в результате трения, лучше всего объясняет наблюдаемое поведение: все эти материалы точно попадают в одну из двух категорий при трении, и, что наиболее важно, когда два активных материала трутся друг о друга, они всегда попадают в противоположные категории, о чем свидетельствовало их неизменное притяжение друг к другу. Другими словами, никогда не было случая, когда два материала, натираемые друг об друга, становились либо положительными, либо отрицательными.

После предположения Франклина о том, что шерсть стирает что-то с воска, тип заряда, который соответствовал натертому воску, стал известен как «отрицательный» (потому что предполагалось, что он имеет дефицит флюида), в то время как тип заряда, соответствующий натертой шерсти, стал известен как «положительный» (потому что в нем должен был быть избыток флюида). Он и не подозревал, что его простое предположение в будущем вызовет много путаницы у изучающих электричество!

Точные измерения электрического заряда были выполнены французским физиком Шарлем Кулоном в 1780-х годах с помощью устройства, называемого крутильными весами, для измерения силы, создаваемой между двумя электрически заряженными объектами. Результаты работы Кулона привели к разработке единицы измерения электрического заряда, названной в его честь, кулон. Если бы два «точечных» объекта (гипотетических объекта, не имеющих заметной площади поверхности) имели бы одинаковый заряд величиной в 1 кулон и были бы помещены на расстоянии 1 метр друг от друга, то они создавали бы силу около 9 миллиардов ньютонов, притягиваясь или отталкиваясь, в зависимости от типа задействованных зарядов. Рабочее определение кулона как единицы электрического заряда (относительно силы, генерируемой между точечными зарядами) оказалось равным избытку или недостатку примерно в 6 250 000 000 000 000 000 электронов. Или, выражаясь наоборот, один электрон имеет заряд около 0,00000000000000000016 кулонов. Поскольку один электрон является наименьшим известным носителем электрического заряда, эта последняя величина заряда для электрона определяется как элементарный заряд.

Гораздо позже было обнаружено, что этот «флюид» на самом деле состоит из очень маленьких кусочков материи, называемых электронами, названных так в честь древнегреческого слова, обозначавшего янтарь: еще один материал, проявляющий заряженные свойства при натирании тканью.

Состав атома

С тех пор эксперименты показали, что все объекты состоят из чрезвычайно маленьких «строительных блоков», известных как атомы, и что эти атомы, в свою очередь, состоят из более мелких компонентов, известных как частицы. Три основных частицы, составляющие большинство атомов, называются протонами, нейтронами и электронами. Хотя большинство атомов состоит из протонов, нейтронов и электронов, нейтроны есть не у всех атомов; например, изотоп протий (₁H¹) водорода (водород-1), который является самой легкой и наиболее распространенной формой водорода, имеющей только один протон и один электрон. Атомы слишком малы, чтобы их можно было увидеть, но если бы мы могли взглянуть на один, он мог бы выглядеть примерно так:

Рисунок 6 – Атом Резерфорда: отрицательные электроны вращаются вокруг небольшого положительного ядра

Несмотря на то, что каждый атом в куске материала, как правило, держится как единое целое, на самом деле между электронами и кластером протонов и нейтронов, находящимся в середине, остается много пустого пространства.

Грубая модель на рисунке 6 представляет собой элемент углерода с шестью протонами, шестью нейтронами и шестью электронами. В любом атоме протоны и нейтроны очень тесно связаны между собой, что является важным качеством. Плотно связанный сгусток протонов и нейтронов в центре атома называется ядром, и количество протонов в ядре атома определяет его элементарную идентичность: измените количество протонов в ядре атома, и вы измените тип того, чему принадлежит этот атом. Фактически, если бы вы могли удалить три протона из ядра атома свинца, вы осуществили бы мечту старых алхимиков о создании атома золота! Тесное связывание протонов в ядре отвечает за стабильную идентичность химических элементов и неспособность алхимиков осуществить свою мечту.

Нейтроны гораздо меньше влияют на химический характер и идентичность атома, чем протоны, хотя их так же трудно добавить в ядро ​​или удалить из него, поскольку они очень прочно связаны. Если добавить нейтроны, атом всё равно сохранит ту же химическую идентичность, но его масса изменится незначительно, и он может приобрести странные ядерные свойства, такие как радиоактивность.

Электроны же имеют значительно большую свободу передвижения в атоме, чем протоны или нейтроны. Фактически, они могут быть выбиты из своего положения (даже полностью покинув атом!) гораздо меньшей энергией, чем та, которая требуется, чтобы выбить частицы ядра. Если это произойдет, атом по-прежнему сохранит свою химическую идентичность, но возникнет важный дисбаланс. Электроны и протоны уникальны тем, что они притягиваются друг к другу на расстоянии. Именно это притяжение на расстоянии вызывает притяжение между натертыми объектами, когда электроны удаляются от своих первоначальных атомов и располагаются вокруг атомов другого объекта.

Электроны отталкиваются от других электронов, как и протоны отталкиваются от других протонов. Единственная причина, по которой протоны связываются вместе в ядре атома, заключается в гораздо большей силе, называемой сильной ядерной силой, которая действует только на очень коротких расстояниях. Считается, что из-за этого поведения притяжения/отталкивания между отдельными частицами электроны и протоны имеют противоположные электрические заряды. То есть каждый электрон имеет отрицательный заряд, а каждый протон – положительный. В равных количествах внутри атома они противодействуют присутствию друг друга, так что общий заряд внутри атома равен нулю. Вот почему в изображении атома углерода шесть электронов: чтобы уравновесить электрический заряд шести протонов в ядре. Если электроны уйдут или появятся дополнительные электроны, общий электрический заряд атома будет разбалансирован, в результате чего атом останется «заряженным» в целом, что заставит его взаимодействовать с заряженными частицами и другими заряженными атомами поблизости. Нейтроны не притягиваются и не отталкиваются электронами, протонами или даже другими нейтронами и, следовательно, классифицируются как не имеющие заряда.

Процесс прихода или ухода электронов – это именно то, что происходит, когда определенные комбинации материалов натираются друг об друга: трение вынуждает электронов из атомов одного материала покинуть свои атомы и перейти к атомам другого материала. Другими словами, «флюид» из гипотезы Бенджамина Франклина состоит из электронов.

Что такое статическое электричество?

