Spôsoby, ako elektrifikáciu tela (s príkladmi)

Sú tam tri Spôsoby, ako elektrifikovať telo, Alebo čo je to isté, spôsobte malú nerovnováhu vo svojich elektrických nábojoch, aby objekt získal čisté zaťaženie. Tieto formy elektrifikácie sú trenie, indukcia a kontakt.

Starí Gréci pozorovali, že jantárová, fosílna miazga stromu, bola schopná prilákať kúsky vlasov alebo vlákien, keď sa vtierala kožnou handričkou. Z tohto dôvodu bol materiál na krátku dobu elektrifikovaný.

Iné materiály majú tiež túto zaujímavú vlastnosť, napríklad sklo, plast a niektoré drahé kamene.

Napríklad pri nedávnom oddelení odevov. A ak dôrazne kombinujeme s plastovým hrebeňom, pritiahne to kusy papiera.

Dobrým príkladom trenia elektrifikácie sú vlasy tohto malého, keď sa posúvajú okolo posúvača. Každé vlasy majú prebytok rovnakého typu záťaže, a preto odrazujú a stúpajú. Zdroj: Wikimedia Commons.

Stáva sa tiež, že pri posúvaní okolo sedadla auta sa pri dotýkaní rukoväte alebo tela cíti nepríjemný otras.

Tieto javy majú svoj pôvod v subatomických častiach: protóny -s pozitívnym zaťažením-, neutrónmi -zaťažovacím zaťažením a elektrónmi -so záporným zaťažením-.

Normálne sú látky v neutrálnom stave, pretože atómy majú rovnaké množstvo protónov ako elektróny. Ale keď si niektoré trenia vlnou, hodvábom alebo pokožkou, sú schopní priťahovať alebo odpudzovať iné materiály.

A ak elektricky načítané telo kontaktuje alebo sa blíži k druhému objektu, je schopný vzdať sa alebo zachytiť zaťaženie a ostatné ponecháva rovnako elektrifikované. Pozrime sa na spôsoby, ako sa to stáva.

[TOC]

Elektrizácia trením

Elektrizácia trením spočíva v tom, že si trenie jeden materiál s druhým, takže jeden z nich zachytáva alebo poskytuje elektróny, oba s určitým čistým zaťažením.

Elektróny, hoci sú vystavené atómovému jadru tvorené protónmi a neutrónmi, majú dobrú mobilitu a najvzdialenejšie sa môžu v určitých prípadoch rozlúčiť. Za to sa samozrejme musí vykonať množstvo práce, ktorá bude závisieť od povahy materiálu.

Môže vám slúžiť: Prvý zákon termodynamiky: vzorce, rovnice, príklady

Odlupovanie vlasov s plastovým hrebeňom spôsobuje, aby sa elektróny vlasov uvoľňovali a chodili do plastu, pričom to ponecháva prebytok.

Môžeme sa tiež pokúsiť trieť sklo alebo ebonitové tyčinky s hodvábnymi handričkami. Elektróny vychádzajú zo skla a choďte na hodváb, čo ich ľahko akceptuje.

Teraz, keď prinesiete dve sklenené tyče, ktoré si trenie hodvábnou handričkou, je pozorované, že Odrazujú sa. Namiesto toho, tretie ebonity alebo plastovú tyčinku s králičou pokožkou a prinášame sklo trelkované hodvábom, pozorujeme to Priťahujú.

To isté sa stáva experimentom s inými materiálmi: niektoré sú priťahované po treťom a iní sa odpudzujú. V každom prípade je to kvôli prebytku alebo vadám elektrónov.

To znamená, že existujú dva druhy elektrického náboja. Keď majú dve telá rôzne typy záťaže, priťahujú. Ale ak majú rovnaký typ, odpudzujú.

Benjamín Franklin (1706-1790) uskutočnil mnoho experimentov, ako sú tieto, a navrhol meno Pozitívna elektrina na ktoré sa sklo trenielo s hodvábom nadobúda a druhý typ záťaže sa premenoval na negatívna elektrina.

Ochrana a kvantizácia elektrického náboja

Je dôležité si uvedomiť, že počas procesov zaťaženia sa to nevytvorí, či ničí. Poznamenávame, že zaťaženie prechádza z jedného materiálu na druhý, a preto je možné zistiť Princíp ochrany elektrických nábojov, ako základný princíp fyziky.

