Wat is de elektrificatie van lichamen en hoe gebeurt dit?

Definitie

Elektrificatie is het proces van scheiding van elektrische ladingen en hun accumulatie op bepaalde plaatsen van objecten en lichamen. Het fenomeen treedt op als gevolg van wrijving, contact met lichamen of als gevolg van elektrostatische inductie. Simpel gezegd, wanneer een object met een elektrisch veld dichtbij is.

Terugroepen: in de natuurkunde worden twee soorten ladingen onderscheiden: positieve en negatieve, of protonen en elektronen. Tussen hen ontstaat elektrisch veld. Zoals ladingen worden aangetrokken en tegengestelde ladingen worden afgestoten.

Het fenomeen wordt waargenomen bij stroombronnen en niet alleen. Ladingen stapelden zich op over diëlektrica, iedereen zag dit in experimenten die het fenomeen illustreren met eboniet en glazen staven, die werden gedemonstreerd in natuurkundelessen op school.

Aanvankelijk zijn alle atomen, waarvan alles om ons heen bestaat, elektrisch neutraal. Als gevolg van het fenomeen elektrificatie verschijnen er positieve of negatieve ladingen op het oppervlak van objecten. Denk aan schoolervaring: als je een ebonietstok met een wollen doek wrijft, blijft de stok opgeladen nadat de wrijving is gestopt. Vervolgens zeggen ze dat het lichaam geëlektrificeerd is.

Dus tijdens wrijving werden elektronen overgedragen van het ene object naar het andere. Dientengevolge, nadat de wrijving was gestopt, bleven de overtollige elektronen "niet op hun" lichamen en werd een overmatige lading verkregen, en deze hield op neutraal te zijn. Als gevolg van wrijving van de stokken op wol of bont, vormde zich een negatieve lading op het oppervlak.

Voorwaarden voor het optreden van het fenomeen en methoden van ladingoverdracht

We vertelden hoe dit fenomeen in de natuur wordt verklaard, en laten we nu kijken hoe lichamen kunnen worden geëlektrificeerd. Houd er rekening mee dat het voldoen aan alle voorwaarden optioneel is - elektrificatie kan om de een of andere reden plaatsvinden, we zullen ze in twee hoofdgroepen verdelen:

De eerste is mechanische interactie. Bij wrijving is de afstand tussen objecten vergelijkbaar met de afstand tussen de moleculen erin. Omdat de elektronen in een van de lichamen zwakker zijn gebonden aan de kern, dragen ze "uitbreken" over naar een ander lichaam. Andere methoden van elektrificatie zijn schokken en contact.

De tweede groep is elektrificatie door invloed, dat wil zeggen dat het fenomeen wordt waargenomen wanneer externe krachten op het lichaam worden uitgeoefend, waaronder:

• Elektrisch veld.Als gevolg van de werking van het veld op de geleider verschijnen er ladingen op het oppervlak en hoe kleiner de buigradius van het oppervlak, hoe meer ladingen zich hier zullen ophopen. Dus op de tip zijn de meeste kosten, we hebben dit probleem in meer detail in het artikel onderzochthttps://electro.tomathouse.com/nl/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html en hier https://electro.tomathouse.com/nl/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html

• Blootstelling aan licht. Geopend door Professor A.G. Stoletov in 1888 is dat wanneer ze worden blootgesteld aan licht op zink, aluminium, cesium, natrium, lood, kalium en andere metalen, ze elektronen verliezen en positief worden geladen.
• Warmte. Wanneer het metaal wordt verwarmd, krijgen de elektronen voldoende energie om het metaal te verlaten, waardoor het een positieve lading krijgt.
• Chemische reactie. In aanwezigheid van twee elektroden van verschillende metalen treden redoxreacties op, waardoor één ervan positief wordt geladen en de tweede negatief. We hebben dit in meer detail besproken in het artikel over anode en kathode.
• Onder druk. In piëzo-elektronica (kwarts, Rochelle-zout, ammoniumfosfaat) worden tijdens mechanische werking (compressie of spanning) positieve en negatieve ladingen op de vlakken gevormd.

Dit zijn de belangrijkste soorten elektrificatie.

Wat zijn de wetten van de fysica met betrekking tot elektrificatie?

Het fenomeen elektrificatie wordt geassocieerd met natuurwetten zoals:

• Hangende wet. Beschrijft de kracht waarmee ladingen op elkaar inwerken. Het is dus mogelijk om te bepalen hoe sterk geëlektrificeerde lichamen naar elkaar worden aangetrokken.
• Wet op het behoud van lasten. Het zegt dat de algebraïsche som van kosten in een gesloten systeem ongewijzigd is. Dit suggereert dat overtollige ladingen op geëlektrificeerde objecten niet uit het niets verschijnen, maar van lichaam tot lichaam gaan.

We hebben deze wetten al overwogen, u kunt meer details vinden in de relevante artikelen waarnaar we hebben verwezen.

Praktische toepassing

Het fenomeen elektrificatie heeft zowel positieve als negatieve uitingen. Voorbeelden van positief gebruik:

1. Het gebruik van elektrostatische stoffilters voor luchtzuivering in ventilatiesystemen op het werk en thuis. Vooral relevant als er veel stof ontstaat tijdens het productieproces.
2. Het schilderen van auto's en andere metalen producten. Met elektrostatische spuitpistolen is het mogelijk om de lak negatief op te laden, de carrosserie is geaard. Hierdoor worden verfdeeltjes aangetrokken door de carrosseriedelen. De kwaliteit van de verf verbetert en het verfverbruik neemt af.
3. Elektrostatisch roken van vlees en vis kan het rookproces aanzienlijk versnellen.
4. Faux fur of decoratieve wollige coatings creëren. Fijne pool wordt door het rooster geleid, door interactie met het elektrische veld valt de stapel in een gelijkmatige laag loodrecht op het gecoate oppervlak, voorbehandeld met een kleefstofsamenstelling.

Er zijn ook een aantal toepassingen voor reinigen, sorteren, filteren en ook in de geneeskunde om de behandeling te versnellen.

De negatieve effecten van elektrificatie kunnen fatale gevolgen hebben:

1. Het verschijnen van vonken in contact met geladen voorwerpen. Dergelijke gevallen zijn onder meer vonken in het dagelijks leven, die wegglijden wanneer u uw trui uitdoet, wanneer u geschokt bent wanneer u de auto verlaat. Zo wordt een vliegtuig tijdens de vlucht geëlektrificeerd en kunnen vonken naar binnen glippen als er een ladder op is aangesloten, en hierdoor is ontsteking mogelijk, dus halen ze eerst de lading uit het vliegtuig. Ontstekingsgevallen van olietankers door elektrificatie zijn ook bekend.
2. Het fenomeen leidt tot het verschijnen van grote elektrische ladingen, ze kunnen leiden tot het falen van elektronische componenten in de technologie, zowel bij de fabricage van apparatuur als tijdens het gebruik of reparatie. Dit gebeurt als gevolg van het ontladen van het gereedschap op de printplaat.Daarom moeten elektronicareparateurs werken in geaarde elektrische armbanden en geaarde soldeerbouten en meer. In de moderne elementaire basis zijn er een aantal technische oplossingen om het effect van elektrificatie op hun werk te minimaliseren. Bijvoorbeeld het installeren van zenerdiodes parallel aan het poort-broncircuit van veldeffecttransistors.

Interessant! Er is een geval bekend waarbij bij het coaten van printplaten met vernis na montage van elektronische componenten een grote afstoting werd geconstateerd, ondanks het feit dat alle producten voor het lakken werden getest. De vraag rees: hoe kom je van het probleem van elektrificatie af? Het probleem is opgelost door het spuitpistool te aarden.

Om het materiaal te consolideren, raden we ook aan om nuttige video's over het onderwerp te bekijken:

We hebben het fenomeen elektrificatie van lichamen kort uitgelegd en verteld onder welke omstandigheden de processen van het verschijnen van ladingen op objecten plaatsvinden. Elektrificatie is belangrijk bij de productie en heeft veel nuttige toepassingen gevonden. Helaas, als u geen manieren biedt om de negatieve manifestaties op te lossen, onnodige vonken op plaatsen met de kans op explosies te voorkomen, zal dit tot ernstige problemen leiden.

Gerelateerde materialen:

• Wat is statische elektriciteit?
• Elektrische beschermingsmiddelen in elektrische installaties tot 1000V
• Hoe u uzelf kunt beschermen tegen elektromagnetische straling