Результат дисбаланса этого «флюида» (электронов) между объектами называется статическим электричеством. Оно называется «статическим», потому что перемещенные электроны стремятся оставаться неподвижными после этого перемещения из одного диэлектрического материала в другой. В случае воска и шерсти путем дальнейших экспериментов было установлено, что электроны в шерсти фактически передаются атомам воска, что прямо противоположно предположению Франклина! В честь того, что Франклин назвал заряд воска «отрицательным», а заряд шерсти «положительным», электроны, как говорят, обладают «отрицательным» влиянием заряда. Таким образом, объект, атомы которого получили избыток электронов, называется отрицательно заряженным, а объект, в атомах которого есть недостаток электронов, считается положительно заряженным, как бы сбивали с толку эти обозначения. К тому времени, когда была открыта истинная природа электрического «флюида», обозначение электрического заряда Франклина уже слишком хорошо устоялось, чтобы его можно было легко изменить, и так остается по сей день.

Майкл Фарадей доказал (1832 г.), что статическое электричество – это такое же электричество, как у батареи или генератора. Статическое электричество по большей части доставляет неудобства. В черный и бездымный порох добавляется графит для предотвращения возгорания из-за статического электричества. Оно вызывает повреждение чувствительных полупроводниковых элементов. Хотя возможно производство двигателей с питанием от статического электричества с высоким напряжением и низким током, но это неэкономично. Некоторые практические применения статического электричества включают ксерографическую печать, электростатический воздушный фильтр и высоковольтный генератор Ван де Граафа.

Резюме

• Все материалы состоят из крошечных «строительных блоков», известных как атомы.
• Все природные атомы содержат частицы, называемые электронами, протонами и нейтронами, за исключением изотопа водорода протия (₁H¹).
• Электроны имеют отрицательный (-) электрический заряд.
• Протоны имеют положительный (+) электрический заряд.
• У нейтронов нет электрического заряда.
• Электроны удаляются из атомов намного легче, чем протоны или нейтроны.
• Количество протонов в ядре атома определяет его идентичность как уникального элемента.

Оригинал статьи:

Теги

ОбучениеЭлектричествоЭлектростатика

Сохранить или поделиться

Почему человек бьет других током, как снять статическое электричество

Почему человек часто и сильно бьется током, электризуется его одежда, опасно ли это для него и как избавиться от статического электричества. У меня это давняя проблема, приносящая иногда некоторые неудобства.
Прямо скажу, мало приятного от того, что сама себя бьешь током. Больно иногда и тревожно потому, что не знаешь, что и почему происходит. Но это ладно, если бы страдала только я. Иногда и окружающим достается. Не так давно в автобусе взялась за поручень, стоящий рядом мужчина отскочил от меня и потом долго оглядывался. Я поняла что произошло, и мне было неловко за произошедшее.

Почему человек бьется током:

Физики говорят, что способность накапливать статические электрические разряды, присущи каждому человеку. Тело каждого человека является хорошим проводником. Электричество накапливается, конденсируется и в один прекрасный момент обязательно произойдет разрядка. Происходит это потому, что отсутствует заземление.
Мы расчесываем волосы, носим одежду из синтетики, шерсти или меха, ходим по синтетическому ковровому покрытию, пользуемся электроприборами и часами сидим за компьютером — все это приводит к накоплению заряда. Иногда он настолько большой, что делает больно и самому обладателю заряда и его окружающим. Человек бьется током, открывая дверь, пытаясь помыть руки. Может ударить другого не только при прикосновении, но даже и при поцелуе.

Почему кто-то часто и сильно бьется током, а у кого-то такой проблемы не возникает?

Каждый из нас имеет разные электроемкость и сопротивление. Более того: организм еще и сам вырабатывает энергию, ведь ни один жизненный процесс в нашем организме не происходит без её участия. Так же благодаря току передаются и нервные импульсы. Образно говоря, сам человек – некая маленькая электростанция. В которой электричество выполняет заданную работу, а вот не использованная накапливается в виде статической энергии. И только когда человек умер, его электрический потенциал равен нулю.

Говорят, что во многом способность вырабатывать электроэнергию зависит от темперамента человека. Так же играет роль и его характер. Например, считается, что холерики являются самыми наэлектризованными и бьющимися током – они активны, энергичнее, эмоциональнее.
Опасно ли это?

Влияние этого проявления до сих пор изучено недостаточно хорошо. Последние исследования, изучающие влияние статического электричества на организм человека, показали, что регулярное воздействие тока может привести к сбоям в работе некоторых органов или систем. Для многих людей это действительно опасно.

Особенно вредно оно для страдающих сердечно – сосудистыми заболеваниями. Может привести к повышению давления, инсульту, инфаркту. Не исключено, что потерей аппетита, нарушением сна, частым головным боли и раздражительностью вы обязаны именно накоплению статического электричества. У некоторых людей возникают фобии – боязнь появления электрического разряда.

Что делать, чтобы снять статическое электричество:

Прежде всего нужно понять, что мы должны давать естественный выход накопившемуся статическому электричеству. Поэтому, если вы заметили, что часто и сильно бьетесь током, то:

• Носите одежду и обувь из натуральных материалов. Ориентируйтесь на лен, хлопок. Чаще стирайте одежду, добавляйте при полоскании кондиционер для белья, обладающий антистатическим действием.
• Обратите внимание на материалы, из которых изготовлены ваши постельное белье.
• При расчесывании волос пользуйтесь деревянными расческами, избегая пластмассовых.
• По необходимости пользуйтесь антистатиками, обрабатывая им не только одежду, но и кресла автомобиля, комнатные ковры.
• При любой возможности ходите босиком по земле, а дома – по квартире – лишний ток уйдет.
• Учитывая, что при сухом воздухе накопление статического электричества увеличивается, пользуйтесь увлажнителями в квартире, чаще проветривайте помещение, делайте влажную уборку. Комнатные цветы помогают улучшить климат в квартире и уменьшить статистическое напряжение.
• Уменьшите время проведения за компьютером, работы с электроприборами.

Как снять напряжение:

1. Лучший способ снять напряжение, если человек бьется током – взять любой металлический предмет и коснуться заземленной поверхности. Например, ключами прикоснитесь к батарее отопления или к холодильнику.
2. Выходя из машины, прикоснитесь к стеклу.
3. Намочите руки и легкими движениями пригладьте одежду, но это имеет краткосрочный эффект.
4. К металлическим предметам прикасайтесь тыльной стороной руки – удар будет менее болезненным.
5. При работе с электрическими устройствами или за компьютером, надевайте на руку специальный антистатический браслет и соединяйте его с заземленными предметами медной проволокой ( опять же, батарея отопления отлично подойдет). Не можете купить такой браслет, то работая за компьютером, время от времени прикасайтесь к корпусу системного блока руками. Этим вы снимете статистическое электричество, пока его еще не накопилось много.