Je to analogické, keď hovoríme, že energia nie je vytvorená alebo zničená, ale že sa transformuje. Rovnakým spôsobom sa preukáže, že elektrický náboj nie je vytvorený ani zničený, prenáša sa iba z jedného tela do druhého.

Môže vám slúžiť: izoméria

Ďalšou dôležitou skutočnosťou je, že keď dochádza k prenosu elektrónov z jedného materiálu do druhého, vždy sa vyskytuje v celom množstve, pretože elektróny sa nerozdeľujú.

Dospelo sa k záveru, že elektrický náboj sa kvantifikuje, čo je kvantový zaťaženia - najmenšie možné zaťaženie - zaťaženie elektrónom, označené symbolom a a negatívny znak:

E = -1.6 x 10 ^-19 Coulomblom.

Coulomb, skrátená C, je jednota medzinárodného systému, ak pre elektrický náboj.

Načítaný objekt, povedzme, v dôsledku prebytočných elektrónov má túto hodnotu v zápornom zaťažení. Na druhej strane, jeden s elektrónovým defektom má záťaž n.E s pozitívny znak.

Indukčná elektrifikácia

Pokiaľ sa trú, kovové predmety nezískavajú čisté zaťaženie trením.

Ale kovová guľa je elektrická, keď sa priblíži na jednej strane a bez dotyku.

Týmto spôsobom pôjde negatívne bremeno z sféry do tela osoby. Potom sa prst odstráni a tyč sa pohybuje preč, a tak guľa je s kladným čistým zaťažením.

Indukčná elektrifikácia v kovovej gule. Zdroj: Thomas, W. Koncepčná fyzika.

Experiment funguje bez ohľadu na to, že lišta má kladné alebo negatívne zaťaženie, ale guľa musí byť kov, pretože ak je sklo, nedá sa týmto spôsobom nabíjať.

Je to kvôli veľmi zaujímavej vlastnosti: elektróny v kovoch majú väčšiu mobilitu ako sklo alebo plast.

Vodiči a izolátory

Ako sme videli, materiály reagujú inak na elektrifikáciu. Jantár, plast, sklo a tuhá guma patria do skupiny známej ako Izolačný, zatiaľ čo kovy a roztoky soľných roztokov sú vodič.

U vodičov má aspoň jeden z najvzdialenejších elektrónov atómu ľahký odlúčiť a pohybovať sa vo vnútri materiálu.

Môže vám slúžiť: Povrchové vlny: Charakteristiky, typy a príklady

Preto, ak činidlo vykonáva potrebnú prácu, elektróny sa môžu pohybovať usporiadaným spôsobom v kovových drôtoch alebo v slanej vode, a tak vytvoriť elektrický prúd.

Je potrebné poznamenať, že existuje aj široká škála materiálov so stredným správaním, ktoré sa nazývajú polovodiče, Veľmi dôležité pri výrobe elektronických zariadení.

Kontaktná elektrifikácia

Pri nehodách v elektrických vedeniach je elektrifikovaný kontaktom

Elektrický náboj preteká medzi dvoma objektmi vloženými do priameho kontaktu. Ak sú v jednom prebytočné elektróny, jedna časť prejde na druhý objekt. A ak naopak, je defekt, jeden z objektov by mohol dať druhému elektrónom, pričom telá zostane s množstvom rovnakého znaku.

Napríklad hranie kovovej gule s predtým naloženou plastovou tyčou, niektoré elektróny presahujúce bar prechádzajú priamo do gule.

Týmto spôsobom bola kovová sféra nabitá priamym kontaktom, rozdeľovala medzi nimi nadmerné zaťaženie a vždy rešpektovala zásadu zachovania záťaže.

Môžeme tiež kontaktovať dve zaťažené kovové gule, umiestnené na izolačných podperoch. Ak sú sféry rovnaké, zaťaženie bude rozdelené medzi nimi v rovnakých častiach.

Odkazy

1. Bauer, w. 2011. Fyzika pre inžinierstvo a vedy. Zväzok 2. MC Graw Hill.
2. Figueroa, D. Fyzická séria pre vedu a inžinierstvo. Zvuk. 5 elektrostatický. Upravil d. Figueroa. USB.
3. Giambattista, a. 2010. Fyzika. Druhý. Edimatizovať. McGraw Hill.
4. Giancoli, D.  2006. Fyzika: Princípy s aplikáciami. 6. Edimatizovať. Sála.
5. Thomas, W. 2007. Koncepčná fyzika. McGraw Hill.