gtemata.com

Cum se creează electricitate statică

Ați produs vreodată un șoc electrostatic asupra dvs. sau a altcuiva și ați dori să știți ce a cauzat asta? Cunoscând puțin "conceptele chimice care stau la baza producerii de electricitate statică, o puteți produce cu ușurință cu obiecte diferite în uz comun!

paşi

Metoda 1

Construiți a electroscop
1
Legați o bucată de cereale fumate fără zahăr la sfârșitul unui șir. Puteți verifica câtă energie electrică statică se dezvoltă prin acest electroscop simplu de uz casnic. Pentru a construi unul, legați un cereale frământat neamestecat la un șnur și legați-l astfel încât să se încurce de la marginea mesei sau de la suportul pentru hârtie de bucătărie.
  • 2
    Puneți un pieptene sau un balon pufos pe o bucată de lână. Piesele de plastic și lana sunt printre obiectele utilizate în mod obișnuit, care generează cea mai mare încărcare electrostatică. Deoarece lana este perfectă pentru a dezvolta acest tip de electricitate pe plastic, îl puteți freca pe un pieptene sau pe un balon. Se amestecă materialele timp de aproximativ 10-15 secunde.
  • Se recomandă marcarea zonei de fricțiune cu un marker, deoarece în acest punct se găsește cea mai puternică ionizare (mișcarea electronilor din atomii care cauzează electricitatea statică).
  • 3
    Aduceți pieptenele sau baloanele în apropierea cerealelor. După încărcarea unuia dintre aceste obiecte, aduceți lent mai aproape de electroscopul de acasă. Când sunteți destul de aproape, veți vedea că obiectul va atrage cerealele.
  • Deoarece materialele sunt izolate, puteți întoarce obiectul plastic astfel încât partea neîncărcată să se confruntă cu cerealele și atracția se va opri.
  • Puteți repeta același test chiar și cu un flux lent și constant de apă, cum ar fi ceea ce puteți produce cu un robinet. Apropiați pieptenele sau baloanele de apă și veți vedea că se va apropia ușor de obiect.
  • 4
    Faceți un experiment cu alte materiale. La domiciliu puteți găsi multe alte obiecte care sunt perfecte pentru a crea încărcarea electrostatică. Părul uman uscat, piele, pielea umană uscată, sticlă, nailon, lână și aluminiu pierd cu ușurință electroni. În plus, teflon, vinil (PVC), poliuretan, polistiren, poliester, aur, alamă, argint, cupru și cauciuc tare sunt toate materialele care acceptă cu ușurință electronii liberi. Încercați să frecați un obiect din prima categorie de un obiect al celui de-al doilea și să verificați care combinație creează cea mai puternică încărcare electrostatică.
  • De exemplu, majoritatea oamenilor știu că frecarea balonului pe părul lor generează electricitate statică. Amintiți-vă că părul uman aparține primei categorii și că cauciucul, materialul din care este fabricat balonul de latex, aparține celui de-al doilea.

    • Metoda 2

    Creați taxe electrostatice cu scaune din material plastic
    1
    Așezați-vă pe un scaun din plastic cu clapeta. Poliuretanul este unul dintre cele mai comune materiale pentru astfel de obiecte, în special pentru scaunele care se găsesc în sălile de clasă. Poliuretanul obține cu ușurință o taxă negativă. Luați un loc pe unul dintre aceste scaune.
    • Deși scaunele cu clapetă sunt printre obiectele din poliuretan cu care intrăm în contact mai mare, puteți obține rezultate similare chiar și cu diapozitivele din terenul de joacă sau în alte situații similare.
  • 2
    Evitați contactul cu componentele din oțel. Dacă atingeți elementele de oțel (cum ar fi picioarele scaunului) veți avea o împământare. Aceasta înseamnă că, în timp ce generează electricitate statică, acesta curge constant spre pământ în loc să se acumuleze. Evitarea contactului cu componentele de împământare vă va permite să rețineți încărcarea electrostatică.
  • 3
    Se agită în scaun, înainte și înapoi, timp de treizeci de secunde. Frecarea între obiectele de transfer de electroni accelerează procesul, apoi începe să se deplaseze pe scaun. Pentru a obține rezultate bune, mișcați-vă dintr-o parte în alta, menținând spatele ferm pe spătar.
  • 4
    Ridicați-vă cu grijă evitând contactul cu orice metal. După ce ați fost frecat timp de câteva secunde, ați acumulat o încărcătură electrostatică. Dacă percepeți o anumită atracție statică când vă ridicați de pe scaun și părul "scârțâie", este un semn bun!
  • 5
    Deschideți brațele și atingeți obiectivul. Acum, că aveți o sarcină pozitivă asupra corpului dvs., sunteți gata să îl descărcați pe ceva. Dacă țelul șocului ești tu, atunci atinge ceva conductiv, cum ar fi mânerul metalic al ușii.

    • Metoda 3

    Creați taxe electrostatice cu covorul
    1
    Ia un covor sau un covor. Polipropilena sau poliesterul este adesea folosit pentru a face aceste obiecte. Aceasta înseamnă că covoarele și mocheta sunt perfecte pentru a obține o încărcare negativă.


  • 2
    Puneți picioarele pe covor în timp ce purtați șosetele. La fel ca în metodele anterioare, frecarea între două materiale permite acumularea încărcăturii electrostatice. Continuați în această acțiune timp de aproximativ treizeci de secunde.
  • Șosetele sunt fabricate din materiale care se încarcă pozitiv fără dificultate: astfel, experimentul va reuși mai bine. Dacă este posibil, utilizați șosete din lână.
  • Ca toate experimentele care implică electricitate statică, cele mai bune rezultate sunt obținute în timpul lunilor uscate de iarnă, deoarece umiditatea nu le permite să se acumuleze.
  • 3
    Răspândiți brațele și atingeți-vă "victima". Cu cât persoana este mai apropiată de tine, cu atât mai bine: vei pierde taxa dacă trebuie să te deplasezi prea mult. De asemenea, ar trebui să evitați atingerea obiectelor metalice, altfel veți obține șocul.

