Care este electrificarea corpurilor și cum se întâmplă?
Definiție
Electrificarea este procesul de separare a sarcinilor electrice și acumularea acestora în anumite locuri de obiecte și corpuri. Fenomenul apare ca urmare a frecării, contactului cu corpurile sau ca urmare a inducției electrostatice. Cuvinte simple, când un obiect cu câmp electric este situat în apropiere.
rechemare: în fizică, se disting două tipuri de sarcini - pozitive și negative, sau protoni și electroni. Între ele apare câmp electric. Ca și acuzațiile sunt atrase și taxele opuse sunt respinse.
Fenomenul este observat la surse de energie și nu numai. Taxele se acumulează pe dielectric, toată lumea a văzut acest lucru în experimente care ilustrează fenomenul cu tije de ebonit și sticlă, care au fost demonstrate la orele de fizică la școală.
Inițial, toți atomii, din care constă tot ce ne înconjoară, sunt neutre din punct de vedere electric. Ca urmare a fenomenului de electrificare, pe suprafața obiectelor apar sarcini pozitive sau negative. Amintiți-vă experiența școlară: dacă frecați un băț de ebonit cu o cârpă de lână, după ce fricțiunea se oprește, bastonul va rămâne încărcat. Apoi spun că corpul este electrificat.
Astfel, în timpul frecării, electronii transferați de la un obiect la altul. Drept urmare, după ce fricțiunea s-a oprit, excesul de electroni a rămas „nu pe corpul lor” și s-a obținut o încărcare excesivă și a încetat să mai fie neutră. Ca urmare a frecării bastoanelor de lână sau blană, pe suprafața sa s-a format o încărcătură negativă.
Condiții pentru apariția fenomenului și metode de transfer de taxă
Am spus cum acest fenomen este explicat în natură și acum să analizăm modul în care corpurile pot fi electrificate. Rețineți că îndeplinirea tuturor condițiilor este opțională - electrificarea poate avea loc dintr-un motiv sau altul, le vom împărți în două grupe principale:
Prima este interacțiunea mecanică. Prin frecare, distanța dintre obiecte este comparabilă cu distanța dintre moleculele din ea. Deoarece electronii dintr-unul din corpuri sunt mai slabi legați de nucleu, ei transferă „se desprind” în alt corp. Alte metode de electrificare sunt șocul și contactul.
Al doilea grup este electrificarea prin influență, adică fenomenul se observă atunci când forțele externe sunt aplicate corpului, dintre care:
- Câmp electric.Ca urmare a acțiunii câmpului asupra conductorului, sarcinile apar pe suprafața sa, iar cu cât raza de îndoire a suprafeței este mai mică, cu atât se vor acumula mai multe sarcini aici. Așa că pe sfat vor fi cele mai multe taxe, am examinat această problemă mai detaliat în articolhttps://rom.electricianexp.com/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html si aici https://rom.electricianexp.com/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html
- Expunerea la lumină. Deschis de profesorul A.G. Stoletov în 1888, este că atunci când sunt expuși la lumină pe zinc, aluminiu, cesiu, sodiu, plumb, potasiu și alte metale, ei pierd electroni și devin încărcați pozitiv.
- Căldură. Atunci când metalul este încălzit, electronilor li se oferă suficientă energie pentru a părăsi metalul, ca urmare, acesta dobândește o încărcare pozitivă.
- Reactie chimica. În prezența a doi electrozi din metale diferite, apar reacții redox, ca urmare, unul dintre ei se încarcă pozitiv, iar al doilea negativ. Am considerat acest lucru mai detaliat în articolul despre anod și catod.
- Sub presiune. În piezoelectrică (cuarț, sare Rochelle, fosfat de amoniu), în timpul acțiunii mecanice (compresie sau tensiune), se formează sarcini pozitive și negative pe fețe.
Acestea sunt principalele tipuri de electrificare.
Care sunt legile fizicii legate de electrificare?
