Τι είναι η ηλεκτροδότηση των σωμάτων και πώς συμβαίνει;
Ορισμός
Η ηλεκτροδότηση είναι η διαδικασία διαχωρισμού των ηλεκτρικών φορτίων και της συσσώρευσής τους σε ορισμένα σημεία αντικειμένων και σωμάτων. Το φαινόμενο εμφανίζεται ως αποτέλεσμα τριβής, επαφής σωμάτων ή ως αποτέλεσμα ηλεκτροστατικής επαγωγής. Με απλά λόγια, όταν ένα αντικείμενο με ηλεκτρικό πεδίο βρίσκεται κοντά.
Θυμηθείτε: στη φυσική, διακρίνονται δύο είδη φορτίων - θετικά και αρνητικά, ή πρωτόνια και ηλεκτρόνια. Ανάμεσα τους προκύπτει ηλεκτρικό πεδίο. Όπως οι χρεώσεις προσελκύονται και οι αντίθετες χρεώσεις απωθούνται.
Το φαινόμενο παρατηρείται σε πηγές ισχύος και όχι μόνο. Οι χρεώσεις συσσωρεύονται στα διηλεκτρικά, το είδαν όλοι σε πειράματα που απεικονίζουν το φαινόμενο με εβονίτη και γυάλινες ράβδους, τα οποία αποδείχθηκαν σε μαθήματα φυσικής στο σχολείο.
Αρχικά, όλα τα άτομα, από τα οποία αποτελείται ό, τι μας περιβάλλει, είναι ηλεκτρικά ουδέτερα. Ως αποτέλεσμα του φαινομένου της ηλεκτροδότησης, στην επιφάνεια των αντικειμένων εμφανίζονται θετικά ή αρνητικά φορτία. Θυμηθείτε τη σχολική εμπειρία: αν τρίψετε ένα ραβδί εβονίτη με μάλλινο ύφασμα, αφού σταματήσει η τριβή, το ραβδί θα παραμείνει φορτισμένο. Τότε λένε ότι το σώμα είναι ηλεκτρισμένο.
Έτσι, κατά τη διάρκεια της τριβής, τα ηλεκτρόνια μεταφέρθηκαν από το ένα αντικείμενο στο άλλο. Ως αποτέλεσμα, μετά τη διακοπή της τριβής, τα πλεονάζοντα ηλεκτρόνια παρέμειναν «όχι στα σώματα τους» και επιτεύχθηκε υπερβολικό φορτίο και σταμάτησε να είναι ουδέτερο. Ως αποτέλεσμα της τριβής των ραβδιών στο μαλλί ή τη γούνα, σχηματίστηκε ένα αρνητικό φορτίο στην επιφάνειά του.
Προϋποθέσεις εμφάνισης του φαινομένου και μέθοδοι μεταφοράς χρεώσεων
Είπαμε πώς εξηγείται αυτό το φαινόμενο στη φύση και τώρα ας δούμε πώς μπορούν να ηλεκτροδοτηθούν τα σώματα. Απλώς σημειώστε ότι η εκπλήρωση όλων των προϋποθέσεων είναι προαιρετική - η ηλεκτροδότηση μπορεί να συμβεί για τον έναν ή τον άλλο λόγο, θα τις χωρίσουμε σε δύο κύριες ομάδες:
Το πρώτο είναι η μηχανική αλληλεπίδραση. Με τριβή, η απόσταση μεταξύ αντικειμένων είναι συγκρίσιμη με την απόσταση μεταξύ των μορίων σε αυτό. Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια σε ένα από τα σώματα είναι πιο αδύναμα συνδεδεμένα στον πυρήνα, μεταφέρουν το "ξέσπασμα" σε άλλο σώμα. Άλλες μέθοδοι ηλεκτροκίνησης είναι σοκ και επαφή.