Реклама:

Основные понятия электричества (электрики)

Для того, чтобы начать работу с микроконтроллерами, такими как Arduino или Iskra JS нужно постепенно улучшать свои знания в такой области как электричество.

Давайте начнем основ. Я постараюсь добавить некоторые переводы определений на английский, что будет полезно в дальнейшей работе с платами.

Электричество — это некоторое движение электронов под воздействием электромагнитного поля. Под электрикой понимают энергию очень мелких заряженных частиц, которые осуществляют свое движение внутри проводников в конкретном направлении. Чтобы лучше разбираться в понятии электричества, следует рассмотреть его основные понятия.

Постоянный и переменный ток

Постоянный ток почти никогда не меняет свое направление и величину с течением времени.

А вот переменный ток — тот ток, который с некоторой периодичностью сменяет направление своего движения и величину.

Для примера, можно представить водный поток, который течет по трубе. Спустя определенное время (к примеру, 5 секунд) вода станет стремиться то в одну сторону, то в противоположную. С током это случается гораздо скорее — 50 раз за одну секунду (частота 50 Гц).

На протяжении одного периода колебания сила тока максимально увеличивается, потом проходит через ноль, а после осуществляется обратный процесс, но уже с иным знаком. Все это происходит потому, что получение и передача переменного типа тока куда проще, нежели в случае с постоянным.

Трансформатор

В свою очередь, получение и передача переменного тока сильно взаимосвязаны с таким прибором как трансформатор. Генератор, который производит переменный ток, устроен гораздо проще, нежели генератор для постоянного тока. И в целом, для передачи энергии на большие дистанции переменный ток подходит намного лучше. При его помощи тратится меньше энергии.

Пример домашнего трансформаторв

С помощью генератора переменный ток превращается с низкого напряжения на высокое и напротив. По этой причине огромное количество устройств действует от сети, где ток именно переменный. Но постоянный ток также очень широко используют — во всех типах батарей, в химической отрасли и иных сферах.

Трехфазная сеть

Трехфазная сеть — способ передачи тока, когда переменный ток проходит по трем проводам и только по одному возвращается обратно. Абсолютно любая электрическая цепь имеет два провода. По одному из них ток идет к пользователю (к примеру, ток идет к чайнику), а по иному — возвращается обратно. Если разомкнуть подобную цепь, ток попросту не станет идти.

Тот провод, по которому следует ток, зовется фазовым (часто его называют просто фазой), а тот, по которому он возвращается, — нулевым (называют нулем). Трехфазная цепь состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. Подобное становится возможно по той причине, что фаза переменного тока в каждом из этих трех проводов сдвинута относительно соседнего на 120 °С.

Передача переменного тока осуществляется благодаря трехфазным сетям. Это крайне удобно и выгодно экономически — для этого не требуется еще два нулевых провода. Подходя к пользователю, ток разделяется на 3 фазы, и каждой из них предоставляется по нулю. Так он подается в квартиры и дома. Порой трехфазная сеть проходит прямо в дом. Чаще всего это происходит в случае с частными секторами.

Заземление

Заземление — третий провод в однофазной сети. По своей сути он не несет никакой рабочей нагрузки, а по большей части исполняет роль надежного предохранителя.

В ситуации, когда электрическая сеть внезапно выходит из-под контроля человека (к примеру, случай короткого замыкания), образуется существенная угроза возникновения пожара или удара током (а значит, и угроза для жизни). Для того чтобы это предотвратить (это обозначает, что общее значение тока не должно быть выше безопасного для людей и устройств уровня), и вводят заземление. По этому проводу излишки электрического тока в прямом смысле слова уходят в землю.

Монтаж контура заземления

Например, в работе электромотора стиральной машины произошла малая поломка, и некоторая часть электричества попадает на внешнюю металлическую часть этого устройства. Если заземление в том случае отсутствовало бы, данный заряд блуждал бы по этой стиральной машине. И когда человек дотронется до нее, он мгновенно станет удобным выходом для такого рода энергии, а значит, получит удар током.

При существовании провода заземления в данном случае лишний заряд стечет по нему, не причиняя никому вреда. Нулевой проводник также способен исполнять роль заземления и, в принципе, являться им, но лишь на электростанции.

Надо помнить, что любая ситуация, когда в доме отсутствует заземление, небезопасна.

Статическое электричество

Статическое электричество – явление, которое спровоцировано возникновением или исчезновением лишнего напряжения на поверхности или же внутри тех материалов, которые не проводят электрический ток (стекло, пластик, дерево и другие). Они называются диэлектриками, потому как в их молекулярной структуре практически нет свободных электронов.

Статическое электричество возникает по причине нарушения равновесия внутри атома или же молекулы. На их внешних орбиталях возникают лишние электроны или же, напротив, электронов становится недостаточно.

Самая известная причина нарушения подобного равновесия – обыкновенное трение. Даже наиболее гладкая на первый взгляд поверхность (например, зеркальная) обладает своими шероховатостями, микровыступами и неровностями. Трение существует всегда и в любой среде: твердой, жидкой или газообразной.

Резкое изменение температуры тоже может стать причиной электризации. Осуществляется изменение скорости движения и, значит, числа столкновений или колебаний атомов внутри молекулы. Поэтому и происходит спонтанное отделение электронов, которые способны накопиться, сотворяя статический заряд.

В быту часто можно наблюдать подобный эффект. Когда человек ходит по ковру, он является носителем отрицательного заряда, а ворсинки ковра – положительного. Если после такого хождения человек возьмет в руки ключ, накопленное напряжение тут же разрядится и даст о себе знать — человека легонько тряхнет.

Особенно заметно статическое электричество в зимнее время. В холодные сезоны очень низкая влажность, а на людях — больше одежды. Сухость вместе с большим количеством диэлектриков – очень благоприятная среда для электризации. Но опасаться в данном случае нечего — небольшие заряды статической электрики абсолютно безвредны для жизни и здоровья человека.

Что делать, если покрывало электризуется? Избавляемся от статического напряжения в вещах | ТекстильПрофи

Bad hair day

Читайте в статье

Статическое напряжение – весьма распространенная проблема в наших домах. Только представьте: вы надеваете флисовую пижаму и ложитесь в кровать, создавая статику собственным телом. Но что такое статическое напряжение, откуда оно берется?

Почему электризуется покрывало и белье

Статическое электричество возникает, если выполняются следующие условия:

•         Когда существует трение между двумя материалами,
•         Два соседствующих материала являются электроизолирующими, но не одинаковыми по составу,
•         Соблюдены условия повышенной сухости, а влажность находится на очень низком уровне ( это способствует передачи электронов).

