Manieren om een ​​lichaam te elektrificeren (met voorbeelden)

Er zijn er drie Manieren om een ​​lichaam te elektrificeren, of wat hetzelfde is, veroorzaken een kleine onbalans in zijn elektrische ladingen zodat het object een netto belasting verwerft. Deze vormen van elektrificatie zijn wrijven, inductie en contact.

De oude Grieken hadden opgemerkt dat Amber, het fossiele sap van een boom, in staat was om haar- of vezelbits aan te trekken toen het werd gewreven met een huiddoek. Daarom werd het materiaal korte tijd geëlektrificeerd.

Andere materialen hebben ook deze interessante eigenschap, zoals glas, plastic en enkele edelstenen.

Bijvoorbeeld bij het scheiden van de kledingstukken recent. En als we krachtig combineren met een plastic kam, zal dit papierstukken aantrekken.

Een goed voorbeeld van wrijvende elektrificatie is het haar van deze kleine terwijl je rond de dia glijdt. Elk haar heeft een overmaat van hetzelfde type belasting en dat is waarom ze afstoten en stijgen. Bron: Wikimedia Commons.

Het gebeurt ook dat wanneer het rond de stoel van een auto glijdt, het een onaangename schok voelt bij het aanraken van het handvat of lichaam.

Deze fenomenen hebben hun oorsprong in de subatomaire deeltjes: protonen -met positieve belasting-, neutronen -sin -belasting- en elektronen -met negatieve belasting-.

Normaal gesproken zijn stoffen in een neutrale toestand, omdat atomen dezelfde hoeveelheid protonen hebben als elektronen. Maar bij het wrijven van wat wol, zijde of huid, kunnen ze andere materialen aantrekken of afstoten.

En als een elektrisch geladen lichaamscontacten of een tweede object nadert, is deze in staat om ladingen op te geven of vast te leggen, waardoor de andere even geëlektrificeerd blijft. Laten we eens kijken naar de manieren waarop het gebeurt.

[TOC]

Elektrisatie door te wrijven

Elektrisatie door wrijven bestaat uit het wrijven van het ene materiaal met het andere, dus een van hen vangt of levert elektronen op, beide met een bepaalde netto belasting.

De elektronen, hoewel onderhevig aan de atoomkern gevormd door protonen en neutronen, hebben een goede mobiliteit en de buitenste kunnen zelfs in bepaalde gevallen afscheid nemen. Hiervoor moet natuurlijk een aantal werkzaamheden worden verricht, die afhankelijk is van de aard van het materiaal.

Het kan u van dienst zijn: eerste wet van thermodynamica: formules, vergelijkingen, voorbeelden

Haar afpellen met een plastic kam maakt haarelektronen los en gaan naar plastic, waardoor dit met een overtollige achterblijft.

We kunnen ook proberen glazen of ebonietstaven met zijden doeken te wrijven. De elektronen komen van het glas en gaan naar zijde, wat ze gemakkelijk accepteert.

Nu, wanneer u twee glazen staven meeneemt die met zijden doek wordt gewreven, wordt dat waargenomen Ze afstoten. In plaats daarvan wrijven het wrijven van de eboniet of plastic balk met konijnenhuid en het brengen van het glas gewreven met zijde, we observeren dat Ze trekken aan.

Hetzelfde gebeurt experimenteren met andere materialen: sommige worden aangetrokken nadat ze zijn gewreven, en anderen afstoten. Het is in elk geval te wijten aan een overtollig of elektronendefect.

Dit betekent dat er twee soorten elektrische lading zijn. Wanneer twee lichamen verschillende soorten belasting hebben, trekken ze aan. Maar als ze hetzelfde type hebben, stoten ze af.

Benjamín Franklin (1706-1790) voerde vele experimenten zoals deze uit en stelde de naam voor van Positieve elektriciteit waar het glas wreef met zijde verwerft, en het andere type belasting werd hernoemd negatieve elektriciteit.

Het behoud en de kwantisatie van de elektrische lading

Het is belangrijk op te merken dat tijdens de laadprocessen dit niet is gemaakt of het vernietigt. Wat we waarnemen is dat de belasting van het ene materiaal naar het andere overgaat, daarom is het mogelijk om de Elektrisch ladingsbeschermingsprincipe, Als een fundamenteel principe van natuurkunde.

