Існуючі види електрики та приклади

Електрика — це сукупність фізичних явищ, пов’язаних з електричним зарядом. Для їх вивчення ці явища можна розділити на два типи:

• статичні або електростатичні: коли електричні заряди перебувають у стані спокою.
• Електричний струм: коли електричні заряди перебувають у русі.

Електричний заряд є властивістю матерії, як і маса. Але на відміну від маси, заряджені частинки можна розділити на два класи: позитивні та негативні. Заряди одного класу відштовхують один одного, тоді як притягують представників іншого класу.

У природі носіями електричного заряду є електрони і протони. Заряд обох абсолютно однаковий за величиною, проте заряд протона є позитивним, а заряд електрона негативним. Таким чином, тіло з надлишком електронів набуває негативного заряду, що дорівнює заряду електрона, помноженому на кількість надлишку електронів.

Електростатика

Статична або електростатична електрика - це взаємодія між електричними зарядами в стані спокою. Це було виявлено ще в Стародавній Греції, коли люди зрозуміли, що натираючи бурштин або струмінь існувала якась сила, яка змусила матеріал притягувати пух і шматки матеріал.

Електростатика може виникати в різних ситуаціях, таких як контакт між матеріалами, підвищення тиску або температури або наявність іншого заряду. Процес зарядки, однак, включає їх переміщення та розподіл, поки не буде досягнуто нового стану рівноваги.

Наприклад, коли ми тремося взуттям об килим, ми захоплюємо електрони з килима, через що ми отримуємо надлишок негативного заряду. Як ми дізнаємося? При дотику до металевої ручки ми відчуваємо поштовх або поштовх, який пов’язаний з перестрибуванням надлишкового заряду з нашого тіла на металевий предмет.

Інші поширені випадки, коли електростатика утворюється, ми маємо це при терті повітряної кульки об волосся сухо, коли ми розчісуємо волосся, гребінець затримує електрони з волосся, або коли ми натираємо нейлонові тканини та шерсть.

У небажаних ситуаціях можуть виникнути статичні заряди і спричинити пошкодження. Щоб цього уникнути, проводиться заземлення. У зернових силосах тертя зерна об металевий контейнер призводить до того, що метал стає позитивно зарядженим, а зерно набуває негативного заряду. Коли накопичення зарядів дуже велике, це може викликати іскру, викликаючи пожежі або вибухи.

Пожежі на АЗС або СТО можуть бути викликані накопиченням статичних зарядів. Трення гуми або шин об тротуар викликає накопичення негативних зарядів в кузові. Якщо автомобіль не розвантажений, розміщення паливного шланга може викликати іскру з катастрофічними наслідками.

Незважаючи на цікаві приклади електростатики, вона має важливе застосування в техніці:

• лазерний друк: Статичний використовується в лазерних принтерах. У цьому випадку лазерний промінь освітлює темні ділянки сторінки, надаючи їй негативний заряд. Позитивно заряджені частинки чорнила прилипають до цих областей, і зображення копіюється.
• статична фарба: транспортні засоби та літаки фарбуються завдяки статиці. Для цього об’єкт для фарбування заряджається негативно, а потім наноситься позитивно заряджена фарба. Це дає гладке та однорідне покриття.

Електричний струм

Електричний струм — це чистий потік або проходження електричного заряду через середовище. Його можна розглядати як електрику в русі, тип електрики, з яким ми найкраще пов’язані і звикли.

Першими вченими, які усвідомили природу електричного струму, були італійці Луїджі Гальвані (1737-1798) і Алессандро Вольта (1745-1827). Тісний зв'язок між електричним струмом і магнетизмом був виявлений Гансом Крістіаном Ерстедом (1777-1851), що згодом спонукало англійця Майкла Фарадея (1791-1867) виробляти електричну енергію за допомогою магніти.

Проведення електричного струму залежить від опору матеріалів зміщенню зарядів, таким чином, маємо:

• Ізолятори: це матеріали, які не проводять електрику, наприклад дерево або масло.
• Провідники: дозволяють проходити електрику, наприклад, метали та іонні розчини.
• Напівпровідники: мають проміжні електричні властивості між ізоляторами та провідниками, такими як кремній і германій.

Сучасне життя, яким ми його знаємо, є продуктом електричного струму:

• експлуатація побутової техніки,
• галузі промисловості;
• освітлення та централізоване опалення;
• Промислові системи розподілу електроенергії.

Вам також може бути цікаво побачити:

• Змінний і постійний струм
• Провідники, ізолятори та напівпровідники

Посилання

Севальос, А. (1996). Поговоримо про електрику.
Електрика. (1986). Сальватська енциклопедія науки і техніки. Видавництво Salvat. Іспанія.
Хадзігеоргіу, Ю. (2006). Гуманізація викладання фізики через розповідь: випадок поточної електрики. фіз. ред. 41:42. DOI: 10.1088/0031-9120/41/1/003
Янг, Х. Д., Фрідман, Р.А. (2009) Університетська фізика, з сучасною фізикою, том 2. 12 вид. Pearson Education, Мексика.