Vad är elektrifiering av kroppar och hur händer det?

Definition

Elektrifiering är processen för separering av elektriska laddningar och deras ackumulering på vissa platser med föremål och kroppar. Fenomenet uppstår som ett resultat av friktion, kontakt med kroppar eller som ett resultat av elektrostatisk induktion. Med enkla ord, när ett objekt med ett elektriskt fält finns i närheten.

Återkallelse: i fysik skiljer man två slags laddningar - positiva och negativa, eller protoner och elektroner. Mellan dem uppstår elektriskt fält. Liksom avgifter attraheras och motsatta avgifter upphävs.

Fenomenet observeras vid kraftkällor och inte bara. Avgifter samlas på dielektrik, alla såg detta i experiment som illustrerade fenomenet med ebonit och glasstavar, som demonstrerades i fysikklasser i skolan.

Till en början är alla atomer, av vilka allt som omger oss, elektriskt neutrala. Som ett resultat av fenomenet elektrifiering visas positiva eller negativa laddningar på ytan på föremål. Kom ihåg skolupplevelse: om du gnuggar en ebonitpinne med en ylletyg, efter att friktionen har slutat, kommer pinnen att vara laddad. Då säger de att kroppen är elektrifierad.

Således, under friktion, överförs elektroner från ett objekt till ett annat. Som ett resultat, efter att friktionen stannade, förblev överskottselektronerna "inte på deras" kroppar och en överskottsladdning erhölls, och den upphörde att vara neutral. Som ett resultat av friktion av pinnarna på ull eller päls bildades en negativ laddning på dess yta.

Villkor för förekomsten av fenomenet och metoder för laddningsöverföring

Vi berättade hur detta fenomen förklaras i naturen, och låt oss nu titta på hur kroppar kan elektrifieras. Observera bara att uppfyllandet av alla villkor är valfritt - elektrifiering kan ske av en eller annan anledning, vi kommer att dela upp dem i två huvudgrupper:

Den första är mekanisk interaktion. Med friktion är avståndet mellan objekt jämförbart med avståndet mellan molekylerna i den. Eftersom elektronerna i en av kropparna är svagare bundna till kärnan överför de "utbrott" till en annan kropp. Andra metoder för elektrifiering är chock och kontakt.

Den andra gruppen är elektrifiering genom påverkan, det vill säga fenomenet observeras när yttre krafter appliceras på kroppen, bland vilka:

• Elektriskt fält.Som ett resultat av fältets inverkan på ledaren visas laddningar på dess yta, och ju mindre ytans böjningsradie desto fler laddningar kommer att ackumuleras här. Så på spetsen kommer att vara de flesta avgifter, vi granskade denna fråga mer detaljerat i artikelnhttps://svm.electricianexp.com/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html och här https://svm.electricianexp.com/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html

• Exponering för ljus. Öppnad av professor A.G. Stoletov 1888 är att när de utsätts för ljus på zink, aluminium, cesium, natrium, bly, kalium och andra metaller, förlorar de elektroner och blir positivt laddade.
• Värme. När metallen upphettas ges elektronerna tillräckligt med energi för att lämna metallen, vilket resulterar i att den får en positiv laddning.
• Kemisk reaktion. I närvaro av två elektroder från olika metaller uppstår redoxreaktioner, vilket resulterar i att en av dem blir positivt laddad och den andra negativt. Vi övervägde detta mer detaljerat i artikeln om anod och katod.
• Under press. Vid piezoelektrik (kvarts, Rochelle-salt, ammoniumfosfat) bildas positiva och negativa laddningar på ytorna under mekanisk verkan (kompression eller spänning).

Dessa är de viktigaste typerna av elektrifiering.

Vilka är fysiklagarna relaterade till elektrifiering?

Fenomenet elektrifiering är förknippat med sådana fysiska lagar som:

• Hänge lag. Beskriver den kraft som laddningarna interagerar med. Således är det möjligt att bestämma hur starkt elektrifierade kroppar dras till varandra.
• Lag om bevarande av avgifter. Den säger att den algebraiska summan av avgifter i ett slutet system är oförändrat. Detta antyder att överskottsladdningar på elektrifierade föremål inte visas någonstans, utan går från kropp till kropp.

Vi har redan övervägt dessa lagar, du kan hitta mer information i relevanta artiklar som vi hänvisade till.

Praktisk applikation

Fenomenet elektrifiering har både positiva och negativa manifestationer. Exempel på positiv användning:

1. Användning av elektrostatiska dammfilter för luftrening i ventilationssystem på jobbet och hemma. Det är särskilt viktigt om mycket damm inträffar under produktionsprocessen.
2. Måla bilar och andra metallprodukter. Med hjälp av elektrostatiska sprutpistoler är det möjligt att ladda färgen negativt, bilkarossen är jordad. Som ett resultat lockas färgpartiklar till bilkroppsdelarna. Kvaliteten på färgen förbättras och färgförbrukningen minskar.
3. Elektrostatisk rökning av kött och fisk kan påskynda rökprocessen avsevärt.
4. Skapa faux päls eller dekorativa fleecy beläggningar. Fin högen förs genom nätet, på grund av interaktion med det elektriska fältet faller högen i ett jämnt lager vinkelrätt mot den belagda ytan, förbehandlad med en limkomposition.

Det finns också ett antal applikationer för rengöring, sortering, filtrering samt inom medicin för att påskynda behandlingen.

Den negativa effekten av elektrifiering kan leda till dödliga konsekvenser:

1. Gnisters utseende i kontakt med laddade föremål. Sådana fall inkluderar gnistor i vardagen, som glider när du tar av dig tröjan, när du är chockad när du lämnar bilen. Till exempel är ett flygplan elektrifierat under flygning och gnistor kan glida in när en stege är ansluten till det, och på grund av detta är tändning möjlig, så de först tar bort laddningen från flygplanet. Fall av antändning av oljetankfartyg på grund av elektrifiering är också kända.
2. Fenomenet leder till uppkomsten av stora elektriska laddningar, de kan leda till brott i elektroniska komponenter inom teknik, både vid tillverkning av utrustning och i processen för drift eller reparation. Detta inträffar som ett resultat av att verktyget släpps ut på kretskortet.Därför måste elektronikreparatörer arbeta i jordade elektriska armband och jordade lödkolvar med mer. I den moderna elementbasen finns ett antal tekniska lösningar för att minimera effekten av elektrifiering på deras arbete. Till exempel att installera Zener-dioder parallellt med grind-källkretsen för fälteffekttransistorer.

Intressant! Det finns ett känt fall när, vid lackering av ett tryckt kretskort efter montering av elektroniska komponenter, ett stort avslag observerades, trots att alla produkter testades före lackering. Frågan uppstod: hur man kan bli av med problemet med elektrifiering? Problemet löstes genom att jorda sprutpistolen.

För att konsolidera materialet rekommenderar vi också att du tittar på användbara videor om ämnet:

Vi förklarade kort fenomenet elektrifiering av kroppar och berättade under vilka förhållanden processerna för uppkomsten av laddningar på föremål inträffar. Elektrifiering är viktig i produktionen och den har funnit många användbara applikationer. Tyvärr, om du inte tillhandahåller sätt att lösa de negativa manifestationerna, förhindra onödiga gnistor på platser med sannolikhet för explosioner - kommer det att leda till allvarliga problem.

Relaterade material:

• Vad är statisk elektricitet?
• Elektrisk skyddsutrustning i elektriska installationer upp till 1000V
• Hur du skyddar dig mot elektromagnetisk strålning