Kas yra kūnų elektrifikacija ir kaip tai vyksta?
Apibrėžimas
Elektrifikacija yra elektros krūvių atskyrimo ir jų kaupimosi tam tikrose daiktų ir kūnų vietose procesas. Reiškinys atsiranda dėl trinties, kūnų kontakto ar elektrostatinės indukcijos. Paprastais žodžiais tariant, kai netoliese yra objektas su elektriniu lauku.
Prisiminkite: fizikoje išskiriamos dvi krūvių rūšys - teigiamasis ir neigiamasis, arba protonai ir elektronai. Tarp jų kyla elektrinis laukas. Panašūs mokesčiai pritraukiami, o priešingi mokesčiai yra atstumiami.
Reiškinys stebimas ne tik maitinimo šaltiniuose. Mokesčiai kaupiasi dielektrikams, visi tai matė eksperimentuose, iliustruojančiuose reiškinį su ebonitu ir stikliniais strypais, kurie buvo demonstruojami fizikos pamokose mokykloje.
Iš pradžių visi atomai, iš kurių viskas, kas mus supa, yra elektriškai neutralūs. Dėl elektrifikacijos reiškinio daiktų paviršiuje atsiranda teigiami arba neigiami krūviai. Prisiminkite mokyklos patirtį: jei trinsite ebonito lazdą vilnoniu audiniu, po trinties lazda išliks įkrauta. Tada jie sako, kad kūnas yra elektrifikuotas.
Taigi trinties metu elektronai perėjo iš vieno objekto į kitą. Dėl to, sustojus trinčiai, elektronų perteklius liko „ne ant jų“ kūnų ir buvo gautas perteklinis krūvis, kuris nustojo būti neutralus. Dėl lazdelės trinties ant vilnos ar kailio, jos paviršiuje susidarė neigiamas krūvis.
Reiškinio atsiradimo sąlygos ir krūvio perdavimo būdai
Mes papasakojome, kaip šis reiškinys paaiškinamas gamtoje, ir dabar pažvelkime, kaip kūnai gali būti elektrifikuojami. Tiesiog atkreipkite dėmesį, kad visų sąlygų įvykdymas yra neprivalomas - dėl vienokių ar kitokių priežasčių elektrifikacija gali įvykti, mes jas suskirstysime į dvi pagrindines grupes:
Pirmasis yra mechaninė sąveika. Esant trinčiai, atstumas tarp objektų yra palyginamas su atstumu tarp jame esančių molekulių. Kadangi viename iš kūnų esantys elektronai yra silpniau susieti su branduoliu, jie „išsiveržia“ į kitą kūną. Kiti elektrifikavimo būdai yra šokas ir kontaktas.
Antroji grupė yra elektrifikacija pagal įtaką, tai yra, reiškinys stebimas, kai kūnas yra veikiamas išorinių jėgų, tarp kurių:
- Elektrinis laukas.Dėl lauko veikimo ant laidininko jo paviršiuje atsiranda krūvių ir kuo mažesnis paviršiaus lenkimo spindulys, tuo daugiau krūvių čia susikaupia. Taigi ant galo bus daugiausia mokesčių, išsamiau išnagrinėjome šią problemą straipsnyjehttps://ltm.electricianexp.com/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html ir čia https://ltm.electricianexp.com/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html
- Poveikis šviesai. Atidarė profesorius A.G. 1888 m. Stoletovas yra tai, kad, veikiami cinko, aliuminio, cezio, natrio, švino, kalio ir kitų metalų, jie praranda elektronus ir tampa teigiamai įkrauti.
- Šiluma. Kai metalas kaitinamas, elektronams suteikiama pakankamai energijos palikti metalą, dėl to jis įgyja teigiamą krūvį.
- Cheminė reakcija. Esant dviem elektrodams iš skirtingų metalų, įvyksta redoksinės reakcijos, dėl kurių vienas iš jų tampa teigiamai įkrautas, o antrasis neigiamai. Mes svarstėme tai išsamiau straipsnyje apie anodas ir katodas.
- Esant slėgiui. Pjezoelektrikų (kvarco, Rošelio druskos, amonio fosfato) mechaninio veikimo (suspaudimo ar įtempimo) metu ant veido susidaro teigiami ir neigiami krūviai.
Tai yra pagrindiniai elektrifikacijos tipai.
Kokie fizikos dėsniai yra susiję su elektrifikacija?