Согласно этой информации сушилка идеально подходит для создания статического напряжения. Материалы разнятся, присутствует трение – соблюдены буквально все условия.

Как избавиться от статического напряжения?

Существует несколько методов, которые помогут убрать статическое напряжение с ваших вещей. Некоторые считаются экологичными, другие являются более традиционными. Мы расскажем о способах снизить электризацию при стирке.

Классические смягчители для тканей

Такие смягчители можно увидеть практически в любом магазине в отделе с бытовой химией. Смягчители для тканей обычно продаются в жидком виде. Они заливаются в барабан машины либо при ручной стирке на финальном этапе. Эта жидкость делает вещи приятно пахнущими и защищает от статического напряжения. В чем тогда проблема? Она считается потенциально токсичной.

Шарики для стирки белья

Шарики для стирки обычно выпускаются разных форм и размеров. Их принцип разделения белья из общей кучи в самостоятельные элементы стирки помогает снизить возникновение статического напряжения. Если вы не хотите тратиться на данное приспособление, то вполне можете попробовать заменить специальные шарики на пару теннисных мячиков.

Антистатик для постельного белья

Если вы предпочитаете решать проблему устранения статического напряжения после стирки, вы можете попробовать этот спрей, который, как обещают производители, «мгновенно устраняет и предотвращает статическое прилипание». Средство действительно работает, но единственная сложность – необходимость обрабатывать каждую вещь отдельно. Особенно данное средство важно для белья из шелка и сатина.

Сушка на веревке

Сушить вещи на веревке – отличное решение, которое способно устранить проблему на корню. Довольно редко вещи, высохнувшие не внутри барабана машины или в сушилке, сохраняют статическое напряжение.

Столовый уксус

Считается, что столовый уксус является отличным смягчителем для тканей. И это правда. Для стирок, где преимущественно присутствуют хлопковые ткани (полотенца, простыни, постельное белье, джинсы) уксус придется как нельзя кстати. Это дешевое, подручное и нетоксичное средство. Но для вещей из флиса или полиэстера необходимо нечто более мощное.

Лак для волос

Это кажется довольно странным, но это дешевое решение для удаления статического напряжения. Нанесите спрей на волосы и одежду – это быстрый способ избавиться от «намагничивания». Разбрызгайте спрей на одежду и дайте ей немного высохнуть.

Как избавиться от статического напряжения на постельном белье?

Если у вас в доме нет увлажнителя, у вас есть несколько способов для борьбы со статическим электричеством в вашем постельном белье.

1.       Во-первых, стоит выбирать материалы, которые не проводят электричество. Отдавайте предпочтение натуральным тканям — натуральному хлопку, шерсти, шелку или льняным материалам. Одеяла, сделанные из ацетата, вискозы, полиэстера и нейлона, более склонны к проведению статического электричества.
2.       Во-вторых, добавьте немного влажности вашему помещению. Необходимо продумать способы для увлажнения воздуха в вашей спальне: это может быть специальный прибор, а может быть элемент декора, например, небольшой фонтан.
3.       В-третьих, снимайте электрический заряд со своего тела, когда вы ложитесь в постель. Наносите лосьон или крем на ноги, руки и лицо. Если ваши волосы магнитятся, смочите их немного влажным руками.

Как снять статическое напряжение с оборудования, статична та атмосферна електрика

Как убрать статическое электричество в квартире

Статическое электричество в квартире может доставить массу неудобств ее хозяевам, особенно в момент своего разряда. При мизерной силе тока в зоне электростатического разряда разница потенциалов может достигать десятков киловольт. Причем источником статического электричества не всегда являются электронные приборы. Часто роль накопителей выполняют вполне обыденные и привычные вещи: ковер на полу, любимое кресло или сам человек.

Правда, статическое электричество у человека – это следствие его активного взаимодействия с этими самыми предметами обихода, а интенсивность проявления электрического недружелюбия квартиры связана с целым рядом факторов: чистота, влажность воздуха, материалы отделки мебели и помещений.

Большое значение имеет правильная установка, заземление и своевременное обслуживание электробытовых приборов, срок службы которых однозначно станет дольше, если их движущиеся детали не будут подвергаться принудительной электризации. Мойте или протирайте от пыли все, что вращается в вашем доме. Радуйтесь, что в бытовых условиях достижение пробивной величины напряжения электростатического поля, достаточной для открытого воспламенения, практически невозможно.

Как избавиться от статического электричества в промышленности

В промышленных условиях все гораздо сложнее. Статическое электричество на производстве, особенно при использовании конструкций из материалов с высокой электрической емкостью, требует принятия комплекса технических мер по обеспечению безопасности. В особенности это касается предприятий, которые используют в своем производственном цикле летучие и легковоспламеняющееся синтетические вещества и материалы. Здесь любой пробойный разряд статического электричества может стать причиной серьезного пожара.

Для исключения негативных последствий электризации оборудования используют похожие методы. Первый вариант защиты от статического электричества предусматривает просто снижение уровня и напряженности статического электрического поля в потенциально опасных производственных зонах до некоторого регламентируемого значения. Второй предполагает полную нейтрализацию воздействия статического электричества. Каждый из методов защиты включает комплекс, обсуждение технической стороны которых не является целью нашей статьи.

Мы искренне надеемся, что наша статья помогла вам ответить на вопрос, как снять статическое электричество.

Статическое электричество возникает вследствие сохранения зарядов электростатического поля на диэлектрических материалах. Оно отрицательно влияет на жизнь человека и эксплуатацию электрических устройств. Образование искр от статического электричества способствует пожарам и взрывам. Мощности энергии вполне хватит для возгорания газовоздушных смесей и пыли.

Заряд статического электричества может накапливаться на теле человека, если на нем одежда из шерсти или из химических волокон. Величина потенциала около 7 Джоулей не составляет опасности для человека, однако способна вызвать судороги и сокращения мышц. А это в свою очередь может создать условия для травмы на работе, падения с высоты и т.д.

Статическое электричество отрицательно влияет на функционирование точных приборов, радиосвязи, вызывает неисправности в работе. Работники, на которых постоянно воздействует статическое электричество, чаще болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями и болезнями нервной системы.

Только защита от статического электричества способна свести к нулю или вовсе не допустить возникновение этого отрицательного явления.

Источники статического электричества

• Действие различных излучений.
• Резкое изменение температуры.
• Взаимодействие тел друг с другом при движении.

Это явление оказывает негативное влияние и представляет опасность. Защита от статического электричества позволяет полностью предотвратить или значительно уменьшить его действие.

В бытовых условиях статическое поле часто возникает на шерсти животных, при снятии синтетической одежды, расчесывании волос, при ношении резиновой обуви, хождении по ковру в шерстяных носках, пользовании пластмассовыми изделиями.

Электростатическое поле не угрожает жизни человека, при разряде образуется слабый ток, который не способен слишком навредить организму человека. Он может создать лишь некоторое некомфортное состояние. Для предотвращения такого эффекта необходимо соблюдать всего лишь несколько простых правил: в морозную и сухую погоду не гладить животных, медленнее снимать шерстяную одежду, либо обработать ее специальным составом, при расчесывании волос применять деревянную или металлическую расческу.

Накапливанию электростатической энергии способствуют:

• Железобетонные стены здания.
• Слишком сухой воздух.

Для электронных устройств заряд электростатического поля является злейшим врагом. Некоторые элементы электронных устройств не способны выдержать высокие напряжения, возникающие при разряде. Чувствительные элементы могут выйти из строя или ухудшить свои параметры работы.

Если объектом воздействия электрического поля станут легковоспламеняющиеся жидкости, это создаст условия для их воспламенения. Эти жидкости при перевозке в цистернах могут накопить статический заряд. Также заряд возникает и от механизма или человека, подошедшего к ним близко. Поэтому в промышленном производстве, где имеются легковоспламеняющиеся жидкости, большое внимание уделяют устройству заземления подвижных конструкций, механизмов. Для пошива обуви и специальной одежды на производстве также применяются специальные ткани, которые не способны накапливать электрический заряд.

Принцип действия

Разберемся, как образуется статический заряд. В нормальном состоянии физические тела обладают одинаковым числом отрицательных и положительных частиц. За счет этого баланса создается нейтральное состояние тела. При нарушении нейтрального состояния тело получает электрический заряд одного полюса.

Статикой называется состояние тела в покое, когда оно находится без движения. В веществе тела может возникать поляризация, которая выражается в передвижении зарядов между частями тела, либо от находящегося рядом предмета.

Вещества электризуются из-за разделения тел, изменения зарядов во время трения, резкого изменения температуры, облучения. Заряды электрического поля находятся на поверхности тела или удалены от поверхности на расстояние, равное межатомному расстоянию. Если тела не заземлены, то заряды концентрируются на контактной площади, а при наличии заземления заряд уходит в контур заземления.

Процессы накапливания зарядов и их стекание происходят в одно время. Тело электризуется при условии получения им большего заряда энергии, по сравнению с расходуемым зарядом. В результате становится понятно, что защита от статического электричества должна отводить накапливаемые заряды на заземляющий контур.

Величина статического электричества

Все физические вещества имеют свою характеристику на трибоэлектрической шкале, в зависимости от их способности создавать электрические заряды различных полюсов при трении. Основные такие вещества изображены на рисунке.

Чтобы иметь представление о размерах возникающих статических зарядов, рассмотрим несколько примеров:

• Вращающийся шкив с приводным ремнем способен зарядиться до 25000 вольт.
• Кузов автомобиля, движущегося по сухой дороге, может получить заряд до 10000 вольт.
• Человек в шерстяных носках при хождении по сухому ковру способен накопить заряд на теле до 6000 вольт.

В результате становится понятно, что напряжение электростатического поля может достигнуть значительных размеров даже в быту. Этот заряд не причиняет человеку значительного вреда ввиду его малой мощности. Разряд протекает через большое сопротивление и исчисляется в нескольких долях миллиампера.

Влажность воздуха также снижает электростатический заряд. Она влияет на значение потенциала тела во время прикосновений с разными материалами. Поэтому защита от статического электричества может заключаться в применении увлажнителей воздуха.

В природной среде существует статическое электричество, достигающее огромных значений. Например, при движении облаков между ними возникают большие потенциалы энергии, которые выражаются в разрядах молнии. Мощность этих разрядов вполне хватит, чтобы сжечь деревянный дом или расколоть ствол многолетнего дерева.

В бытовых условиях при разрядах электростатического поля человек чувствует мелкие пощипывания в пальцах, видны искры от трения шерстяной одежды, снижается работоспособность человека. Электростатическое поле негативно влияет на состояние человека, но явных повреждений не наносит.

Существуют измерительные приборы, способные точно измерить значение статического потенциала накопленного заряда на теле человека и на корпусе какого-либо устройства.

Защита от статического электричества

Существуют различные методы защиты от разрядов электростатического поля, как в быту, так и в промышленных условиях. Они имеют свои отличия. Рассмотрим подробнее каждые из них.

Защита в бытовых условиях

Каждый человек должен представлять опасность, которую несут статические разряды для организма. Их необходимо знать, и уметь их ограничивать. Для решения этой задачи организуются разные мероприятия по обучению людей методам защиты, в том числе телепередачи.

На этих мероприятиях людям объясняют, откуда и как появляется статическое поле, методы его измерения и приемы выполнения профилактической работы. Например, чтобы избежать неприятных ощущений статического поля, для расчесывания волос целесообразно использовать деревянные расчески, вместо пластиковых. Дерево имеет нейтральные характеристики, и во время трения не создает заряды электростатического поля. В магазинах можно без труда приобрести деревянную расческу любой формы и вида.

Чтобы предотвратить образование статического потенциала на кузове автомобиля при езде по сухому дорожному покрытию, применяют специальные антистатические ленты, которые фиксируются сзади автомобиля на днище кузова. В торговой сети можно без труда выбрать любой вариант такой ленты.

Если автомобиль ничем не защищен от возможного разряда накопленного заряда потенциала, то напряжение можно снимать временным заземлением кузова автомобиля путем его соединения с землей через металлическую часть. Для этого можно использовать ключ зажигания. Снимать напряжение в обязательном порядке необходимо перед тем, как заправлять автомобиль бензином.

Если на обуви прорезиненная подошва, то это создает условия для накопления потенциала напряжения. Чтобы этого не произошло, достаточно в обувь положить специальные антистатические стельки, которые сделаны из натуральных материалов. В результате негативное влияние на человека уменьшится.

Слишком сухой воздух зимой в городских квартирах способствует накапливанию электростатического заряда. Для этого существуют специальные устройства – увлажнители воздуха. Если такого устройства нет, то вполне подойдет большая влажная салфетка, которую необходимо положить на батарею. В результате процесс накопления заряда уменьшится, обстановка в квартире улучшится. Также рекомендуется регулярно производить влажную уборку. Это позволит вовремя удалять пыль и наэлектризованные участки. Такой способ является лучшим.