    • Metoda 4

    Înțelegerea legilor chimice care stau la baza taxelor electrostatice
    1
    Atomii sunt unitățile de bază ale elementelor. Tot ceea ce ne înconjoară și cu care intrăm în contact zilnic este compus din atomi. Acestea sunt unitatea de bază a fiecărui element pe care o putem citi pe masa periodică, ceea ce înseamnă că ruperea elementelor pure precum aurul sau oxigenul nu produce decât fragmente mai mici ale aceluiași element.
  • 2
    Aflați compoziția atomilor. Fiecare atom, de la hidrogen la cel al uraniului, este compus din particule numite electroni, protoni și neutroni. Ceea ce face ca fiecare element să fie diferit de ceilalți este numărul de particule prezente în interiorul atomului.
  • 3
    Cunoașteți încărcarea electrică a diferitelor particule. O caracteristică esențială a fiecărei particule subatomice este încărcătura electrică. Electronii au o sarcină negativă, protonii o încărcătură pozitivă, iar neutronii, așa cum sugerează termenul, sunt neutri.
  • Încărcarea fiecărei particule este echilibrată în așa fel încât fiecare atom cu un număr par de neutroni și protoni să aibă o încărcare totală neutră.
  • 4
    Înțelege structura atomului. O altă caracteristică importantă a particulelor subatomice este poziția lor. Protonii și neutronii sunt strâns legați de centrul atomului însuși și formează nucleul său. Electronii, pe de altă parte, sunt aranjați în afara nucleului și gravitează în jurul lor la viteză foarte mare, urmând orbite precise. Această structură face ca pierderea electronilor de pe orbitele ultraperiferice să fie mai ușoară decât eliberarea de protoni plasați ferm în nucleu.
  • 5
    Aflați ce este un ion. Când un atom își pierde electronii, le dă mereu unui alt atom. Când se întâmplă acest lucru, atomul se găsește cu un număr de protoni în nucleu mai mare decât cel al electronilor (orbitați). Ca rezultat, se obține un atom cu o încărcare globală pozitivă. Dimpotrivă, un atom care dobândește electroni de la altul care le produce, prezintă un număr mai mare decât cel al protonilor încorporați în nucleu: deci atomul are o sarcină totală negativă. Atomii cu o sarcină (pozitivă sau negativă) se numesc "ioni".
  • 6
    Înțelegeți ce cauzează electricitatea statică. Te poți gândi la ioni ca la magneți. Cei cu o sarcină opusă se atrage unul pe celălalt și aceia cu aceeași încărcătură se opresc reciproc, la fel cum se întâmplă și cu polii magneților. Electricitatea statică este pur și simplu evacuarea cauzată de un dezechilibru între sarcinile pozitive și negative în atomi.
  • Puteți vedea exemple de forțe de atracție și repulsie cu experimentul clasic de balon. Inflamați unul și frecați-l pe părul dvs. timp de 10 secunde. Frecarea determină pierderea electronilor de către atomii de păr care sunt transferați la cei ai balonului. Părul tău, încărcat pozitiv, se ridică, pentru că diferiții atomi care le compun se repetă. În acest moment ia balonul (încărcat negativ) și adu-l mai aproape de perete. Acesta va rămâne blocat pe perete (cu încărcătură neutră) datorită forțelor de atracție până când electronii suplimentari sunt dispersați în perete, iar forțele de atracție vor fi astfel anulate.
  • 7
    Aflați care obiecte sunt cel mai probabil să dea electroni. Acum că știți procesul care generează dezechilibrul electric și încărcătura electrostatică rezultată, trebuie doar să aflați ce materiale sunt cele mai susceptibile la acest fenomen.
  • Unele materiale au mai multe șanse să dea electroni. După cum am menționat anterior, părul uman este printre acestea. Alte obiecte care aparțin acestei categorii sunt piele, piele umană uscată, blană de animale, sticlă, nailon, lână și aluminiu.
  • Materialele care primesc cu ușurință electronii sunt teflon, silicon, vinil (PVC), poliuretan, polistiren, poliester, aur, alamă, argint, cupru și cauciuc dur.
  • Aceasta înseamnă că frecarea obiectelor aparținând primei categorii cu obiecte aparținând celei de-a doua generează o sarcină electrostatică. De aceea, hainele din poliester au o aderență mai electrostatică și deoarece unele piepteni fac părul electrostatic.

    • Sfaturi

    • Umiditatea împiedică formarea încărcăturii electrostatice pe obiecte - motiv pentru care poate fi văzută mai bine în timpul lunilor de iarnă foarte uscate.
    • Puteți utiliza un umidificator pentru a reduce sarcina electrostatică din interiorul casei.
    • Puteți evacua încărcarea electrostatică ca măsură de siguranță în anumite situații, de exemplu atingând o parte metalică a mașinii imediat ce părăsiți cabina de pilotaj și înainte de a începe să alimentați cu combustibil. Pentru a evita "șocul" atingeți metalul cu cheia mașinii (prin prinderea părții de cauciuc) în loc de degetele goale.
    • Atingerea mânerului unei uși cu articulațiile mâinii, în loc să utilizați vârfurile degetelor, va descărca încă electricitatea statică, dar într-un mod mai puțin dureros, deoarece există mai puține terminații nervoase în această zonă a mâinii.
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit