Electricitatea statică este o formă de electricitate rezultată din dezechilibrul dintre sarcinile pozitive și negative dintr-un material.
Electricitatea statică, o formă de electricitate rezultată din dezechilibrul dintre sarcinile pozitive și negative dintr-un material care apare atunci când electronii (particulele încărcate negativ dintr-un atom) se deplasează de la un material la altul.
Cum se formează electricitatea statică
Dacă materialul care primește electroni este izolat sau nu este un conductor electric, el tinde să rețină electronii, rezultând o acumulare de sarcină electrică. Deoarece această sarcină nu se mișcă, ea este numită electricitate statică. Când condițiile permit curgerea sarcinii acumulate, surplusul de electricitate statică este descărcat și devine electricitate curentă.
Când atomi diferiți intră în contact unul cu altul, electronii se pot transfera între ei. Materialul care pierde electroni pierde și sarcina negativă și devine încărcat pozitiv atunci când există mai mulți protoni (particule încărcate pozitiv) decât electroni. Invers, un material care câștigă electroni devine încărcat negativ.
Pe măsură ce mai mulți electroni se deplasează de la un material la altul, datorită contactului repetat între ele, se acumulează o sarcină negativă suplimentară într-un proces care este numit efectul triboelectric.
Frecarea cu balonul provoacă electricitate statică. Sursa Foto- Dreamstime
Exemple de electricitate statică
Dacă două obiecte sunt frecate una de alta - mai ales dacă obiectele sunt izolatoare și aerul din jur este uscat, cum ar fi atunci când picioarele unei persoane se mișcă pe un covor - ele dobândesc sarcini egale și opuse și se dezvoltă o forță de atracție între ele. În acest exemplu, atomii din corpul persoanei îndepărtează electronii de pe covor și lasă în urmă o sarcină pozitivă pe fibrele covorului. Electronii devin izolați în atomii corpului persoanei.
Cu toate acestea, când persoana se apropie de un material conductor, cum ar fi atunci când întinde o mână pentru a atinge un mâner de ușă, apare o cale pentru a pune la pământ sarcina acumulată și electronii sar brusc la materialul conductor. În plus, pe măsură ce persoana ajunge la mânerul ușii, unele șuvițe de păr se pot ridica în sus.
Deoarece sarcinile egale se resping reciproc, electronii transferați care se acumulează în corp călătoresc spre extremități - cum ar fi șuvițele individuale de păr. Acest fenomen poate fi demonstrat folosind un generator Van de Graaff, care folosește o curea în mișcare pentru a aduna sarcină electrică pe o sferă metalică.
Efectele electricității statice
Un alt exemplu al efectelor electricității statice poate fi observat într-un fulger, care apare atunci când o regiune a unui nor acumulează un surplus de sarcină electrică. Particule mici de grindină se formează într-un nor atunci când umezeala din aer îngheață și aceste particule transferă sarcină pe măsură ce cresc, se mișcă în nor și se ciocnesc una de alta. Pe măsură ce se formează particule de grindină încărcate suplimentar, are loc o separare a sarcinii, cu aerul acționând ca un izolator între particulele încărcate din nor, precum și între nor și pământ. Când surplusul de sarcină este suficient de mare, el depășește capacitatea de izolare a aerului și electricitatea este descărcată între nori sau între pământ și nor însuși.
Utilizări ale electricității statice Unele dintre cele mai cunoscute utilizări ale electricității statice apar în filtrele de aer și dispozitivele de îndepărtare a prafului, care profită de diferențele de sarcină dintre materiale pentru a îndepărta particulele aeriene. Pe măsură ce particulele de aer încărcate electrostatic trec prin sistemul de filtrare, straturile filtrului, care au o sarcină opusă, le ridică și le prind. Acumularea de sarcină statică nu este întotdeauna benefică, totuși.
Ea poate provoca daune componentelor electrice importante din cipuri și alte componente din circuite. În plus, frecarea care apare în timp ce se pompează lichide prin furtunuri sau conducte poate provoca o acumulare de sarcină statică, care poate fi periculoasă dacă aceste lichide sau gazele pe care le produc sunt inflamabile. Când această sarcină statică intră în contact cu un obiect legat la pământ, ea poate crea o scânteie care ar putea aprinde aceste materiale, potrivit Britannica.