- Com es produeix l'electricitat estàtica?
- tipus
- Càrrega entre sòlids
- L'electricitat vítria
- L'electricitat resinosa
- Càrrega de líquids
- Càrrega de gasos
- Càrrega de pols
- exemples reals
- Té riscos per a la salut?
- referències
La electricitat estàtica és l'acumulació de càrrega elèctrica sobre un element que es troba en repòs. Aquest tipus d'electricitat es manifesta quan hi ha contacte entre la mateixa quantitat de protons (partícules subatòmiques amb càrrega positiva) i electrons (partícules subatòmiques amb càrrega negativa).
Usualment aquest contacte entre protons i electrons es genera a través de la fricció de dos elements que presenten càrregues oposades. És en aquest moment quan es posen en evidència físicament els efectes que té l'electricitat estàtica en els cossos.
Com es produeix l'electricitat estàtica?
L'electricitat estàtica es produeix quan un cos carregat elèctricament en excés traspassa l'excés d'electrons que alberga cap a un altre cos. Això succeeix mitjançant el despreniment d'energia.
Al seu torn, el cos que rep la descàrrega d'electrons es carrega estàticament mitjançant el procés denominat inducció electrostàtica. Aquesta descàrrega i càrrega d'energia -de un cos cap a un altre, respectivament-, pot ocórrer mitjançant espurnes o algun tipus de descàrrega mecànica.
La forma més comuna per a percebre l'electricitat estàtica és a través de fregament de dos cossos carregats elèctricament amb càrregues oposades.
Aquí s'evidencia el balanç energètic, ja que el cos que té un major recompte d'electrons cedeix aquesta càrrega a el cos amb menor recompte d'electrons.
Fins i tot, si un cos té una càrrega electrostàtica molt elevada, pot ser que els electrons "saltin" directament cap a l'objecte de descàrrega, amb la qual cosa es genera un arc elèctric per la ruptura dielèctrica de l'aire.
En essència, la transferència d'electrons d'un cos a un altre es deu a la interacció bàsica entre càrregues: les càrregues elèctriques oposades s'atreuen i les càrregues elèctriques iguals es repel·leixen entre si.
L'anterior fa possible que les càrregues elèctriques, depenent de la reacció induïda pels altres cossos, siguin transferides d'un àtom a un altre i es desplacin cap a la superfície dels cossos.
En conseqüència, ocorre el traspàs d'electrons des del cos que té major càrrega negativa cap al cos amb menys càrrega negativa, donant lloc a l'fenomen electrostàtic.
tipus
L'electricitat estàtica pot manifestar-se de diferents maneres, en funció de la naturalesa i de l'estat (sòlid, líquid, gasós) dels cossos involucrats en el procés. Així, l'electricitat estàtica pot presentar-se de les següents formes:
Càrrega entre sòlids
Aquest procés, també denominat triboelectrificación, ocorre quan es traspassen electrons entre dos cossos sòlids, i succeeix mitjançant el frec directe o fricció entre dos cossos. Dos exemples d'aquest tipus són:
L'electricitat vítria
Es refereix a la càrrega elèctrica que adquireix el vidre quan sefrota la seva superfície.
L'electricitat resinosa
Efecte anàleg a l'electricitat vítria que té lloc a l'fregar una resina.
Càrrega de líquids
Els líquids poden carregar-elèctricament a l'ésser transportats a través de canonades o a l'interactuar amb partícules sòlides com la pols. En tots dos casos es tracta de contactes entre sòlids i líquids.
Així mateix, també poden carregar-se de forma electrostàtica a l'interactuar amb gasos. No obstant, la càrrega entre líquids succeeix únicament entre líquids molt aïllants.
Càrrega de gasos
Els gasos, per si sols, no es carreguen elèctricament. No obstant això, és comú presenciar processos en els quals un gas serveix com a mitjà de transport entre cossos sòlids o líquids.
D'aquesta manera, els gasos juguen un paper secundari en aquest tipus de processos, ja que serveixen únicament com a connexió entre els elements de càrrega i descàrrega electrostàtica.
Càrrega de pols
És molt comú presenciar transferència d'electrons entre pols carregats elèctricament, a causa de la naturalesa dels materials i la varietat de propietats, formes i mides que poden tenir lloc en la interacció.
exemples reals
L'electricitat estàtica és present en la quotidianitat. Per exemple, tots hem presenciat els efectes de l'electricitat capil·lar, coneguda popularment com frizz o cabell estarrufat.
A continuació presentem alguns exemples reals d'electricitat estàtica per exposar casos comuns extrets de la vida mateixa:
- Infla un globus d'aire, anúdalo i frega'l contra el teu cabell per transferir la càrrega des del cabell cap al globus. Veuràs com el teu cabell s'adhereix a el globus a causa de la càrrega electrostàtica, desafiant en ocasions l'efecte de la gravetat.
- Sobre una superfície plana col·loca una mica de sal o pebre. Simultàniament frega una cullereta de plàstic amb un drap de llana, la transferència de càrrega passarà de el drap a la cullereta. Després, sobre la cullereta cap a la sal o el pebre. Veuràs com les partícules s'aproximaran cap a la cullereta causa de l'atracció per càrregues elèctriques oposades.
- Desplaça la pinta sobre el teu cabell diverses vegades, sobretot si hi ha poca humitat en l'ambient. La pinta es cargarpa d'electricitat estàtica per la transferència d'electrons des del cabell cap la pinta. Després sobre la pinta cap a petits trossos de tela: veuràs com aquests s'enganxen a la pinta per l'atracció de les càrregues elèctriques oposades.
- Els llamps són una forma d'electricitat estàtica, ja que els núvols, a l'tenir contacte directe amb les molècules de l'aire, adopten certa càrrega elèctrica que han de transferir per equilibrar el seu sistema. L'única alternativa per traspassar l'excés d'electrons és transferir aquesta càrrega extra a un altre núvol a través d'l'aire; hi tenen lloc els llamps.
Té riscos per a la salut?
L'electricitat estàtica implica riscos per a la salut si no es prenen les precaucions corresponents.
Segons l'Administració de Seguretat i Salut Ocupacional, coneguda per les sigles en anglès com OSHA, en cas de generar descàrregues d'alta tensió poden induir xocs dolorosos en les persones.
Si es fa contacte sobtat amb un objecte carregat electrostàticament, aquesta càrrega pot fluir a través del cos de la persona, generant una descàrrega elèctrica.
En aquest cas, les conseqüències van des d'una cremada fins afectacions cardíaques, depenent de el camí que recorri l'electricitat estàtica en l'organisme.
Així mateix, l'electricitat estàtica pot ser una font d'ignició per a substàncies inflamables i danyar connexions electròniques sensibles.
referències
- Different types of electricity (2016). Recuperat de: atomberg.com
- How to Produeix Static Electricity (2017). Recuperat de: sciencing.com
- Jonassen, N. (2000). How Is Static Electricity Generated? Mr. Static, Compliance Engineering 17, no. 5. Recuperat de: incompliancemag.com
- Lucas, J. (2015). What Is Static Electricity? Recuperat de: livescience.com
- Principis d'electricitat: electricitat estàtica i dinàmica (2013). Recuperat de: redusers.com
- Rodó, R. (2018). Diccionari d'Enginyeria Elèctrica. Universitat de Salamanca. Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial. Recuperat de: electricidad.usal.es
- Static Electricity (2004). GCSE Bitesize. BBC ©.Recuperado de: bbc.co.uk