Što je elektrifikacija tijela i kako se to događa?
definicija
Elektrifikacija je proces odvajanja električnih naboja i njihovog nakupljanja na određenim mjestima predmeta i tijela. Pojava se javlja kao posljedica trenja, dodira tijela ili kao posljedica elektrostatičke indukcije. Jednostavnim riječima, kada se u blizini nalazi objekt s električnim poljem.
opoziv: u fizici se razlikuju dvije vrste naboja - pozitivno i negativno, ili protoni i elektroni. Između njih nastaje električno polje, Kao što se optužbe privlače, i suprotni naboji se odbijaju.
Pojava se promatra kod izvora napajanja i ne samo. Naboji se nakupljaju na dielektricima, svi su to vidjeli u eksperimentima koji ilustriraju fenomen ebonitom i staklenim šipkama, što je dokazano na satovima fizike u školi.
U početku su svi atomi, od kojih se sastoji sve što nas okružuje, električno neutralni. Kao rezultat fenomena elektrifikacije na površini objekata pojavljuju se pozitivni ili negativni naboji. Podsjetite na školsko iskustvo: ako trljate štapić od ebonita vunenom krpom, nakon što trenje prestane, štap će ostati napunjen. Zatim kažu da je tijelo naelektrizirano.
Tako se tijekom trenja elektroni prenose s jednog objekta na drugi. Kao rezultat, nakon zaustavljanja trenja, višak elektrona ostao je "ne na njihovim" tijelima i dobiven je višak naboja, a prestao je biti neutralan. Kao rezultat trenja štapića o vuni ili krznu, na njegovoj se površini stvorio negativan naboj.
Uvjeti za pojavu fenomena i metode prijenosa naboja
Rekli smo kako se ovaj fenomen objašnjava u prirodi, a sada pogledajmo kako se tijela mogu naelektrizirati. Samo imajte na umu da je ispunjavanje svih uvjeta neobavezno - elektrifikacija se može dogoditi iz jednog ili drugog razloga, podijelit ćemo ih u dvije glavne skupine:
Prva je mehanička interakcija. Trenjem je udaljenost između predmeta usporediva s razmakom molekula u njemu. Budući da su elektroni u jednom od tijela slabije vezani za jezgru, oni prelaze "izbiti" u drugo tijelo. Ostale metode elektrifikacije su udarne i kontaktne.
Druga skupina je elektrifikacija utjecajem, odnosno pojava se promatra kada se na tijelo primjenjuju vanjske sile, među kojima su:
- Električno polje.Kao rezultat djelovanja polja na vodiču, na njegovoj se površini pojavljuju naboji, a što je manji polumjer savijanja površine, to će se ovdje nakupljati više naboja. Dakle, na savjetu će biti najviše optužbi, ovo smo pitanje detaljnije ispitali u člankuhttps://our.electricianexp.com/hr/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html a ovdje https://our.electricianexp.com/hr/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html
- Izloženost svjetlu. Otvorio profesor A.G. Stoletov iz 1888. godine je da kad su izloženi svjetlu cinka, aluminija, cezija, natrija, olova, kalija i drugih metala, gube elektrone i postaju pozitivno nabijeni.
- Toplina. Kada se metal zagrijava, elektroni se daju dovoljna energija da ostave metal, što rezultira pozitivnim nabojem.
- Kemijska reakcija. U prisutnosti dvije elektrode iz različitih metala, javljaju se redox reakcije, što rezultira jednim od njih pozitivno nabijenim, a drugim negativnim. To smo detaljnije razmotrili u članku o anoda i katoda.
- Pod pritiskom. U piezoelektrikama (kvarc, Rochelle-ova sol, amonijev fosfat) tijekom mehaničkog djelovanja (kompresija ili napetost) na licu se formiraju pozitivni i negativni naboji.
Ovo su glavne vrste elektrifikacije.
Koji su zakoni fizike povezani s elektrifikacijom?