Электрические устройства в быту при эксплуатации также накапливают статический заряд на корпусе. Для снижения действия статического заряда выполняют систему уравнивания потенциалов. Она подключается к заземляющему контуру всего дома. Акриловая ванна подвержена накоплению на ней статического заряда, и ее необходимо защищать системой уравнивания потенциалов. Даже чугунная ванна с акриловым вкладышем также подвержена этому негативному явлению.

Защита от статического электричества на производстве

В промышленном производстве применяют несколько способов сохранения функциональности оборудования:

• Увеличение стойкости устройств и оборудования к воздействию электростатического разряда.
• Блокировка проникновения заряда на рабочее место.
• Недопущение возникновения электростатических зарядов.

Два последних способа дают возможность осуществлять защиту многих устройств, а первый способ применяется только для отдельных видов оборудования.

Высокую защиту от разрядов статического поля и сохранения функциональности устройства обеспечивает клетка Фарадея. Это металлическая клетка в виде сетки с мелкой ячейкой. Клетка ограждает оборудование со всех сторон. Она подключается к заземляющему контуру. Внутрь клетки не проходят электрические поля, в то же время магнитному статическому полю, клетка Фарадея не мешает. По такому же принципу защищают кабели, оснащая их металлическим экраном.

Защита от статического электричества делится по методам выполнения:

• Конструкционно-технологические.
• Химические.
• Физико-механические.

Последние два метода дают возможность снизить образование зарядов и повысить скорость их ухода в землю. Первый метод выполняет защиту устройств от зарядов, но не отводит их на заземление.

Оптимизировать снижение электростатического заряда можно следующим образом:

• Увеличением токопроводимости материалов.
• Созданием коронирования.

Такие задачи решают с помощью:

• Выбора материалов с хорошей объемной проводимостью.
• Увеличением рабочих поверхностей.
• Ионизацией воздушного пространства.

Для реализации этих задач создают магистрали для протекания на землю статических зарядов, минуя рабочие компоненты устройств. Если материалы имеют высокое сопротивление, то применяют другие способы.

Понятие статического электричества и защита от него

Под данным термином принято понимать сохранение электрических зарядов на диэлектрических поверхностях. Статическое электричество является негативным явлением для жизни человека и работы электроаппаратов, т.к. искры, возникающие впоследствии, способны привести к пожарам и взрывам. Их энергии хватит для воспламенения пыли и газовоздушных смесей.

Разряд накопившегося на теле человека статического электричества

Заряд также накапливается и на теле человека при ношении синтетики и шерстяной одежды. Само по себе значение потенциала не более 7 кДж не опасно для здоровья человека, но может вызывать сильные сокращения мышц и даже судороги, и как следствие, падение с высоты, травматизм на рабочих местах.

Научно подтвержден факт благотворного воздействия хождения босиком по земле, что является снятием статического заряда с тела человека.

Наличие разрядов вблизи высокоточных приборов может вызывать нарушения в работе (устройства радиосвязи и др.).

Персонал, который постоянно подвергается влиянию электрических зарядов, чаще страдает хроническими заболеваниями нервной и сердечно-сосудистой систем.

У тех, кто работает в непосредственной близости с электрополем, часто возникают жалобы на чрезмерную раздражительность и головные боли, расстройство сна.

Причины возникновения

Возникает это физическое явление вследствие трения диэлектриков друг о друга или о металлы. На поверхностях начинают накапливаться заряды, которые способны удерживаться на большие промежутки времени. Интенсивность возникновения зарядов увеличивается пропорционально скорости трения, площади соприкосновения, приложенной силе и удельному сопротивлению материалов.

Второй причиной считают электроиндукцию, вследствие которой изолированные от земли поверхности накапливают заряженные частицы. Например, на металлических предметах, находящихся вблизи высоковольтных ЛЭП, может накапливаться статическое электричество в сухую погоду.

В химической отрасли явление наблюдается по время плавления пластичных материалов. В радиоэлектронике разряды возникают во время производства техники, где применяются диэлектрики. Такая же картина наблюдается при сматывании в рулоны бумаги, полиэтиленовой пленки, пересыпании и пневмотранспортировке диэлектриков (измельченного стекла, эбонита), перевозке жидкостей (бензина и аналогичных по составу). Дома это проявляется на экранах мониторов, на которых собирается большое количество протонов, вызванных электрическими пучками лучевой трубки.

Ситуации, где велика вероятность получить удар электрическим током

Разработан ряд технологий и средств защиты, направленных на минимизацию и предотвращение данного явления.

Уменьшение интенсивности зарядов

Мероприятия направлены на обеспечение безопасности технологических процессов:

• согласно действующим ГОСТам на производстве обеспечивается контроль скорости перемещаемого по трубам сырья;
• перед переработкой рабочие газы и жидкости должны быть очищены от примесей и посторонних взвесей;
• в процессах переработки и транспортировки недопустимо разбрызгивание жидкостей и газов;
• на производстве, где невозможно организовать естественное стекание статических зарядов, применяют закрытые транспортные системы (при пневмотранспортировке жидкостей, продувке оборудования).

Заземление электроприборов и токоведущих частей:

• согласно ПУЭ, действующим ГОСТам и СНиП, ЗУ электроустановок допускается объединять с заземляющими приспособлениями от статических зарядов;
• сопротивление ЗУ для защиты от статического электричества не должно быть больше 100 Ом;
• все электропроводящие поверхности и токоведущие части оборудования должны иметь качественное зануление;
• пневмотрубопроводы, вентиляционные шахты должны образовывать единую цепь, присоединенную к заземлителям через каждые 40 м, минимальное количество точек – 2 шт;
• в обязательном порядке отдельным ЗУ к общему контуру подключают аппараты, на поверхностях (внутри) которых может образовываться заряд: дробилки, распылители и др.;
• крупногабаритная тара подлежит заземлению корпуса в двух противоположных точках по ГОСТу;
• цистерны во время налива (слива) газов должны быть присоединены к ЗУ, которые, в свою очередь, должны располагаться вне взрывоопасных зон; разгерметизацию люков цистерн производят после присоединения корпуса к контуру заземления;

Заземление приборов с целью защиты человека от поражения электрическим током

• шланги, через которые наливаются сжиженные газы и жидкости, должны быть обвиты медными проволоками или тросами, диаметром не менее 4 мм. Проводник должен быть соединен одной стороной с краем шланга, а другим – к заземленной части существующего контура.