Η δεύτερη ομάδα είναι η ηλεκτροκίνηση με επιρροή, δηλαδή το φαινόμενο παρατηρείται όταν ασκούνται εξωτερικές δυνάμεις στο σώμα, μεταξύ των οποίων:
- Ηλεκτρικό πεδίο.Ως αποτέλεσμα της δράσης του πεδίου στον αγωγό, εμφανίζονται φορτία στην επιφάνειά του και όσο μικρότερη είναι η ακτίνα κάμψης της επιφάνειας, τόσο περισσότερα φορτία θα συσσωρεύονται εδώ. Έτσι, στο τέλος θα είναι οι περισσότερες χρεώσεις, εξετάσαμε αυτό το ζήτημα με περισσότερες λεπτομέρειες στο άρθροhttps://elm.electricianexp.com/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html και εδώ https://elm.electricianexp.com/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html
- Έκθεση στο φως. Άνοιξε ο καθηγητής A.G. Ο Stoletov το 1888, είναι ότι όταν εκτίθεται σε φως σε ψευδάργυρο, αλουμίνιο, καίσιο, νάτριο, μόλυβδο, κάλιο και άλλα μέταλλα, χάνουν ηλεκτρόνια και φορτίζονται θετικά.
- Θερμότητα. Όταν το μέταλλο θερμαίνεται, στα ηλεκτρόνια δίνεται αρκετή ενέργεια για να αφήσουν το μέταλλο, με αποτέλεσμα να αποκτά ένα θετικό φορτίο.
- Χημική αντίδραση. Παρουσία δύο ηλεκτροδίων από διαφορετικά μέταλλα, εμφανίζονται αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, με αποτέλεσμα ένα από αυτά να φορτίζεται θετικά και το δεύτερο αρνητικά. Αυτό το εξετάσαμε λεπτομερέστερα στο άρθρο σχετικά με άνοδος και κάθοδος.
- Υπό πίεση. Στα πιεζοηλεκτρικά (χαλαζία, άλας Rochelle, φωσφορικό αμμώνιο), κατά τη μηχανική δράση (συμπίεση ή ένταση), σχηματίζονται θετικά και αρνητικά φορτία στις όψεις.
Αυτοί είναι οι κύριοι τύποι ηλεκτροδότησης.
Ποιοι είναι οι νόμοι της φυσικής που σχετίζονται με την ηλεκτροδότηση;
Το φαινόμενο της ηλεκτροδότησης σχετίζεται με φυσικούς νόμους όπως:
- Κρεμαστό νόμο. Περιγράφει τη δύναμη με την οποία αλληλεπιδρούν τα φορτία. Έτσι, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί πόσο έντονα έλκονται τα ηλεκτρικά σώματα μεταξύ τους.
- Νόμος διατήρησης χρεώσεων. Λέει ότι το αλγεβρικό άθροισμα χρεώσεων σε κλειστό σύστημα είναι αμετάβλητο. Αυτό υποδηλώνει ότι τα υπερβολικά φορτία στα ηλεκτρικά αντικείμενα δεν εμφανίζονται από πουθενά, αλλά περνούν από σώμα σε σώμα.
Έχουμε ήδη εξετάσει αυτούς τους νόμους, μπορείτε να βρείτε περισσότερες λεπτομέρειες στα σχετικά άρθρα στα οποία αναφέραμε.
Πρακτική εφαρμογή
Το φαινόμενο της ηλεκτροδότησης έχει τόσο θετικές όσο και αρνητικές εκδηλώσεις. Παραδείγματα θετικής χρήσης:
- Η χρήση ηλεκτροστατικών φίλτρων σκόνης για καθαρισμό αέρα σε συστήματα εξαερισμού στην εργασία και στο σπίτι. Ιδιαίτερα σχετικό εάν υπάρχει πολλή σκόνη κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής.
- Βαφή αυτοκινήτων και άλλων μεταλλικών προϊόντων. Χρησιμοποιώντας ηλεκτροστατικά πιστόλια ψεκασμού, μπορείτε να φορτίσετε αρνητικά τη βαφή, ενώ το σώμα του αυτοκινήτου είναι γειωμένο. Ως αποτέλεσμα, τα σωματίδια βαφής προσελκύονται στα μέρη του αμαξώματος του αυτοκινήτου. Η ποιότητα του χρώματος βελτιώνεται και η κατανάλωση χρώματος μειώνεται.
- Το ηλεκτροστατικό κάπνισμα κρέατος και ψαριού μπορεί να επιταχύνει σημαντικά τη διαδικασία καπνίσματος.