Fenomenul electrificării este asociat cu legi fizice precum:
- Legea pandantivului. Descrie forța cu care interacționează sarcinile. Astfel, este posibil să se determine cât de puternic sunt atrase corpurile electrificate unul de celălalt.
- Legea conservării taxelor. Se spune că suma algebrică a taxelor într-un sistem închis este neschimbată. Acest lucru sugerează că excesul de sarcini pe obiecte electrificate nu apare de nicăieri, ci trece de la corp la corp.
Am luat deja în considerare aceste legi, puteți găsi mai multe detalii în articolele relevante la care ne-am referit.
Aplicație practică
Fenomenul electrificării are atât manifestări pozitive, cât și negative. Exemple de utilizare pozitivă:
- Utilizarea filtrelor de praf electrostatice pentru purificarea aerului în sistemele de ventilație la locul de muncă și acasă. Este deosebit de important dacă se produce multă praf în timpul procesului de producție.
- Vopsirea autoturismelor și a altor produse metalice. Folosind arme de pulverizare electrostatice, este posibilă încărcarea negativă a vopselei, corpul mașinii fiind împământat. Ca urmare, particulele de vopsea sunt atrase de părțile caroseriei. Calitatea vopselei se îmbunătățește, iar consumul de vopsea scade.
- Fumatul electrostatic al cărnii și peștilor poate grăbi semnificativ procesul de fumat.
- Crearea de blană fauxă sau acoperiri florale decorative. Grămada fină este trecută prin rețea, datorită interacțiunii cu câmpul electric, grămada cade într-un strat uniform perpendicular pe suprafața acoperită, tratată în prealabil cu o compoziție adezivă.
Există, de asemenea, o serie de aplicații pentru curățare, sortare, filtrare, precum și în medicamente pentru a accelera tratamentul.
Impactul negativ al electrificării poate duce la consecințe fatale:
- Apariția de scântei în contact cu obiectele încărcate. Astfel de cazuri includ scântei în viața de zi cu zi, care alunecă atunci când îți scoți puloverul, când ești șocat când ieși din mașină. De exemplu, un avion este electrificat în zbor, iar scânteile pot aluneca atunci când o scară este conectată la ea și, din această cauză, este posibilă aprinderea, astfel încât mai întâi elimină încărcarea din avion. Sunt cunoscute și cazuri de aprindere a petrolierelor din cauza electrificării.
- Fenomenul duce la apariția unor sarcini electrice mari, ele pot duce la defecțiunea componentelor electronice în tehnologie, atât în fabricarea echipamentelor, cât și în procesul de operare sau reparare. Acest lucru apare ca urmare a descărcării instrumentului pe placa de circuit.Prin urmare, reparatorii de produse electronice trebuie să lucreze la brățări electrice și pământ de lipit și multe altele. În baza elementară modernă există o serie de soluții tehnice pentru a minimiza efectul electrificării asupra muncii lor. De exemplu, instalarea diodelor Zener paralele cu circuitul sursă poartă al tranzistoarelor cu efect de câmp.
Interesant! Există un caz cunoscut când, la acoperirea plăcilor de circuit imprimat cu lac după montarea componentelor electronice, a fost observată o respingere mare, în ciuda faptului că toate produsele au fost testate înainte de lăcuire. A apărut întrebarea: cum să scapi de problema electrificării? Problema a fost rezolvată prin împământarea pistolului pulverizator.
Pentru a consolida materialul, vă recomandăm să vizionați videoclipuri utile pe această temă:
Am explicat succint fenomenul de electrificare a corpurilor și am spus în ce condiții au loc procesele de apariție a taxelor pe obiecte. Electrificarea este importantă în producție și a găsit multe aplicații utile. Din păcate, dacă nu oferiți modalități de a rezolva manifestările negative, preveniți scântei inutile în locuri cu probabilitate de explozii - va duce la probleme grave.
Materiale conexe:
Se încarcă...