Снятие зарядов с твердых поверхностей

Процесс состоит в нейтрализации зарядов ионизацией воздуха вблизи технологического процесса. Согласно действующим ГОСТам, для этого применяют нейтрализаторы:

• во взрывоопасных цехах устанавливают радиоизотопные нейтрализаторы;
• для производства гигиенической продукции запрещено применение радиоизотопных нейтрализаторов, в таких случаях целесообразно применение индукционных или высоковольтных нейтрализаторов;
• если невозможно использовать индукционные нейтрализаторы, целесообразно применить нейтрализационные устройства скользящего разряда;
• если оборудование имеет сложные геометрические формы, и невозможно обеспечить отвод заряда стандартными методами, используют аэродинамические нейтрализаторы, посредством которых принудительно впрыскиваются ионы в необходимое пространство.

Заряды в газовых смесях

• для обеспечения безопасных условий, согласно действующим ГОСТам технологических процессов, необходимо применять предварительно очищенные от твердых частиц газы;
• оборудование должно иметь качественную герметизацию;
• недопустимо присутствие в газовых смесях металлических частиц и мелких деталей.

Снятие заряда с сыпучих материалов

• Согласно действующим ГОСТам, перерабатывать сыпучие материалы необходимо в металлических емкостях, или токопроводящих неметаллических.
• Порошкообразное сырье допускается транспортировать в схожих по составу трубопроводах (если это полимеры, то трубы должны быть из полиэтилена).
• В производственных помещениях влажность воздуха должна составлять не менее 65%. При невозможности организовать это условие, прибегают к ионизации воздуха.
• Для улучшения процесса стекания, рабочие поверхности пропитывают поверхностно-активными смазками.
• Запрещено производить выгрузку сыпучего сырья из целлюлозных, ПВХ и полиэтиленовых пакетов в емкости, температура жидкости в которых выше температуры их воспламенения. В таких случаях используют шнековые установки.

Во избежание возникновения взрывов (вследствие образования искры), следует предотвращать образование взрывоопасных смесей, не допускать скопления пыли, регулярно чистить оборудование от пылевоздушных смесей.

Правила защиты

Правила защиты от статического электричества в производствах химической промышленности:

• Устройства для снятия статического электротока должны быть установлены у входа в резервуары загрузочных трубопроводов.
• Для обеспечения безопасности технологического процесса, согласно действующим ГОСТам, применяют: индукционные нейтрализаторы, нейтрализаторы погружного типа, специальные насадки для направления потока, релаксационные емкости.
• Жидкости при загрузке (выгрузке) не должны разбрызгиваться.

Отвод зарядов с поверхностей передвижных составов, аппаратов и людей:

• Согласно действующим ГОСТам, передвижные составы должны быть изготовлены из электропроводящих материалов. Перемещение по территории выполняется на металлических погрузчиках.
• В помещениях, где происходит наполнение передвижных цистерн, пол выполняется из электропроводных материалов.
• Рабочие должны пребывать в помещении в антиэлектростатической обуви.
• Не допускается проведение работ в емкостях, внутри которых могут возникать взрывоопасные смеси, в рабочей одежде из синтетических волокон.

Отвод заряда от ременных передач:

• Согласно действующим ГОСТам, на производстве недопустимо использование подшипников, выполненных из нетокопроводящих элементов.
• Для повышения надежности работы электроаппаратов применяют электропроводящие смазки.
• В цехах, где нет возможности применить другие защитные меры, применяют нейтрализаторы.
• Недопустимо применение смазок типа воска, канифоли. Эти вещества способствуют увеличению поверхностного сопротивления электроустановок.
• Нельзя допускать загрязнение ремней маслом, и легковоспламеняющимися веществами.
• В цехах необходимо поддерживать влажность атмосферы не менее 70%, согласно нормативам.

Антенны, установленные на крыше, принято считать потенциально опасным оборудованием: на них скапливаются заряды от действия ветра и трения облаков. Поэтому на высотных зданиях, где поблизости нет соответствующих защит, необходимо сооружение качественного молниеотвода.

Страны, ранжированные по доступу к электроэнергии (% населения)

Определение: Доступ к электричеству — это процент населения, имеющего доступ к электричеству. Данные по электрификации собираются из промышленных, национальных и международных источников.

Источник: Всемирный банк, база данных «Устойчивая энергетика для всех» (SE4ALL) из Глобальной системы отслеживания SE4ALL, проводимой совместно Всемирным банком, Международным энергетическим агентством и Программой помощи в управлении энергетическим сектором.

См. Также: Тематическая карта, Сравнение временных рядов

Индикатор поиска:

Другие рейтинги: Африка | Азия | Центральная Америка и Карибский бассейн | Европа | средний Восток | Северная Америка | Океания | Южная Америка | Мир |

Актуальность разработки: Поддержание надежных и безопасных услуг электроснабжения при стремлении к быстрой декарбонизации энергосистем является ключевой задачей для стран всего мира.Все больше и больше стран становятся все более зависимыми от надежного и безопасного электроснабжения, чтобы поддержать экономический рост и процветание общества. Эта зависимость будет расти по мере разработки и развертывания более эффективных и менее углеродоемких форм энергии, чтобы помочь декарбонизировать экономику. Энергия необходима для создания условий для экономического роста. Невозможно управлять фабрикой, магазином, выращивать урожай или доставлять товары потребителям без использования энергии в той или иной форме. Доступ к электричеству имеет особенно важное значение для человеческого развития, поскольку электричество на практике необходимо для некоторых основных видов деятельности, таких как освещение, охлаждение и работа бытовых приборов, и его нелегко заменить другими формами энергии.Доступ граждан к электроэнергии является одним из наиболее четких и неискаженных индикаторов состояния энергетической бедности страны. Доступ к электроэнергии становится все более приоритетным вопросом для правительств, особенно в развивающихся странах. Как следствие, в этих странах было создано множество программ электрификации сельских районов и национальных агентств по электрификации, чтобы более точно отслеживать потребности и состояние развития и электрификации сельских районов. Использование энергии важно для повышения уровня жизни людей.Но производство электроэнергии также может нанести вред окружающей среде. Произойдет ли такой ущерб, во многом зависит от того, как вырабатывается электричество. Например, при сжигании угля выделяется вдвое больше углекислого газа — основного фактора глобального потепления, — чем при сжигании эквивалентного количества природного газа.

