Staatiline elekter
Staatiline elekter tähendab elektrilise laengu suurenemist esemete pinnal. See elektrilaeng jääb eseme külge, kuni see kas voolab maapinnale või kaotab kiiresti oma laengu tühjenemise tõttu. Laenguvahetus võib toimuda näiteks siis, kui erinevaid esemeid hõõrutakse ja eraldatakse. Staatiline laeng jääb alles ainult siis, kui ühel pinnal on suur elektritakistus. Staatilise elektri mõju on enamikele inimestele tuttav, sest nad näevad, tunnevad ja isegi kuulevad sädet. See säde tekib siis, kui liigne laeng neutraliseeritakse. See neutraliseerimine toimub siis, kui liigne laeng voolab elektrijuhtmesse (näiteks tee maandusse). Muu laenguvool tekib siis, kui laetud objekt on vastupidise polaarsusega (positiivse või negatiivse) ülelaenguga piirkonna lähedal. Tuntud nähtus staatiline "šokk" on põhjustatud laengu neutraliseerimisest.
Välk, üks näide staatilisest tühjendusest
Ajalugu
Kreeka ajastul leidis Thales oma merevaigu puhastades staatilise elektri. Kuid sel ajal ei pööratud sellele tähelepanu ega uuritud seda. Nad teadsid lihtsalt, et millegi hõõrumine tekitab tõmbejõudu. Tõsiseid uuringuid staatilise elektri kohta alustati 17. sajandil, kui Otto Von Guericke valmistas esimese hõõrdumisgeneraatori. Ja 18. sajandil alustas Coulomb staatilise elektri fikseeritud koguse uurimist. Benjamin Franklin seostas staatilist elektrit tormidega. 1832. aastal avaldas Michael Faraday oma katse tulemused elektrienergia identsuse kohta. See aruanne tõestas, et magneti abil tekitatud elekter, aku poolt tekitatud voltaelektri ja staatilise elektri puhul on tegemist ühe ja sama elektrienergiaga. Alates Faraday tulemusest võib staatilise elektri ajalugu pidada elektrienergia uurimiseks üldiselt.
Charge
Paljud olukorrad võivad põhjustada staatilist elektrit.
- Kontakt muudab tasu eraldamise:
Enamikul materjalidel on elektronide suhtes ainulaadne keemiline tõmme. Selle tõttu võib erinevate materjalide hõõrdumine põhjustada laengute eraldumist. Materjali laeng on positiivne, kui selle tõmbevõime elektronide suhtes on väiksem kui teisel materjalil. mõnikord võib üle vaiba kõndimine ja seejärel metalleseme (nt ukselingi) puudutamine tekitada staatilise elektrišoki.
- Rõhk muudab laengu eraldumise:
Piisavalt tugev rõhk põhjustab teatud tüüpi materjalides, nagu kristallid ja keraamilised molekulid, laengu eraldumise.
- Soojus muudab laengu eraldumise:
Teatud materjalide kuumutamine võib anda elektronidele energiat. Selle energia abil vabanevad elektronid aatomitest. Elektronid kaotavad aatomid muutuvad positiivseks laenguks.
- Laadimine muudab laengu eraldamise:
Laetud objekt võib põhjustada neutraalse objekti laengu eraldumist. Sama märgiga laengud (negatiivne negatiivsega või positiivne positiivsega) tõmbavad üksteist tagasi ja vastupidise märgiga laengud tõmbavad üksteist ligi. See sunnib neutraalse objekti osa, mis on laetud objekti lähedal, omama laetud objektile vastupidist laengut. See jõud nõrgeneb kiiresti, kui kaks objekti teineteisest eemalduvad. See mõju avaldub kõige enam siis, kui neutraalne objekt on laenguga, mis võib vabalt liikuda
Staatiline elekter võib põhjustada kerget elektrilööki.
Tühjendus
Staatiline tühjenemine on liigne laeng, mis neutraliseeritakse ümbritsevast või ümbritsevasse keskkonda suunduva laenguvooluga. Positiivsed laengud saavad ümbritsevast keskkonnast elektrone ja negatiivsed laengud kaotavad oma elektrone ümbritsevale keskkonnale.
Staatilise elektrilöögi tunne tuleneb närvide stimuleerimisest, kui neutraliseeriv vool vool voolab läbi inimkeha. Kuna kehas on palju vett, ei ole laeng tavaliselt piisav, et tekitada ohtlikult suurt voolu. Välk on samuti näide staatilisest elektrilöögist. Pilv saab väga suure laengu teiste pilvedega kokku põrgates. See annab üleliigse laengu maapinnale välja. Kuid sellist tohutut laengut ei teki inimese ümbruses loomulikult kunagi, kui teda ei taba välk.
Hoolimata staatilise elektri näiliselt ohutust olemusest, võib teadustöös olla märkimisväärne oht, sest suur laeng võib seadmeid rikkuda.