- Δημιουργήστε faux γούνα ή διακοσμητικά φουσκωτά επιχρίσματα. Ο λεπτός σωρός περνά μέσα από το πλέγμα, λόγω της αλληλεπίδρασης με το ηλεκτρικό πεδίο, ο σωρός πέφτει σε μια ομοιόμορφη στρώση κάθετη προς την επικαλυμμένη επιφάνεια, προεπεξεργασμένη με συγκολλητική σύνθεση.
Υπάρχουν επίσης ορισμένες εφαρμογές για τον καθαρισμό, τη διαλογή, το φιλτράρισμα και επίσης στην ιατρική για την επιτάχυνση της θεραπείας.
Οι αρνητικές επιπτώσεις της ηλεκτροδότησης μπορεί να οδηγήσουν σε θανατηφόρες συνέπειες:
- Η εμφάνιση σπινθήρων σε επαφή με φορτισμένα αντικείμενα. Τέτοιες περιπτώσεις περιλαμβάνουν σπινθήρες στην καθημερινή ζωή, που γλιστρούν όταν βγάζετε το πουλόβερ σας, όταν είστε σοκαρισμένοι όταν φεύγετε από το αυτοκίνητο. Για παράδειγμα, ένα αεροπλάνο ηλεκτροδοτείται κατά την πτήση και οι σπινθήρες μπορούν να γλιστρήσουν όταν μια σκάλα φέρεται σε αυτό και αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει ανάφλεξη, οπότε πρώτα αφαιρούν το φορτίο από το αεροπλάνο. Είναι επίσης γνωστές περιπτώσεις ανάφλεξης πετρελαιοφόρων λόγω ηλεκτροδότησης.
- Το φαινόμενο οδηγεί στην εμφάνιση μεγάλων ηλεκτρικών φορτίων, μπορούν να οδηγήσουν σε αστοχία ηλεκτρονικών εξαρτημάτων στην τεχνολογία, τόσο στην κατασκευή εξοπλισμού όσο και στη διαδικασία λειτουργίας ή επισκευής. Αυτό συμβαίνει ως αποτέλεσμα της εκφόρτισης του εργαλείου στην πλακέτα κυκλώματος.Επομένως, οι επισκευαστές ηλεκτρονικών πρέπει να εργάζονται σε γειωμένα ηλεκτρικά βραχιόλια και γειωμένα κολλητήρια και άλλα. Στη σύγχρονη στοιχειακή βάση υπάρχουν πολλές τεχνικές λύσεις για την ελαχιστοποίηση της επίδρασης της ηλεκτροδότησης στην εργασία τους. Για παράδειγμα, η εγκατάσταση διόδων Zener παράλληλα με το κύκλωμα πύλης-πηγής τρανζίστορ εφέ πεδίου.
Ενδιαφέρον! Υπάρχει μια γνωστή περίπτωση όταν, κατά την επικάλυψη τυπωμένων κυκλωμάτων με βερνίκι μετά την εγκατάσταση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, παρατηρήθηκε μεγάλη απόρριψη, παρά το γεγονός ότι όλα τα προϊόντα δοκιμάστηκαν πριν από το βερνίκωμα. Το ερώτημα προέκυψε: πώς να απαλλαγείτε από το πρόβλημα της ηλεκτροδότησης; Το πρόβλημα λύθηκε με τη γείωση του πιστολιού ψεκασμού.
Για την ενοποίηση του υλικού, προτείνουμε επίσης να παρακολουθείτε χρήσιμα βίντεο σχετικά με το θέμα:
Εξηγήσαμε εν συντομία το φαινόμενο της ηλεκτροδότησης των σωμάτων και είπαμε υπό ποιες συνθήκες συμβαίνουν οι διαδικασίες εμφάνισης φορτίων στα αντικείμενα. Η ηλεκτροδότηση είναι σημαντική στην παραγωγή και έχει βρει πολλές χρήσιμες εφαρμογές. Δυστυχώς, εάν δεν παρέχετε τρόπους για την επίλυση των αρνητικών εκδηλώσεων, αποφύγετε περιττούς σπινθήρες σε μέρη με πιθανότητα εκρήξεων - θα οδηγήσει σε σοβαρά προβλήματα.
Σχετικά υλικά:
Φόρτωση ...
