Статическое электричество: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
м откат правок 134.19.144.76 (обс.) к версии MBHbot
Метка: откат
→‎Происхождение: Исправлена опечатка
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии
Строка 3: Строка 3:


== Происхождение ==
== Происхождение ==
Электризация диэлектриков трением может возникнуть при соприкосновении двух разнородных веществ из-за различия [[Межатомное взаимодействие|атомных]] и [[Межмолекулярное взаимодействие|молекулярных сил]] (из-за различия [[Работа выхода|работы выхода]] электрона из материалов). При этом происходит перераспределение [[электрон]]ов (в жидкостях и газах ещё и [[ион]]ов) с образованием на соприкасающихся поверхностях электрических слоёв с равными знаками электрических зарядов. Фактически [[атом]]ы и [[молекула|молекулы]] одного вещества, обладающие более сильным притяжением, отрывают электроны от другого вещества, создавая вихревое движение ионов среды, в которой они заключены.
Электризация диэлектриков трением может возникнуть при соприкосновении двух разнородных веществ из-за различия [[Межатомное взаимодействие|атомных]] и [[Межмолекулярное взаимодействие|молекулярных сил]] (из-за различия [[Работа выхода|работы выхода]] электрона из материалов). При этом происходит перераспределение [[электрон]]ов (в жидкостях и газах ещё и [[ион]]ов) с образованием на соприкасающихся поверхностях электрических слоёв с разными знаками электрических зарядов. Фактически [[атом]]ы и [[молекула|молекулы]] одного вещества, обладающие более сильным притяжением, отрывают электроны от другого вещества, создавая вихревое движение ионов среды, в которой они заключены.


Полученная разность [[Электростатический потенциал|потенциалов]] соприкасающихся поверхностей зависит от ряда факторов — диэлектрических свойств материалов, значения их взаимного давления при соприкосновении, влажности и температуры поверхностей этих тел, климатических условий. При последующем разделении этих тел каждое из них сохраняет свой электрический заряд, а с увеличением расстояния между ними за счёт совершаемой [[Механическая работа|работы]] по разделению зарядов, разность потенциалов возрастает и может достигнуть десятков и сотен [[вольт|киловольт]].
Полученная разность [[Электростатический потенциал|потенциалов]] соприкасающихся поверхностей зависит от ряда факторов — диэлектрических свойств материалов, значения их взаимного давления при соприкосновении, влажности и температуры поверхностей этих тел, климатических условий. При последующем разделении этих тел каждое из них сохраняет свой электрический заряд, а с увеличением расстояния между ними за счёт совершаемой [[Механическая работа|работы]] по разделению зарядов, разность потенциалов возрастает и может достигнуть десятков и сотен [[вольт|киловольт]].

Версия от 13:22, 23 декабря 2020

Волосы ребёнка наэлектризовались от трения.

Стати́ческое электри́чество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объёме диэлектриков или на изолированных проводниках[1].

Происхождение

Электризация диэлектриков трением может возникнуть при соприкосновении двух разнородных веществ из-за различия атомных и молекулярных сил (из-за различия работы выхода электрона из материалов). При этом происходит перераспределение электронов (в жидкостях и газах ещё и ионов) с образованием на соприкасающихся поверхностях электрических слоёв с разными знаками электрических зарядов. Фактически атомы и молекулы одного вещества, обладающие более сильным притяжением, отрывают электроны от другого вещества, создавая вихревое движение ионов среды, в которой они заключены.

Полученная разность потенциалов соприкасающихся поверхностей зависит от ряда факторов — диэлектрических свойств материалов, значения их взаимного давления при соприкосновении, влажности и температуры поверхностей этих тел, климатических условий. При последующем разделении этих тел каждое из них сохраняет свой электрический заряд, а с увеличением расстояния между ними за счёт совершаемой работы по разделению зарядов, разность потенциалов возрастает и может достигнуть десятков и сотен киловольт.

Электрические разряды могут образовываться вследствие некоторой электропроводности влажного воздуха. При влажности воздуха более 85 % статическое электричество практически не возникает.

Статическое электричество в быту

Пенопластовые шарики прилипли к кошачьей шерсти из-за статического электричества

Статическое электричество широко распространено в обыденной жизни. Если, например, на полу лежит ковер из шерсти, то при трении об него человеческое тело может получить отрицательный электрический заряд, в то время как ковёр получит положительный. Другим примером может служить электризация пластиковой расчески, которая после причёсывания получает минус-заряд, а волосы получают плюс-заряд. Накопителем минус-заряда нередко являются полиэтиленовые пакеты, полистироловый пенопласт. Накопителем плюс-заряда может являться сухая полиуретановая монтажная пена, если её сжать рукой.

Когда человек, тело которого наэлектризовано, дотрагивается до металлического предмета, например, трубы отопления или холодильника, накопленный заряд моментально разрядится, а человек почувствует лёгкий удар током.

Электростатический разряд происходит при очень высоком напряжении и чрезвычайно низких токах. Даже простое расчёсывание волос в сухой день может привести к накоплению статического заряда с напряжением в десятки тысяч вольт, однако ток его освобождения будет настолько мал, что его зачастую невозможно будет даже почувствовать. Именно низкие значения тока не дают статическому заряду нанести человеку вред, когда происходит мгновенный разряд.[2]

С другой стороны, такие напряжения могут быть опасны для элементов различных электронных приборов — микропроцессоров, транзисторов и т. п. Поэтому при работе с радиоэлектронными компонентами рекомендуется принимать меры по предотвращению накопления статического заряда.

Молнии

В результате движения воздушных потоков, насыщенных водяными парами, образуются грозовые облака, являющиеся носителями статического электричества. Электрические разряды образуются между разноименными заряженными облаками или, чаще, между заряженным облаком и озоновым слоем земли, с последующим разрядом на землю. При достижении критической разности потенциалов происходит разряд молнии между облаками, на земле или в околокосмическом слое планеты. Для защиты от молний устанавливаются молниеотводы, проводящие разряд напрямую в землю.

Помимо молний, грозовые облака могут вызывать на изолированных металлических предметах опасные электрические потенциалы из-за электростатической индукции.

В 1872 году экспедицией под руководством географа Генри Ганнетта[англ.] была покорена 13-я по высоте гора штата Монтана (США)[англ.]. Ей дали название Электрический пик, так как у первопроходцев-покорителей, находящихся на вершине, после грозы начали сыпаться искры из пальцев рук и волос на голове[3][4][5].

См. также

Примечания

  1. ГОСТ 12.1.018-93 «Пожаровзрывобезопасность статического электричества»
  2. Гордон Мак-Комб, Эрл Бойсен Радиоэлектроника для «чайников». — М.: ИД «Вильямс», 2007. — 387 с.
  3. The Father of Government Mapmaking: Henry Gannett  (англ.) на сайте amerisurv.com
  4. Электрик-Пик  (англ.) на сайте summitpost.org
  5. Генри Ганнетт[англ.]. The Origin of Certain Place Names in the United States (англ.). — Govt. Print. Off., 1905. — P. 116.

Ссылки