Het is analoog aan als we zeggen dat energie niet wordt gecreëerd of vernietigd, maar dat het is getransformeerd. Op dezelfde manier wordt vastgesteld dat de elektrische lading ook niet wordt gecreëerd of vernietigd, deze wordt alleen van het ene lichaam naar het andere overgebracht.

Kan u van dienst zijn: isomeria

Een ander belangrijk feit is dat wanneer er elektronenoverdracht van het ene materiaal naar het andere is, het altijd in hele hoeveelheden voorkomt, omdat elektronen niet verdelen.

Er wordt geconcludeerd dat de elektrische lading wordt gekwantiseerd, zijnde de quantum van belasting - de kleinst mogelijke belasting - die van het elektron, aangegeven door het symbool En en het negatieve teken:

E = -1.6 x 10 ^-19 Coulomb.

De Coulomb, afgekort C, is de eenheid van het internationale systeem als voor elektrische lading.

Een geladen object, laten we zeggen, vanwege overtollige elektronen, heeft deze waarde in negatieve belasting. Aan de andere kant heeft één met elektronafwijking een belasting N.E met Positief teken.

Inductie -elektrificatie

Zoveel als ze wrijven, krijgen metalen objecten geen netto belasting door te wrijven.

Maar een metalen bol is elektrisch wanneer deze enerzijds wordt benaderd en zonder aanraking.

Op deze manier zal de negatieve last van de sfeer naar het lichaam van de persoon gaan. Dan wordt de vinger verwijderd en beweegt de balk weg, en dus is de bol met een positieve netto belasting.

Inductie -elektrificatie in een metalen bol. Bron: Thomas, W. Conceptuele fysica.

Het experiment werkt ongeacht dat de balk een positieve of negatieve belasting heeft, maar de bol moet metaal zijn, want als het glas is, kan het niet op deze manier worden geladen.

Dit komt door een zeer interessante eigenschap: elektronen in metaal hebben een grotere mobiliteit dan glas of plastic.

Bestuurders en isolatoren

Zoals we hebben gezien, reageren de materialen anders op elektrificatie. Amber, plastic, glas en stijf rubber behoren tot de groep die bekend staat als Isolerend, terwijl metalen en zoutoplossingen dat zijn bestuurders.

In stuurprogramma's heeft ten minste een van de buitenste elektronen van het atoom het gemak om los te maken en naar het materiaal te bewegen.

Het kan u van dienst zijn: oppervlakkige golven: kenmerken, typen en voorbeelden

Daarom, als een agent het nodige werk doet, kunnen elektronen op een ordelijke manier in metalen draden of in zout water bewegen en dus een elektrische stroom creëren.

Opgemerkt moet worden dat er ook een breed scala aan materialen is met tussenliggende gedrag, die worden genoemd halfgeleiders, Zeer belangrijk bij de productie van elektronische apparaten.

Contact elektrificatie

Bij ongevallen in elektrische lijnen wordt het geëlektrificeerd door contact

De elektrische lading stroomt tussen twee objecten die in direct contact worden geplaatst. Als er overtollige elektronen in de ene zijn, gaat het ene deel door naar het andere object. En als er integendeel een defect is, zou een van de objecten elektronen aan de andere kunnen geven, waardoor de lichamen met belastingen van hetzelfde teken achterbleven.

Bijvoorbeeld, het spelen van een metalen bol met een eerder geladen plastic staaf, sommige van de elektronen die boven de bar zijn, passeren rechtstreeks naar de bol.

Op deze manier is de metalen bol in rekening gebracht door direct contact, door overtollige belasting te verdelen, altijd met respect voor het principe van behoud van de belasting.

We kunnen ook contact opnemen met twee geladen metalen bollen, geplaatst op isolerende steunen. Als de bollen identiek zijn, wordt de belasting tussen hen in gelijke delen verdeeld.

Referenties

1. Bauer, W. 2011. Fysica voor engineering en wetenschappen. Deel 2. MC Graw Hill.
2. Figueroa, D. Fysieke serie voor wetenschap en engineering. Vol. 5 elektrostatisch. Bewerkt door D. Figueroa. USB.
3. Giambattista, een. 2010. Natuurkunde. 2e. ED. McGraw Hill.
4. Giancoli, D.  2006. Fysica: principes met toepassingen. 6e. ED. Prentice Hall.
5. Thomas, W. 2007. Conceptuele fysica. McGraw Hill.