Статистическая концепция и методология: Данные о доступе к электроэнергии собираются из различных источников: в основном использовались данные репрезентативных национальных обследований домохозяйств (включая национальные переписи).Источники обследования включают демографические и медицинские обследования (DHS) и обследования по измерению уровня жизни (LSMS), многоиндикаторные кластерные обследования (MICS), Всемирное обследование здравоохранения (WHS), другие обследования, разработанные и осуществленные на национальном уровне, и различные правительственные учреждения (например, , министерства энергетики и ЖКХ). Учитывая низкую частоту и региональное распределение некоторых обследований, в ряде стран имеются пробелы в имеющихся данных. Для определения исторической эволюции и отправной точки темпов электрификации был принят простой подход к моделированию, чтобы заполнить недостающие точки данных — примерно 1990, 2000 и примерно 2010.Следовательно, страна может иметь от нуля до трех точек данных. Есть 42 страны с нулевой точкой данных, и средневзвешенное значение по региону использовалось в качестве оценки электрификации в каждый из периодов данных. 170 стран имеют от одной до трех точек данных, и недостающие данные оцениваются с помощью модели с переменными региона, страны и времени. Модель сохраняет исходное наблюдение, если доступны данные за любой из периодов времени. Такой подход к моделированию позволил оценить темпы электрификации 212 стран за эти три периода времени (обозначены как «Оценка»).Обозначение «Допущение» относится к предположению об универсальном доступе в странах, классифицируемых как развитые ООН. Данные начинаются с года, когда доступны данные первого обследования для каждой страны.

Метод агрегирования: Средневзвешенное значение

Периодичность: Годовой

Что такое электричество?

Вы могли задаваться вопросом в тот или иной момент; что такое на самом деле электричество?

Трудно сбежать; смотрите ли вы на природу и наблюдаете, как надвигается гроза с ее красивыми, но мощными ударами молний.Или вы просто идете на кухню, включаете свет и открываете холодильник; электричество — это часть нашей повседневной жизни.

Но чтобы действительно понять, что такое электричество, нам нужно взглянуть на науку, лежащую в основе его на атомном уровне.

Все начинается с атомов

Атомы — это маленькие частицы, проще говоря, они являются основными строительными блоками всего, что нас окружает, будь то наши стулья, столы или даже наше собственное тело. Атомы состоят из еще более мелких элементов, называемых протонами, электронами и нейтронами.

Когда электрические и магнитные силы перемещают электроны от одного атома к другому, образуется электрический ток.

Посмотрите это видео, чтобы увидеть электроны в действии.

Вы действительно понимаете, что такое электричество?

Как производится электричество?

Во-первых, для выработки электроэнергии вам понадобится источник топлива, например уголь, газ, гидроэнергия или ветер.

В Австралии большая часть нашей электроэнергии вырабатывается из традиционных видов топлива, таких как уголь и природный газ, при этом около 14 процентов приходится на возобновляемые источники энергии. ¹

Независимо от выбранного топлива, большинство генераторов работают по одному и тому же проверенному принципу: поверните турбину так, чтобы она вращала магниты, окруженные медной проволокой, чтобы получить поток электронов через атомы, который, в свою очередь, генерирует электричество.

Уголь и газ работают аналогично; они оба сжигаются, чтобы нагреть воду, которая создает пар и вращает турбину.

Возобновляемые источники энергии, такие как гидроэнергетика и ветер, работают немного по-разному: вода или ветер используются для вращения турбины и выработки электроэнергии.

Солнечные фотоэлектрические панели снова используют другой подход: они вырабатывают электроэнергию путем преобразования солнечного излучения в электричество с помощью полупроводников.

Электростанции перерабатывают топливо в электричество

Уголь и газ сжигаются для нагрева воды и превращения ее в пар.

Затем пар под очень высоким давлением используется для вращения турбины.

Вращающаяся турбина заставляет большие магниты вращаться внутри катушек из медной проволоки — это называется генератором.

Движущиеся магниты заставляют электроны в проводах перемещаться из одного места в другое, создавая электрический ток и производя электричество.

Электроэнергия уходит в сеть

В Австралии мы получаем электричество через сложную сетевую сеть.

Электроэнергия оставляет генераторы и перемещается по проводам в сетевой сети в дома и на предприятия по всей стране. К тому времени, когда электричество дойдет до вас, оно, вероятно, пройдет сотни километров по сети.

Национальный рынок электроэнергии Австралии или NEM является крупнейшей объединенной энергосистемой в мире.

Если вас интересует вариант электроснабжения для вашего дома, вы можете сравнить планы на электроэнергию в Origin и увидеть ориентировочную стоимость использования.

Ссылки

Согласно анализу от Origin Energy, данные включают всю Австралию: национальный рынок электроэнергии (QLD, NSW, Vic, SA, TAS), а также Западную Австралию и Северную территорию, но не включают Mt Isa.Данные встроенной генерации взяты из отчета о состоянии энергетического рынка за 2014 год, Австралийского органа регулирования энергетики, данных WA за 2012 год от Грега Рутвена, 2012 год, брифинга «Заявление о возможностях» перед запуском, Независимого оператора рынка за 2012 год и NT FY13; данные Ассоциации энергоснабжения Австралии 2012 г., Электричество Газ Австралия 2014 г.

ENERGY — Тематические тексты

Главная → ENERGY — Тематические тексты

Текст 1

Все происходит благодаря энергии. Без него на Земле не было бы жизни.Ученые классифицируют энергию по нескольким различным типам, включая химическую энергию, световую энергию и ядерную энергию. Большинство видов энергии могут переключаться из одной формы в другую. Когда образуются переключатели энергии, что-то происходит или делается работа. В автомобиле, например, бензин обеспечивает химическую энергию, которая превращается в механическую энергию, тепловую энергию, электрическую энергию и энергию звука при запуске двигателя.

Текст 2

Ученые делят энергию на семь основных типов.К ним относятся тепловая энергия, которая повышает температуру вещества, электрическую энергию, которая преобразуется в другие формы энергии, включая тепло и свет, и химическую энергию, содержащуюся в топливе. Вся энергия, которая прямо или косвенно исходит от Солнца, известна как лучистая энергия и составляет электромагнитный спектр.

Текст 3

Тепло — это форма энергии, которая передается от одного объекта или тела к другому, если между ними есть разница в температуре. Например, когда вам жарко, а воздух за пределами вашего тела прохладнее, вы теряете тепло в воздух.Изменение уровня тепла тела приводит к изменению энергии его молекул. Это вызывает изменение температуры, которое, в свою очередь, может привести к изменению состояния.

Текст 4

Практически любую форму энергии можно преобразовать в электричество. Наиболее распространенные методы производства электричества — это те, которые используются в аккумуляторах или генераторах. Питание от батарей производится путем преобразования химической энергии в электрическую. Большинство генераторов преобразуют тепловую энергию (от сжигания топлива) в электрическую.Некоторые генераторы используют такие природные ресурсы, как солнечный свет или ветер, для получения электроэнергии.

Текст 5

Различное поведение вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях объясняется кинетической теорией.