Rodzaje elektryczności, które istnieją i przykłady

Elektryczność to zbiór zjawisk fizycznych związanych z ładunkiem elektrycznym. Do ich badania zjawiska te można podzielić na dwa typy:

• statyczne lub elektrostatyczne: gdy ładunki elektryczne są w spoczynku.
• Prąd elektryczny: gdy ładunki elektryczne są w ruchu.

Ładunek elektryczny jest własnością materii, podobnie jak masa. Ale w przeciwieństwie do masy, naładowane cząstki można podzielić na dwie klasy, dodatnią i ujemną. Podopieczni jednej klasy odpychają się nawzajem, podczas gdy przyciągają członków drugiej klasy.

W przyrodzie elektrony i protony są nośnikami ładunku elektrycznego. Ładunek obu jest dokładnie taki sam, jednak ładunek protonu jest dodatni, a elektronu ujemny. W ten sposób ciało z nadmiarem elektronów uzyskuje ładunek ujemny równy ładunkowi elektronu pomnożonemu przez liczbę nadmiarowych elektronów.

Elektrostatyka

Elektryczność statyczna lub elektrostatyczna to interakcja między ładunkami elektrycznymi w spoczynku. Zostało to odkryte w starożytnej Grecji, kiedy ludzie zrozumieli, że pocierając bursztyn lub jet była jakaś siła, która spowodowała, że ​​materiał przyciągał kłaczki i kawałki materiał.

Elektrostatyka może wystąpić w różnych sytuacjach, takich jak kontakt między materiałami, wzrost ciśnienia lub temperatury lub obecność innego ładunku. Proces ładowania polega jednak na ich przemieszczaniu i rozprowadzaniu, aż do osiągnięcia nowego stanu równowagi.

Na przykład, kiedy pocieramy butami o dywan, wychwytujemy elektrony z dywanu, powodując nadmiar ładunku ujemnego. Jak się dowiadujemy? Dotykając metalowego pokrętła, odczuwamy wstrząs lub wstrząs, który jest spowodowany nadmiernym ładunkiem przeskakującym z naszego ciała na metalowy przedmiot.

Inne częste przypadki, w których powstają ładunki elektrostatyczne, pojawiają się podczas pocierania balonu o włosy suche, kiedy czesamy włosy, grzebień wychwytuje elektrony z włosów lub gdy pocieramy nylonowe tkaniny i wełna.

Ładunki statyczne mogą wystąpić w niepożądanych sytuacjach i spowodować uszkodzenia. Aby tego uniknąć, wykonuje się połączenie z masą. W silosach zbożowych tarcie ziarna o metalowy pojemnik powoduje, że metal zostaje naładowany dodatnio, a ziarno nabiera ładunku ujemnego. Gdy nagromadzenie ładunków jest bardzo duże, może wytworzyć iskrę, powodując pożary lub eksplozje.

Pożary na stacjach benzynowych lub stacjach paliw mogą być spowodowane nagromadzeniem ładunków statycznych. Ocieranie się gumy lub opon o nawierzchnię powoduje akumulację ładunków ujemnych w karoserii. Jeśli pojazd nie jest rozładowany, umieszczenie przewodu paliwowego może spowodować iskrę o katastrofalnych skutkach.

Pomimo ciekawych przykładów elektrostatyki ma ważne zastosowania w technologii:

• druk laserowy: Statyczny jest używany w drukarkach laserowych. W tym przypadku wiązka lasera oświetla ciemne obszary strony, nadając jej ładunek ujemny. Do tych obszarów przyczepiają się dodatnio naładowane cząsteczki atramentu i obraz jest kopiowany.
• farba statyczna: pojazdy i samoloty są malowane dzięki statyce. W tym celu malowany przedmiot jest naładowany ujemnie, a następnie nakładana jest farba naładowana dodatnio. Daje to gładkie i jednorodne wykończenie.

Prąd elektryczny

Prąd elektryczny to przepływ netto lub przejście ładunku elektrycznego przez medium. Można to uznać za elektryczność w ruchu, rodzaj elektryczności, z którą jesteśmy najbardziej związani i przyzwyczajeni.

Pierwszymi naukowcami, którzy zdali sobie sprawę z natury prądu elektrycznego, byli Włosi Luigi Galvani (1737-1798) i Alessandro Volta (1745-1827). Ścisły związek między prądem elektrycznym a magnetyzmem odkrył Hans Christian Oersted (1777-1851), który później skłonił Anglika Michaela Faradaya (1791-1867) do produkcji energii elektrycznej przy użyciu magnesy.

Przewodzenie prądu elektrycznego zależy od odporności materiałów na przemieszczanie się ładunków, stąd mamy:

• Izolatory: są to materiały nieprzewodzące prądu, takie jak drewno czy olej.
• Przewodniki: umożliwiają przepływ elektryczności, takiej jak metale i roztwory jonowe.
• Półprzewodniki: mają pośrednie właściwości elektryczne między izolatorami a przewodnikami, takimi jak krzem i german.

Współczesne życie, jakie znamy, jest wytworem prądu elektrycznego:

• obsługa sprzętu AGD,
• Branże;
• oświetlenie i ogrzewanie miejskie;
• Przemysłowe systemy dystrybucji energii elektrycznej.

Możesz być również zainteresowany zobaczeniem:

• Prąd przemienny i prąd stały
• Przewodniki, izolatory i półprzewodniki

Bibliografia

Cevallos, A. (1996). Porozmawiajmy o elektryczności.
Elektryczność. (1986). Encyklopedia nauki i techniki Salvata. Wydawcy Salvata. Hiszpania.
Hadzigeorgiou, Y. (2006). Humanizowanie nauczania fizyki poprzez opowiadanie historii: przypadek obecnej elektryczności. Fiz. Wyd. 41:42. DOI: 10.1088/0031-9120/41/1/003
Młody, H. D., Freedman, R.A. (2009) Fizyka uniwersytecka, z Modern Physics tom 2. 12 wyd. Edukacja Pearsona, Meksyk.