A létező villamosenergia-típusok és példák

Az elektromosság az elektromos töltéssel összefüggő fizikai jelenségek összessége. Vizsgálatuk szempontjából ezek a jelenségek két típusra oszthatók:

• statikus vagy elektrosztatikus: amikor az elektromos töltések nyugalmi állapotban vannak.
• Elektromos áram: amikor az elektromos töltések mozgásban vannak.

Az elektromos töltés az anyag tulajdonsága, akárcsak a tömeg. De a tömeggel ellentétben a töltött részecskéket két osztályba lehet osztani, pozitív és negatív. Az egyik osztály töltései taszítják egymást, míg a másik osztály tagjait vonzzák.

A természetben az elektronok és a protonok az elektromos töltés hordozói. Mindkettő töltése pontosan azonos nagyságú, azonban a protoné pozitív, az elektroné pedig negatív. Így az elektronfelesleggel rendelkező test negatív töltést kap, amely megegyezik az elektron töltésének szorzatával a felesleges elektronok számával.

Elektrosztatika

A statikus vagy elektrosztatikus elektromosság a nyugalmi elektromos töltések kölcsönhatása. Ezt az ókori Görögországban fedezték fel, amikor az emberek rájöttek, hogy a borostyán dörzsölésével ill jet volt valamiféle erő, ami miatt az anyag magához vonzza a szöszöket és a darabokat anyag.

Az elektrosztatika különböző helyzetekben fordulhat elő, például anyagok érintkezésekor, nyomás- vagy hőmérsékletnövekedéskor, vagy más töltés jelenlétében. A töltési folyamat azonban magában foglalja a mozgatást és elosztást, amíg egy új egyensúlyi állapot el nem jön.

Például, amikor a cipőnket egy szőnyeghez dörzsöljük, elektronokat csapdába ejtünk a szőnyegből, ami túlzott negatív töltést okoz. Hogyan tudjuk meg? Fém gomb megérintésekor ütést vagy ütést érzünk, ami a testünkből a fémtárgyra ugráló felesleges töltésnek köszönhető.

Más gyakori esetek, amikor elektrosztatikus elektromosság keletkezik, akkor fordul elő, amikor ballont dörzsölünk a hajhoz száraz, ha fésüljük a fésű a haj elektronjait csapdába ejti, vagy ha nylon anyagokat dörzsölünk és gyapjú.

A statikus töltések nemkívánatos helyzetekben léphetnek fel, és károkat okozhatnak. Ennek elkerülése érdekében a földelést kell elvégezni. Gabonasilókban a szemcse fémtartályhoz való súrlódása hatására a fém pozitív töltésű lesz, és a szemcse negatív töltést kap. Ha a töltések felhalmozódása nagyon nagy, szikrát kelthet, ami tüzet vagy robbanást okozhat.

A benzinkutak vagy benzinkutak tüzét statikus töltések felhalmozódása okozhatja. A gumi vagy a gumiabroncsok súrlódása a járdán negatív töltések felhalmozódását okozza a karosszériában. Ha a jármű nincs kirakva, az üzemanyagtömlő elhelyezése katasztrofális következményekkel járó szikrát okozhat.

Az elektrosztatika érdekes példái ellenére fontos technológiai alkalmazásai vannak:

• lézernyomtatás: A statikus lézernyomtatókban használatos. Ebben az esetben a lézersugár megvilágítja az oldal sötét területeit, negatív töltést adva neki. Pozitívan töltött tintarészecskék tapadnak ezekhez a területekhez, és a kép másolódik.
• statikus festék: a járművek és a repülőgépek festettek a statikusnak köszönhetően. Ehhez a festendő tárgyat negatív töltéssel, majd a pozitív töltésű festéket visszük fel. Ez sima és homogén felületet biztosít.

Elektromos áram

Az elektromos áram az elektromos töltés nettó áramlása vagy áthaladása egy közegen keresztül. Mozgó elektromosságnak tekinthető, az az elektromosság, amellyel a legjobban viszonyulunk és megszoktuk.

Az első tudósok, akik felismerték az elektromos áram természetét, Luigi Galvani (1737-1798) és Alessandro Volta (1745-1827) voltak. Az elektromos áram és a mágnesesség közötti szoros kapcsolatot Hans Christian Oersted fedezte fel (1777-1851), amely később az angol Michael Faradayt (1791-1867) arra késztette, hogy elektromos áramot termeljen. mágnesek.

Az elektromos áram vezetése az anyagok töltéselmozdulással szembeni ellenállásától függ, így van:

• Szigetelők: olyan anyagok, amelyek nem vezetnek elektromosságot, például fa vagy olaj.
• Vezetők: lehetővé teszik az elektromosság, például fémek és ionos oldatok átjutását.
• Félvezetők: köztes elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek a szigetelők és a vezetők között, mint például a szilícium és a germánium.

Az általunk ismert modern élet az elektromos áram terméke:

• háztartási gépek üzemeltetése,
• Iparágak;
• világítás és távfűtés;
• Ipari elektromos áramelosztó rendszerek.

Érdekelheti a következőket is:

• Váltakozó áram és egyenáram
• Vezetők, szigetelők és félvezetők

Hivatkozások

Cevallos, A. (1996). Beszéljünk az elektromosságról.
Elektromosság. (1986). Salvat tudomány és technológia enciklopédiája. Salvat Kiadó. Spanyolország.
Hadzigeorgiou, Y. (2006). A fizika tanításának humanizálása történetmesélésen keresztül: az áram elektromossága. Phys. Szerk. 41:42. DOI: 10.1088/0031-9120/41/1/003
Young, H. D., Freedman, R.A. (2009) Egyetemi fizika, modern fizikával 2. kötet. 12 ed. Pearson Education, Mexikó.