Elektrifikacijos reiškinys yra susijęs su tokiais fizikiniais įstatymais kaip:
- Pakabukų įstatymas. Apibūdina jėgą, su kuria krūviai sąveikauja. Taigi galima nustatyti, kaip stipriai elektrifikuoti kūnai traukia vienas kitą.
- Mokesčių išsaugojimo įstatymas. Jis sako, kad algebrinė mokesčių suma uždaroje sistemoje nesikeičia. Tai rodo, kad per dideli krūviai elektrifikuotiems objektams neatsiranda iš niekur, bet pereina iš kūno į kūną.
Šiuos įstatymus mes jau apsvarstėme. Daugiau informacijos galite rasti atitinkamuose straipsniuose, į kuriuos minėjome.
Praktinis pritaikymas
Elektrifikacijos reiškinys turi ir teigiamų, ir neigiamų reiškinių. Teigiamo naudojimo pavyzdžiai:
- Elektrostatinių dulkių filtrų naudojimas oro valymui ventiliacijos sistemose darbe ir namuose. Tai ypač svarbu, jei gamybos metu susidaro daug dulkių.
- Dažymas automobiliais ir kitais metalo gaminiais. Naudojant elektrostatinius purkštuvus, dažus galima įkrauti neigiamai, automobilio kėbulas yra įžemintas. Dėl to dažų dalelės pritraukiamos prie automobilio kėbulo dalių. Pagerėja dažų kokybė, sumažėja jų sunaudojimas.
- Elektrostatinis mėsos ir žuvies rūkymas gali žymiai pagreitinti rūkymo procesą.
- Sukurti dirbtinio kailio arba dekoratyvines vilnones dangas. Smulki krūva praleidžiama per tinklelį, dėl sąveikos su elektriniu lauku krūva patenka į lygų sluoksnį, statmeną dengtam paviršiui, iš anksto apdorotą lipnia kompozicija.
Taip pat yra daugybė programų, skirtų valymui, rūšiavimui, filtravimui, taip pat medicinoje, kad paspartėtų gydymas.
Neigiamas elektrifikacijos poveikis gali sukelti mirtinų padarinių:
- Kibirkščių atsiradimas liečiant daiktus. Tokie atvejai yra kibirkštys kasdieniame gyvenime, kurios slysta nuimant megztinį, kai šokiruota išeinant iš automobilio. Pvz., Skrendant lėktuvas elektrifikuojamas ir pro praėjimo taką gali praslysti kibirkštys, todėl užsidegti yra įmanoma, todėl jie pirmiausia pašalina krūvį iš lėktuvo. Taip pat žinomi naftos tanklaivių užsidegimo atvejai dėl elektrifikacijos.
- Šis reiškinys lemia didelių elektros krūvių atsiradimą, jie gali sukelti elektroninių komponentų gedimą tiek gaminant įrangą, tiek eksploatuojant ar remontuojant. Tai įvyksta išėmus įrankį ant plokštės.Todėl elektronikos remontininkai turi dirbti įžemintose elektrinėse apyrankėse ir įžemintuose litavimo lygintuvuose ir dar daugiau. Šiuolaikinėje elementų bazėje yra nemažai techninių sprendimų, kaip sumažinti elektrifikacijos poveikį jų darbui. Pvz., Zenerio diodų montavimas lygiagrečiai lauko efekto tranzistorių vartų-šaltinio grandinei.
Įdomu! Yra žinomas atvejis, kai uždėjus spausdintines plokštes laku įdiegus elektroninius komponentus, pastebimas didelis atmetimas, nepaisant to, kad visi gaminiai buvo išbandyti prieš lakavimą. Iškilo klausimas: kaip atsikratyti elektrifikacijos problemos? Problema buvo išspręsta įžeminant purškimo pistoletą.
Norėdami konsoliduoti medžiagą, mes taip pat rekomenduojame žiūrėti naudingus vaizdo įrašus šia tema:
Mes trumpai paaiškinome kūnų elektrifikacijos reiškinį ir papasakojome, kokiomis sąlygomis vyksta krūvių atsiradimo procesuose objektai. Elektrifikacija yra svarbi gamyboje ir ji rado daug naudingų pritaikymų. Deja, jei nepateiksite būdų, kaip išspręsti neigiamas apraiškas, išvengsite nereikalingų kibirkščių vietose su sprogimo tikimybe - tai sukels rimtų problemų.
Susijusios medžiagos:
Įkeliama ...
