ไฟฟ้าสถิต: วิธีการผลิต, ประเภท, ตัวอย่าง

ไฟฟ้าสถิต คือการสะสมของประจุไฟฟ้าบนองค์ประกอบที่อยู่นิ่ง กระแสไฟฟ้าชนิดนี้จะปรากฎเมื่อมีการสัมผัสกันระหว่างจำนวนโปรตอน (อนุภาค subatomic ที่มีประจุเป็นบวก) และอิเล็กตรอน (อนุภาคอนุภาคที่มีประจุลบ)

โดยทั่วไปแล้วการติดต่อระหว่างโปรตอนและอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้นจากความเสียดทานของธาตุทั้งสองที่มีประจุต่างกัน ในขณะนี้เมื่อมีการเปิดเผยผลกระทบของไฟฟ้าสถิตในร่างกาย

ผลิตไฟฟ้าสถิตย์เป็นอย่างไร?

ไฟฟ้าสถิตย์เกิดขึ้นเมื่อร่างกายมีประจุไฟฟ้ามากเกินกว่าจะถ่ายโอนอิเล็กตรอนส่วนเกินที่กักกันไปยังวัตถุอื่น สิ่งนี้เกิดขึ้นผ่านการปลดปล่อยพลังงาน

ในทางกลับกันร่างกายที่ได้รับการปล่อยอิเล็กตรอนจะถูกประจุด้วยกระบวนการที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต การคายประจุและการใช้พลังงานนี้ - จากร่างกายหนึ่งไปสู่อีกร่างกายตามลำดับ - สามารถเกิดขึ้นได้ผ่านประกายไฟหรือการปลดปล่อยเชิงกลบางชนิด

วิธีที่ใช้กันมากที่สุดในการรับรู้ไฟฟ้าสถิตย์คือการถูตัววัตถุที่มีประจุไฟฟ้าสองตัวที่มีประจุตรงข้าม

นี่คือความสมดุลของพลังงานที่เห็นได้ชัดเนื่องจากร่างกายที่มีจำนวนอิเล็กตรอนที่สูงกว่าจะทำให้เกิดการรับน้ำหนักนี้ไปยังร่างกายด้วยการนับอิเล็กตรอนที่ต่ำกว่า

แม้ว่าร่างกายจะมีประจุไฟฟ้าสถิตที่สูงมากอิเล็กตรอนก็อาจ "กระโดด" เข้าสู่วัตถุที่ถูกปล่อยโดยตรงดังนั้นจึงสร้างอาร์คไฟฟ้าเนื่องจากการแยกไดอิเล็กตริกของอากาศ

ในสาระสำคัญการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกเนื่องจากการโต้ตอบพื้นฐานระหว่างค่าใช้จ่าย: ค่าไฟฟ้าตรงข้ามจะดึงดูดและประจุไฟฟ้าเท่ากันผลักกัน

สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้สำหรับประจุไฟฟ้าทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาที่เหนี่ยวนำโดยวัตถุอื่นที่จะถูกถ่ายโอนจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งและเคลื่อนที่ไปยังพื้นผิวของร่างกาย

เป็นผลให้การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากร่างกายที่มีประจุลบมากที่สุดไปยังร่างกายที่มีประจุลบน้อยกว่าเกิดขึ้นทำให้เกิดปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิต

ชนิด

ไฟฟ้าสถิตสามารถแสดงออกในรูปแบบที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะและสถานะ (ของแข็งของเหลวก๊าซ) ของร่างกายที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ ดังนั้นไฟฟ้าสถิตย์สามารถนำเสนอในวิธีต่อไปนี้:

โหลดระหว่างของแข็ง

กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าtriboelectrificaciónเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนระหว่างสองวัตถุที่เป็นของแข็งและเกิดขึ้นผ่านการถูโดยตรงหรือการเสียดสีระหว่างทั้งสองวัตถุ ตัวอย่างสองประเภทนี้คือ:

ไฟฟ้าน้ำเลี้ยง

มันหมายถึงค่าไฟฟ้าที่แก้วได้มาเมื่อพื้นผิวของมันเย็นลง

กระแสไฟฟ้าที่เป็นยาง

ผลคล้ายกับกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อถูเรซิน

การบรรทุกของเหลว

ของเหลวสามารถถูกชาร์จด้วยไฟฟ้าโดยการขนส่งผ่านท่อหรือโดยการโต้ตอบกับอนุภาคของแข็งเช่นฝุ่น ในทั้งสองกรณีมันเกี่ยวกับการติดต่อระหว่างของแข็งและของเหลว

