Електростатично налягане: какво е то и какви са неговите характеристики

Светът на електричеството е вълнуващ. От работата на батерията до излъчването на неврони в човешкото тяло, този набор от Физическите явления, свързани с наличието и потока на заряди, ни позволяват като живи същества да мислим, да се движим и съществуват.

На социално ниво електричеството ни е осигурило и безценно количество ресурси: транспорт, осветление, климатизация и компютър, което се казва скоро.

Много е любопитно да знаем това всички живи клетки в тялото ни имат свой собствен електрически заряд. Тъй като концентрацията на соли е различна във вътреклетъчната и извънклетъчната среда (калций, хлор, натрий, калий и др.) електрически заряд и потенциална разлика се установяват между двете среди, термин, известен като " мембрана ".

Разликата в потенциала на мембраните в телесните клетки ни позволява да мислим (електрически синапс на невронално ниво), за да свийте доброволен мускул, поради предаване на потенциали за действие и хиперполяризация или деполяризация във всеки процес специфични. Както можете да видите, електричеството далеч надхвърля батерията: останете с нас и

разберете всичко за електростатичното налягане.

• Свързана статия: "Транскраниална електрическа стимулация: определение и приложения"

Какви са основите на електростатиката?

Електростатиката се определя като този клон на науката, който изучава взаимните ефекти, които възникват между телата в резултат на техните електрически заряди.. Всички обекти на Земята са изградени от атоми, най-малките съставни единици на материята със свойствата на химичен елемент. В покой положителните заряди на атомното ядро ​​(99,94% от общото тегло) се уравновесяват с отрицателните заряди на околните електрони, така че обектът се счита за покой.

Когато атом загуби или спечели електрони, той придобива положителен или отрицателен електрически заряд. По общоприето споразумение, когато атом загуби един или повече електрони, той се счита за „положително зареден“ (тъй като протоните са заредени положителни и те са по-многобройни от отрицателните електрони), докато ако атомът интегрира електрони, се получава отрицателен заряд. Оттук нататък и двете се наричат ​​йони, независимо дали са положителни или отрицателни.

Когато атом или молекула придобие заряд, той автоматично се влияе от електромагнитните полета и ги генерира сам.. Въз основа на тази предпоставка можем да опишем много биологични явления, като химически връзки. Например йонната връзка, която се състои от предаване на електрони от метален атом (по-малко електроотрицателен) към неметални (по-електроотрицателен).

Какво е електростатично налягане?

Въвеждайки брашно, ние се страхуваме, че не можем да ви дадем много точно определение на този термин, тъй като той изглежда малко не е използван в научната общност. Различни портали използват думата "електростатично налягане", за да обозначат електрическата сила на привличане или отблъскване между частици, съответно с различен или идентичен електрически заряд.

Ако приемем този термин, ще видим това най-правилното позоваване на това електростатично явление е "електрическа сила". Тогава електрическата сила или електростатичното налягане ще бъде силата, която се появява между два или повече заряда, чийто модул зависи от стойността на зарядите и разстоянието, което ги разделя (и знакът зависи от всеки натоварване). Този терминологичен конгломерат може да бъде обобщен в следните точки:

• Заредените атоми или молекули страдат от сила на привличане или отблъскване при приближаване. Два йона с еднакъв заряд се отблъскват, но ако единият е положителен (+), а другият отрицателен (-), те се приближават.
• Стойността на електростатичната сила или налягане е пропорционална на произведението на стойността на неговите заряди.
• От друга страна, стойността на тази сила е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието, което разделя заредените атоми и действа в посока на линията, която ги свързва.

Днес, Тези постулации, уредени в областта на физиката, са включени под шапката на Закона на Кулон, обявен от френския физик Шарл-Августин дьо Кулон през 1785 година. Тези приложения могат да бъдат събрани в следната формула:

В тази формула F се отнася до общата електрическа сила или електростатично налягане, k е константата на Кулон, q1 и q2 са стойностите на зарядите на споменатите атоми (в кулони) и r разстоянието между двата заряда в метри при квадрат. Като бележка трябва да се отбележи, че единицата "кулон" или "кулон" се дефинира като количеството заряд, пренасяно за една секунда от ток от един ампер интензитет на електрическия ток.

Желаният резултат (F) представлява силата на привличане или отблъскване в нютони между двата електрически заредени атома или молекули.. Електрическата сила или електростатичното налягане е векторна величина, така че освен изчисляването на модула трябва да се изчислят и неговата посока и посока. Ако имаме само два атома в игра, посоката на електрическата сила ще бъде в съответствие с линията, която свързва двата заряда. От друга страна, в зависимост от знака на атома, усещането може да бъде привличане (+/-) или отблъскване (+ / +, - / -).

Въз основа на всички тези предпоставки може да се направи поредица от заключения, които са толкова ясни, колкото и очарователни: заряди със същия знак изпитват електрическа сила, която има тенденция да ги разделя, заряди с различен знак изпитват сила, която има тенденция да ги обедини и колкото по-близо са заредените атоми, толкова по-голям е модулът на електрическата сила на привличане или отблъскване.

• Може да се интересувате от: „Потенциал за действие: какво е това и какви са неговите фази?“

Ограничения на закона на Кулон

Въпреки че е революция в своето време и продължава да е в сила и днес, трябва да се отбележи, че Законът на Кулон също съобщава за определени ограничения. Сред тях откриваме следното:

• Натоварванията трябва да имат симетрично сферично разпределение.
• Товарите не трябва да се припокриват.
• Зарядите трябва да са неподвижни един спрямо друг.
• За много малки разстояния (от порядъка на размера на атомите) електростатичните сили се превъзхождат от други, като силни или слаби ядрени сили.

Биологичната полезност на електростатичното налягане

Фактът, че има положителни и отрицателни атоми, е полезен не само на ниво знания. Например, йоните са от съществено значение за функционирането на биологичните системи, както мускулни, така и неврологични, и за всички органични задачи. Нека разгледаме конкретен случай, в който електрическият потенциал се трансформира в осезаеми актове.

Когато мускулът е в покой, атрактивните сили между неговия компонент актин и миозин се инхибират. Ако развием желанието да извършим конкретно движение (например да се намръщим), излъчваме потенциал за действие (вълна от електрически разряд), който пътува през невронални синапси до мембраната на моторния неврон (моторния неврон), свързан с този мускул, който искаме договор.

Тези електрически потенциали карат двигателния неврон да пуска химическо съобщение до мускулната тъкан, превръщайки този ред в освобождаването на ацетилхолин, който се свързва с рецепторите на мембраната на мускул. Тази промяна в мембранния потенциал на мускулната повърхност позволява отварянето на йонно-зависими канали в клетките., което се превръща в масивен приток на калциеви йони (Ca 2+) след поредица от стъпки, променяйки конформацията на мускулния актин и миозин и позволявайки свиване.

Продължи

Както можете да видите, електростатичното налягане или електрическите сили са навсякъде. Електричеството не само модулира поведението на крушка или батерия, но в най-широкия смисъл на думата ни позволява да предаваме нервни сигнали към всички части на тялото ни и реагирайте на стимулите от околната среда по възможно най-ефективния начин.

В крайна сметка всичко е игра на заряди: атомите или молекулите с един и същ заряд се отблъскват, докато тези със заряди привличат се различни, в идеалния случай със сила в линейна посока, която ще бъде по-голяма, колкото по-близо са двете тела. С тези предпоставки можем да опишем връзки като йонни и ковалентни или потенциала на самите клетъчни мембрани, следователно самият живот и атомната организация на живите същества. Без съмнение без електричество ние сме нищо.