Electricitat estàtica

Electricitat estàtica

Per a la ciència que estudia les càrregues estàtiques, vore Electrostàtica

Archiu:Static on the playground (48616367).jpg

Els cabells de la chiqueta es repelixen entre sí per causa de la càrrega elèctrica positiva adquirida per mig del contacte en el tobogán.

El terme electricitat estàtica es referix a l'acumulació d'un excés de càrrega elèctrica (positives o negatives) en un material conductor o aïllant. Els efectes de l'electricitat estàtica són familiars per a la majoria de les persones perque poden vore, notar i inclús aplegar a sentir les purnes de les descàrregues que es produïxen quan s'acosta l'objecte en excés de càrrega a un bon conductor elèctric (com un conectat a una pren de terra) o un atre objecte en un excés de càrrega pero en la polaridad oposta.

Història

El fenomen de l'electricitat estàtica és conegut des de l'antiguetat, aproximadament des de el VI L'investigació científica sobre este fenomen va començar quan es varen poder construir màquinas capaces de generar electricitat estàtica, com el generador electrostàtic construït per William Thomson en el XIX. La relació entre l'electricitat estàtica i els núvols de tormenta no va ser demostrada fins al 1850 per Michael Faraday.

Michael Faraday va publicar en 1832 els resultats dels seus experiments sobre la naturalea de lo que fins a llavors es pensava que eren diferents tipos d'electricitat, demostrant que l'electricitat induïda en un iman, l'electricitat fotovoltaica produïda per una pila voltaica i l'electricitat estàtica eren del mateix tipo. A partir d'este moment l'estudi de l'electricitat estàtica va quedar dins de l'electricitat en general.

Causes de l'electricitat estàtica

Archiu:Cat demonstrating static cling with styrofoam peanuts.jpg

Perles de poliestireno adherides al pelaje d'un gat pel efecte triboeléctrico.

Els materials en els que tractem en la nostra vida diària estan formats per àtoms i molècules que són eléctricamente neutres perque tenen el mateix número de càrregues positives (protones en el núcleu) que de càrregues negatives (electrons al voltant del núcleu). El fenomen de l'electricitat estàtica requerix d'una separació sostinguda entre les càrregues positives i negatives. A continuació es mostren les principals causes per a que açò siga possible.

Inducció de la separació de càrregues per contacte

Els electrons poden ser intercanviats entre dos materials per contacte i, ademés, els materials que tenen uns electrons débilment lligats tenen tendència a perdre-los mentres que els materials que no tenen plenes les capes externes d'electrons tenen tendència a guanyar-los. Este fenomen és conegut com triboelectricidad i dona com a resultat que un dels objectes que s'han posat en contacte quede carregat positivament mentres l'atre es carrega negativament. La polaridad i la cantitat de la càrrega neta que queda a cada material quan se separen dependrà de les seues posicions relatives en la série triboeléctrica (una llista que classifica els materials en funció de la seua polaridad i la seua capacitat d'adquirir càrrega). l'efecte triboeléctrico és la causa principal de l'electricitat estàtica que observem en la nostra vida diària i inclou la que es produïx per rozamiento de diferents materials.

Separació de càrregues induïda per la pressió

Alguns tipos de cristalés i ceràmica tenen la propietat de generar una separació de càrregues en resposta a l'aplicació d'un esforç mecànic, és lo que es denomina piezoelectricidad, esta és un fenomen presentat per determinats cristals que en ser somesos a tensions mecàniques adquirixen una polarisació elèctrica en la seua massa.

Separació de càrregues induïda per la temperatura

Alguns minerals, com la turmalina, presenten la capacitat de ser polarisats per efecte del calor, és lo que es coneix com piroelectricidad o efecte piroeléctrico. Tots els materials piroeléctricos són també piezoelèctrics, les dos propietats estan estretament relacionades entre sí. La piroelectricidad és la capacitat de canviar la polarisació d'alguns materials somesos a canvis de temperatura generant un potencial elèctric, produït pel moviment de les càrregues positives i negatives als extrems oposts de la superfície a través de la migració.

Separació de càrregues induïda per la presència d'un objecte carregat

Un objecte carregat, posat prop d'un atre eléctricamente neutre, causarà la separació de les càrregues de l'atre, ya que les càrregues de la mateixa polaridad es repelixen mentres que les de diferent polaridad s'atrauen. Com la força deguda a l'interacció entre les càrregues elèctriques disminuïx ràpidament en l'aument de la distància, l'efecte serà major si estan molt prop. Este efecte és major quan l'objecte inicialment neutre és un conductor elèctric perque les càrregues tenen més facilitat per a moure's.

És possible induir una separació de càrregues i si l'objecte està convenientment conectat a terra deixar-ho carregat permanentment. Est és el sistema que utilisa el generador de Van de Graaff, un aparat habitualment utilisat per a demostrar els efectes de l'electricitat estàtica.

Vore també

• Camp electrostàtic
• Càrrega elèctrica
• Descàrrega electrostàtica
• Electrostàtica