Menu

Electricitat
Corrent elèctric

Electricitat estàtica. Definició i exemples

Electricitat estàtica. Definició i exemples

L' electricitat estàtica és un desequilibri de les càrregues elèctriques en un material.

Els materials estan compostos per àtoms amb càrregues positives i negatives. Els àtoms estan formats per neutrons i protons en el nucli i electrons al seu voltant. Els protons tenen càrrega positiva i els neutrons negativa. Un àtom té el mateix nombre de protons amb càrrega positiva que d'electrons amb càrrega negativa.

Si partim de dos objectes conductors: A i B. El material A i el material B estan molt propers els electrons poden saltar d'un material a un altre. Per exemple de A a B. El material A perd electrons i B els guanya.

El resultat d'aquesta transferència d'electrons és que el material A tindrà més protons que electrons. És a dir, tindrà una càrrega positiva. El material B, amb més electrons, tindrà un excés de càrrega negativa.

Els materials que tingui una càrrega diferent (positiu, negatiu) s'atrauen. Els que tenen la mateixa càrrega es repel·leixen.

La càrrega roman fins que pugui allunyar-se per mitjà d'un corrent elèctric o descàrrega elèctrica.

Quina diferència hi ha entre l'electricitat corrent i l'electricitat estàtica? Segons la definició d'energia estàtica, el flux d'electrons no és constant. En l' electricitat corrent els electrons flueixen de manera constant a través de cables i materials conductors.

A la separació posterior d'aquests cossos, cadascun d'ells reté la seva càrrega elèctrica. Amb l'augment de la distància entre ells a causa de la feina en curs a la separació de càrregues, la diferència de potencial augmenta i pot arribar a desenes i centenars de quilovolts.

Exemples d'electricitat estàtica

L'electricitat estàtica està molt estesa en la vida quotidiana. 

  • Fregament amb una catifa de llana. Si una catifa de llana està estesa al pis, llavors a l'fregar, el cos humà pot rebre una càrrega elèctrica negativa.

  • Electrificació d'una pinta de plàstic. Amb aquest exemple, amb el fregament de la pinta amb el cabell hi ha una transferència d'electrons. La diferent càrrega entre un i altre fa que s'atreguin.

  • Fregament d'un globus amb un jersei de llana. Si freguem un globus inflat sobre un jersei de llana queda carregat estàticament. Si el acostem a sostre, es queda enganxat a causa que si atrauen per la diferència de càrregues.

  • Pèls electrificats. Si freguem un globus amb els cabells semblarà que els cabells pren vida pròpia.

La descàrrega electrostàtica passa a molt alt voltatge i intensitats de corrents extremadament baixes.

En un dia sec, l'exemple de la pinta pot conduir a l'acumulació d'una càrrega estàtica amb un voltatge de desenes de milers de volts. No obstant això, el corrent del seu alliberament serà tan petita que sovint ni tan sols es pot sentir.

components electrònics

D'altra banda, els alts voltatges poden ser perillosos per a elements de diversos dispositius electrònics: microprocessadors, transistors, etc.

L'electrònica és un exemple on es genera electricitat estàtica

Per tant, quan es treballa amb components electrònics, es recomana prendre mesures per evitar l'acumulació de càrrega estàtica.

Els llampecs de les tempestes

Com a resultat del moviment dels corrents d'aire saturades amb vapor d'aigua, es formen núvols de tempesta. Els núvols de tempesta són portadores d'electricitat estàtica. Les descàrregues elèctriques es formen entre núvols amb càrrega oposada o, amb el terra.

Quan s'arriba a una diferència de potencial crític, es produeix una descàrrega d'un llamp entre els núvols, a la terra oa la capa gairebé còsmica de la planeta.

A més dels llamps, els núvols de tempesta poden causar potencials elèctrics perillosos en objectes metàl·lics aïllats a causa de la inducció electrostàtica.

De què depèn que es generi electricitat estàtica?

La diferència de potencial resultant de les superfícies de contacte depèn d'una sèrie de factors: 

  • Les propietats dielèctriques dels materials.

  • Els valors de la seva pressió mútua en el contacte.

  • La humitat relativa i la temperatura de les superfícies d'aquests cossos.

  • Les condicions climàtiques.

Es poden formar descàrregues elèctriques a causa de certa conductivitat elèctrica de l'aire humit. Amb una humitat de l'aire de més de l'85%, pràcticament no es produeix electricitat estàtica.

Què produeix electricitat estàtica?

Les càrregues elèctriques poden passar d'un cos a un altre pels següents motius:

  • Per contacte. Efecte triboeléctrico. Els electrons es poden saltar entre materials en contacte. Els materials amb electrons feblement units tendeixen a perdre'ls, mentre que els materials amb capes externes escassament farcides tendeixen a guanyar-los.

  • Per pressió. És l'efecte piezoelèctric. La tensió mecànica aplicada genera una separació de càrrega en certs tipus de vidres i molècules de ceràmica.

  • Per calor. Efecte piroelèctric. L'escalfament genera una separació de càrrega en els àtoms o molècules de certs materials. La resposta de calor i pressió estan termodinàmicament relacionades.

  • Per càrrega. Inducció electrostàtica. Un objecte amb càrregues electrostàtiques que s'acosta a un objecte neutre provoca que els electrons passin de l'objecte carregat a l'neutre.

Resum

L'electricitat estàtica és el pas d'electrons d'un material a un altre. Aquesta transferència genera una variació en la càrrega elèctrica dels materials.

La diferència entre li electricitat de casa és que a la electriciad de casa els electrons flueixen de forma contínua.

Autor:

Data de publicació: 23 de gener de 2020
Última revisió: 11 de octubre de 2020