Fenomen elektrifikacije povezan je s fizičkim zakonima kao što su:
- Privjesak pravo, Opisuje silu kojom naboji djeluju. Tako je moguće utvrditi koliko snažno elektrificirana tijela privlače jedno drugo.
- Zakon o zaštiti naplate, Kaže da je algebrski zbroj naboja u zatvorenom sustavu nepromijenjen. Ovo sugerira da se višak naboja na elektrificiranim objektima ne pojavljuje niotkuda, nego prelazi s tijela na tijelo.
Ove zakone smo već razmotrili, više detalja možete pronaći u relevantnim člancima na koje smo se pozvali.
Praktična primjena
Fenomen elektrifikacije ima i pozitivne i negativne manifestacije. Primjeri pozitivne uporabe:
- Uporaba elektrostatičkih filtera za prašinu za pročišćavanje zraka u ventilacijskim sustavima na poslu i kod kuće. Posebno je važno ako se tijekom proizvodnog procesa pojavi puno prašine.
- Slikarstvo automobila i ostalih metalnih proizvoda. Korištenjem elektrostatičkih pištolja moguće je negativno nabiti boju, karoserija automobila je uzemljena. Kao rezultat, dijelove boje privlače dijelove karoserije automobila. Kvaliteta boje se poboljšava, a potrošnja boje opada.
- Elektrostatičko pušenje mesa i ribe može značajno ubrzati proces pušenja.
- Izrada umjetnog krzna ili ukrasnih lanastih premaza. Preko rešetke prolazi sitna hrpa, zbog interakcije s električnim poljem, hrpa pada u ravnomjernom sloju okomito na obloženu površinu, prethodno obrađenu ljepljivim sastavom.
Postoji i niz primjena za čišćenje, sortiranje, filtriranje, a također i u medicini za ubrzavanje liječenja.
Negativni utjecaj elektrifikacije može dovesti do kobnih posljedica:
- Pojava iskre u dodiru s nabijenim predmetima. Takvi slučajevi uključuju iskre u svakodnevnom životu, koje skliznu kad skinete džemper, kad šokirate prilikom napuštanja automobila. Na primjer, zrakoplov je naelektriziran u letu i iskre mogu proklizati kad se na njega dovedu ljestve, a to bi moglo izazvati paljenje, pa prvo uklanjaju naboj iz aviona. Poznati su i slučajevi paljenja tankova za naftu uslijed naelektrizacije.
- Pojava dovodi do pojave velikih električnih naboja, mogu dovesti do kvara elektroničkih komponenti u tehnologiji, kako u proizvodnji opreme, tako i u procesu rada ili popravka. To se događa uslijed izbacivanja alata na sklopnu ploču.Stoga serviseri za elektroniku moraju raditi u uzemljenim električnim narukvicama i uzemljenim glačalicama za lemljenje i još mnogo toga. U suvremenoj elementarnoj bazi postoji niz tehničkih rješenja za minimiziranje učinka elektrifikacije na njihov rad. Na primjer, ugradnju Zener dioda paralelno s krugom vrata-izvora tranzistora s efektom polja.
Zanimljivo! Poznat je slučaj kada je prilikom lakiranja tiskane pločice nakon ugradnje elektroničkih komponenti uočeno veliko odbacivanje, unatoč činjenici da su svi proizvodi testirani prije lakiranja. Postavljalo se pitanje: kako se riješiti problema elektrifikacije? Problem je riješen uzemljenjem pištolja.
Za konsolidaciju materijala preporučujemo i gledanje korisnih videozapisa na temu:
Ukratko smo objasnili fenomen elektrifikacije tijela i ispričali pod kojim se uvjetima odvijaju procesi pojave naboja na objektima. Elektrifikacija je važna u proizvodnji i pronašla je mnoge korisne primjene. Nažalost, ako ne pružite načine za rješavanje negativnih manifestacija, spriječite nepotrebne iskre na mjestima s vjerojatnošću eksplozija - to će dovesti do ozbiljnih problema.
Srodni materijali:
Učitavanje ...
