Statická elektřina

Statická elektřina  je soubor jevů spojených se vznikem, zachováním a relaxací volného elektrického náboje na povrchu nebo v objemu dielektrik nebo na izolovaných vodičích [1] .

Původ

K elektrifikaci dielektrik třením může dojít při kontaktu dvou nepodobných látek v důsledku rozdílu atomových a molekulárních sil (vzhledem k rozdílu v pracovní funkci elektronu od materiálů). V tomto případě dochází k redistribuci elektronů (v kapalinách a plynech i iontů ) s tvorbou elektrických vrstev s různými znaky elektrických nábojů na kontaktních plochách. Ve skutečnosti atomy a molekuly jedné látky, které mají silnější přitažlivost, odtrhávají elektrony od jiné látky a vytvářejí vířivý pohyb iontů média, ve kterém jsou uzavřeny.

Výsledný potenciálový rozdíl dotykových ploch závisí na řadě faktorů - dielektrických vlastnostech materiálů, hodnotě jejich vzájemného tlaku při styku, vlhkosti a teplotě povrchů těchto těles, klimatických podmínkách. Při následném oddělení těchto těles si každé z nich zachovává svůj elektrický náboj a se zvětšováním vzdálenosti mezi nimi v důsledku práce na oddělení nábojů se potenciální rozdíl zvyšuje a může dosáhnout desítek a stovek kilovoltů .

Elektrické výboje mohou vznikat v důsledku určité elektrické vodivosti vlhkého vzduchu. Při vlhkosti vzduchu vyšší než 85 % se statická elektřina prakticky nevyskytuje.

Statická elektřina v každodenním životě

Statická elektřina je rozšířená v každodenním životě. Pokud je na podlaze například vlněný koberec , pak při tření o něj může lidské tělo dostat záporný elektrický náboj, zatímco koberec kladný. Dalším příkladem je elektrifikace plastového hřebenu , který po vyčesání dostává záporný náboj a vlasy kladný náboj. Akumulátorem záporného náboje jsou často plastové sáčky , polystyrenová pěna . Akumulátor kladného náboje může být suchá polyuretanová montážní pěna , pokud je zmáčknuta ručně.

Když se osoba, jejíž tělo je zelektrizováno, dotkne kovového předmětu, jako je topná trubka, sporák nebo lednička, nahromaděný náboj se okamžitě vybije a osoba ucítí lehký elektrický šok.

Elektrostatický výboj se vyskytuje při velmi vysokém napětí a extrémně nízkých proudech . I pouhé vyčesání vlasů za suchého dne může vytvořit statický náboj o velikosti desítek tisíc voltů , ale spouštěcí proud bude tak malý, že jej často není možné ani cítit. Právě nízké hodnoty okamžitého vybíjecího proudu činí statický náboj pro člověka neškodným. [2]

Na druhou stranu taková napětí mohou být nebezpečná pro prvky různých elektronických zařízení - mikroprocesory , tranzistory atd. Proto se při práci s elektronickými součástkami doporučuje přijmout opatření, která zabrání hromadění statického náboje: elektrické uzemňovací náramky, vysoká vlhkost atd.

Blesk

V důsledku pohybu proudů vzduchu nasycených vodní párou se tvoří bouřkové mraky , které jsou nositeli statické elektřiny. Elektrické výboje se tvoří mezi nepodobnými nabitými mraky nebo častěji mezi nabitým oblakem a zemskou ozónovou vrstvou , po nichž následuje výboj do země. Když je dosaženo kritického rozdílu potenciálu, dojde k výboji blesku mezi mraky, na zemi nebo ve vrstvě blízkého vesmíru planety. Pro ochranu před bleskem jsou instalovány hromosvody , které vedou výboj přímo do země.

Kromě blesků mohou bouřkové mraky indukovat nebezpečné elektrické potenciály na izolovaných kovových předmětech v důsledku elektrostatické indukce .

V roce 1872 zdolala expedice vedená geografem Henrym Gannettem 13. nejvyšší horu v Montaně (USA) . Dostala jméno Electric Peak , protože z průkopníků-dobyvatelů, umístěných na vrcholu, se po bouřce začaly sypat jiskry z prstů a vlasů na hlavě [3] [4] [5] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ GOST 12.1.018-93 "Požární a výbuchová bezpečnost statické elektřiny" . Získáno 22. března 2010. Archivováno z originálu 15. července 2010.
  2. ↑ Gordon McComb, Earl Boysen. Radioelektronika pro figuríny. - M. : Nakladatelství "Williams", 2007. - 387 s.
  3. ↑ The Father of Government Mapmaking: Henry Gannett Archived 1. prosince 2017 na Wayback  Machine na amerisurv.com
  4. ↑ Electric Peak Archived 28. května 2018 na Wayback Machine na summitpost.org  
  5. ↑ Henry Gannett Původ některých místních jmen ve Spojených  státech . — Vlád. tisk. Off., 1905. - S. 116. Archived 12. ledna 2016 na Wayback Machine

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích