הגדרת חשמל סטטי ותופעות בחיי היומיום

חשמל סטטי הוא תופעה חשמלית המתרחשת לעיתים קרובות בה מעבירים חלקיקים טעונים ממקום למקום אחר.

דוגמה היא כאשר אנו מסרקים את השיער, מבלי להרגיש שהשיער יונף לכיוון המסרק. אירוע זה התגלה כתופעה של חשמל סטטי.

כיצד יכול להתרחש חשמל סטטי, שקול את ההסבר הבא

הגדרת חשמל סטטי

לפני שלומדים את המשמעות של חשמל סטטי. עלינו לדעת שאובייקט מורכב מאטומים טעונים. מטען חיובי, מטען שלילי ונייטרלי.

• מטען חיובי נקרא פּרוֹטוֹן(ממוקם בגרעין האטום)
• המטען השלילי נקרא אֶלֶקטרוֹן(נמצא במעטפת האטומית)
• מטען נייטרלי ידוע נויטרונים (בגרעין האטום)

מטענים אלה נקראים מטענים חשמליים. מטען חשמלי הוא המטען הבסיסי על אובייקט, כך שהוא יכול לחוות כוח על עצם אחר שיש בו גם מטען חשמלי במרחק קרוב. המטען החשמלי מסומל "ש" עם יחידות C (קולומב).

למשל, כאשר אנו משפשפים את הסרגל בשיער. בתחילה שיער מטען ניטראלי. כאשר משפשפים אותם בשיער, אלקטרוני השיער עוברים אל הבר כך שהמטען של הבר הופך לשלילי. העברת אלקטרונים זו גורמת להבדל במטען השיער והמסרק כך שהוא לא מאוזן.

נוסחת חשמל סטטי

בהקשר זה, חשמל סטטי הוא חוסר איזון של מטען חשמלי או על פני האובייקט.

החוק המתאר את האינטראקציה בין שני אובייקטים טעונים חשמליים מכונה החוק של קולומב. חוק זה קובע זאת

"כאשר ישנם שני עצמים בעלי סוגים דומים או שונים מבחינה חשמלית, המטענים q1 ו- q2 מופרדים על ידי מרחק של r, יהיה כוח מושך או דוחה"

אם לשני האובייקטים מטען זהה, מתרחש כוח דוחה. אם לשני האובייקטים יש סוגים שונים של מטענים, יהיה כוח מושך. הנה הנוסחה:

תופעת החשמל הסטטי ביומיום

להלן דוגמאות לתופעות חשמל סטטי שתוכלו להיתקל בהם בחיי היומיום.

1. היווצרות הברק כשגשם.

כאשר יורד גשם, אוסף עננים יוצר ענן גדול כך שיש חיכוך בין ענן אחד למשנהו.

תנועה זו גורמת לאלקטרונים לנוע בחופשיות וליצור חיכוך של מטען חשמלי הנופל מהעננים למישור כדור הארץ לנטרול.

2. משפשפים את בד המשי בזכוכית.

בד משי שנשפשף עם מוט זכוכית. ואז תהיה משיכה בין שני האובייקטים.

הסיבה לכך היא שהאלקטרונים ממוט הזכוכית יועברו לבד המשי כך שלמוט הזכוכית יהיה מטען חיובי ולמוט הזכוכית יהיה מטען שלילי.

3. משפשפים את מוט הפלסטיק בבד צמר.

לשני האובייקטים הללו יש מטען ניטרלי, אך כאשר יש לשפשף את שני האובייקטים תהיה העברת אלקטרונים מבד הוול לסרגל הפלסטיק, מה שגורם לסרגל הפלסטי להיות מטען שלילי ולבד הוול יש מטען חיובי.

4. ידיים התקרבו למסך הטלוויזיה.

כשהתקרבנו למסך הטלוויזיה שזה עתה כובה. ואז השיער הדק שנמצא ביד יעמוד.

5. מכונת צילום.

במכונת הצילום רכיב פלטת מתכת מצופה סלניום הממוקם במרכז ויש בתוכו מגש מפתח עם טונר (אבקה שחורה דקה).

עקרון העבודה של מכונת הצילום הוא שהצלחת טעונה באופן חיובי ותמשוך חלקיקים טעונים שלילית מהטונר. דפוס הטונר מועבר לאחר מכן על נייר ריק ואופים עליו

6. ניצוצות על צמיגי משאיות בכביש המהיר.

נוכחות של חיכוך בין צמיג מכונית או משאית לכביש מייצרת מטען חשמלי שלילי ואילו גוף המתכת של מכונית או משאית הסמוכים לצמיג הופך לטעון באופן חיובי בגלל אינדוקציה.

זה יכול לגרום להופעת ניצוצות ולהביא לסכנה שהיא עלולה לשרוף עומסי רכב דליקים כמו בנזין.

7. ריסוס צבע.

שיטת ריסוס הצבע היא נוכחות של חיכוך בין גרגרי הצבע מתַרסִיסעם הזרבובית והאוויר ליצירת עומס. אם לאובייקט שצוירו תהיה מטען הפוך, גרגרי הקאטה ימשכו לגוף האובייקט.