ในทำนองเดียวกันพวกเขายังสามารถเรียกเก็บเงินจากไฟฟ้าสถิตเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับก๊าซ อย่างไรก็ตามการโหลดระหว่างของเหลวจะเกิดขึ้นระหว่างของเหลวที่มีฉนวนมากเท่านั้น

โหลดก๊าซ

ก๊าซเองไม่ได้ถูกประจุด้วยไฟฟ้า อย่างไรก็ตามเป็นเรื่องปกติที่จะเห็นกระบวนการที่ก๊าซทำหน้าที่เป็นวิธีการขนส่งระหว่างวัตถุของแข็งหรือของเหลว

ด้วยวิธีนี้ก๊าซมีบทบาทรองในกระบวนการประเภทนี้เนื่องจากทำหน้าที่เป็นเพียงการเชื่อมต่อระหว่างประจุไฟฟ้าสถิตและองค์ประกอบการคายประจุ

การโหลดผง

มันเป็นเรื่องธรรมดามากที่จะเห็นการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างผงที่มีประจุไฟฟ้าเนื่องจากลักษณะของวัสดุและความหลากหลายของคุณสมบัติรูปร่างและขนาดที่สามารถเกิดขึ้นในการทำงานร่วมกัน

ตัวอย่างจริง

ไฟฟ้าสถิตย์มีอยู่ในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างเช่นเราทุกคนได้เห็นผลกระทบของกระแสไฟฟ้าของเส้นเลือดฝอยที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายว่าเป็นเสียงแฉ่หรือผมมีขน

ที่นี่เรานำเสนอตัวอย่างของไฟฟ้าสถิตย์เพื่อเปิดเผยกรณีทั่วไปที่สกัดจากชีวิต:

- ขยายบอลลูนอากาศให้โค้งมนและถูกับผมของคุณเพื่อถ่ายโอนภาระจากผมไปยังบอลลูน คุณจะเห็นว่าเส้นผมของคุณยึดติดกับบอลลูนอย่างไรเนื่องจากประจุไฟฟ้าสถิตบางครั้งท้าทายผลของแรงโน้มถ่วง

- วางเกลือหรือพริกไทยเล็กน้อยบนพื้นผิวเรียบ พร้อมกันถูด้วยพลาสติกด้วยผ้าขนสัตว์การถ่ายโอนภาระจะเกิดขึ้นจากผ้าไปยังช้อน จากนั้นนำช้อนไปทางเกลือหรือพริกไทย คุณจะเห็นว่าอนุภาคจะเข้าใกล้ช้อนอย่างไรเนื่องจากแรงดึงดูดของประจุไฟฟ้าที่ตรงกันข้าม

- เลื่อนหวีผมไปหลายครั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีความชื้นเล็กน้อยในสภาพแวดล้อม หวีถูกประจุด้วยไฟฟ้าสถิตย์โดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากเส้นผมไปยังหวี จากนั้นนำหวีไปหาผ้าชิ้นเล็ก ๆ : คุณจะเห็นว่าสิ่งเหล่านี้ติดอยู่กับหวีได้อย่างไรโดยการดึงดูดประจุไฟฟ้าตรงข้าม

- รังสีเป็นรูปแบบของไฟฟ้าสถิตเนื่องจากเมฆมีการสัมผัสโดยตรงกับโมเลกุลของอากาศนำค่าไฟฟ้าบางอย่างที่พวกเขาต้องถ่ายโอนเพื่อความสมดุลของระบบ ทางเลือกเดียวในการถ่ายโอนอิเล็กตรอนส่วนเกินคือการถ่ายโอนประจุพิเศษนี้ไปยังก้อนเมฆอื่นผ่านอากาศ มีรังสีเกิดขึ้น

คุณมีความเสี่ยงต่อสุขภาพหรือไม่?

ไฟฟ้าสถิตย์ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพหากไม่ได้ใช้ความระมัดระวังอย่างเหมาะสม

ตามที่สำนักงานอาชีวอนามัยและความปลอดภัยเป็นที่รู้จักโดยย่อเป็นภาษาอังกฤษว่า OSHA ในกรณีของการสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงสามารถทำให้เกิดแรงกระแทกที่เจ็บปวดในคน

หากมีการสัมผัสกันอย่างกะทันหันกับวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าสถิตประจุไฟฟ้าสามารถไหลผ่านร่างกายของบุคคลทำให้เกิดไฟฟ้าช็อต

ในกรณีนั้นผลที่ได้จะมีตั้งแต่การเผาไหม้จนถึงการเต้นของหัวใจขึ้นอยู่กับเส้นทางของไฟฟ้าสถิตในร่างกาย

ในทำนองเดียวกันไฟฟ้าสถิตสามารถเป็นแหล่งกำเนิดประกายไฟสำหรับสารไวไฟและทำความเสียหายต่อการเชื่อมต่อทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความสำคัญ