Il elettricità statica È l'accumulo di carica elettrica su un elemento a riposo. Questo tipo di elettricità si manifesta quando c'è contatto tra la stessa quantità di protoni (particelle subatomiche con carica positiva) ed elettroni (particelle subatomiche con carica negativa)..
Solitamente questo contatto tra protoni ed elettroni è generato dall'attrito di due elementi che hanno cariche opposte. È in questo momento che gli effetti dell'elettricità statica sui corpi sono fisicamente evidenti..
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L'elettricità statica viene prodotta quando un corpo eccessivamente carico di elettricità passa gli elettroni in eccesso che ospita in un altro corpo. Ciò avviene attraverso il rilascio di energia.
A sua volta, il corpo che riceve la scarica di elettroni viene caricato staticamente attraverso un processo chiamato induzione elettrostatica. Questa scarica e carica di energia -da un corpo all'altro, rispettivamente-, possono avvenire attraverso scintille o qualche tipo di scarica meccanica.
Il modo più comune per percepire l'elettricità statica è attraverso lo sfregamento di due corpi caricati elettricamente con cariche opposte..
Qui viene evidenziato il bilancio energetico, poiché il corpo con un numero di elettroni più alto cede questa carica al corpo con un conteggio di elettroni più basso..
Anche se un corpo ha una carica elettrostatica molto elevata, gli elettroni possono “saltare” direttamente verso l'oggetto della scarica, generando così un arco elettrico dovuto alla rottura dielettrica dell'aria..
In sostanza, il trasferimento di elettroni da un corpo all'altro è dovuto all'interazione di base tra le cariche: cariche elettriche opposte si attraggono e cariche elettriche simili si respingono a vicenda..
Ciò rende possibile che le cariche elettriche, a seconda della reazione indotta dagli altri corpi, vengano trasferite da un atomo all'altro e si spostino verso la superficie dei corpi..
Di conseguenza, il trasferimento di elettroni avviene dal corpo che ha una maggiore carica negativa verso il corpo con minore carica negativa, dando luogo al fenomeno elettrostatico.
L'elettricità statica può manifestarsi in modi diversi, a seconda della natura e dello stato (solido, liquido, gassoso) dei corpi coinvolti nel processo. Pertanto, l'elettricità statica può assumere le seguenti forme:
Questo processo, chiamato anche triboelettrificazione, si verifica quando gli elettroni vengono trasferiti tra due corpi solidi e avviene per attrito diretto o attrito tra entrambi i corpi. Due di questi esempi sono:
Si riferisce alla carica elettrica che il vetro acquisisce quando la sua superficie viene sfregata.
Effetto analogo all'elettricità vetrosa che si verifica quando si sfrega una resina.
I liquidi possono caricarsi elettricamente se trasportati attraverso tubi o interagendo con particelle solide come la polvere. In entrambi i casi si tratta di contatti tra solidi e liquidi..
Allo stesso modo, possono anche caricarsi elettrostaticamente interagendo con i gas. Tuttavia, il caricamento tra liquidi avviene solo tra liquidi altamente isolanti..
I gas, da soli, non sono caricati elettricamente. Tuttavia, è comune assistere a processi in cui un gas funge da mezzo di trasporto tra corpi solidi o liquidi..
In questo modo, i gas svolgono un ruolo secondario in questo tipo di processo, poiché servono solo come collegamento tra la carica elettrostatica e gli elementi di scarica..
È molto comune assistere al trasferimento di elettroni tra polveri caricate elettricamente, a causa della natura dei materiali e della varietà di proprietà, forme e dimensioni che possono verificarsi nell'interazione..
L'elettricità statica è presente nella vita di tutti i giorni. Ad esempio, abbiamo tutti assistito agli effetti dell'elettricità capillare, popolarmente nota come crespo o capelli appuntiti..
Ecco alcuni esempi reali di elettricità statica per esporre casi comuni della vita stessa:
- Fai esplodere un pallone aerostatico, annodalo e strofinalo contro i capelli per trasferire la carica dai capelli al pallone. Vedrai come i tuoi capelli aderiscono al palloncino a causa della carica elettrostatica, sfidando a volte l'effetto della gravità.
- Su una superficie piana mettere un po 'di sale o pepe. Contemporaneamente strofinando un cucchiaino di plastica con un panno di lana, il trasferimento di carica avverrà dal panno al cucchiaino. Quindi sposta il cucchiaino più vicino al sale o al pepe. Vedrai come le particelle si avvicineranno verso il cucchiaino a causa dell'attrazione da parte di cariche elettriche opposte.
- Passa più volte il pettine sui capelli, soprattutto se c'è poca umidità nell'ambiente. Il pettine verrà caricato di elettricità statica dal trasferimento di elettroni dai capelli al pettine. Quindi avvicina il pettine a pezzetti di tessuto: vedrai come questi si attaccano al pettine per attrazione di cariche elettriche opposte.
- Il fulmine è una forma di elettricità statica, poiché le nuvole, avendo contatto diretto con le molecole d'aria, adottano una certa carica elettrica che devono trasferire per bilanciare il loro sistema. L'unica alternativa per trasferire gli elettroni in eccesso è trasferire questa carica extra su un'altra nuvola attraverso l'aria; lì avvengono i raggi.
L'elettricità statica pone rischi per la salute se non vengono prese le dovute precauzioni.
Secondo la Occupational Safety and Health Administration, nota con l'acronimo in inglese OSHA, in caso di scariche ad alta tensione possono indurre shock dolorosi nelle persone.
Se viene effettuato un contatto improvviso con un oggetto caricato elettrostaticamente, la carica può fluire attraverso il corpo della persona, generando una scossa elettrica..
In questo caso, le conseguenze vanno da un'ustione a un danno cardiaco, a seconda del percorso che l'elettricità statica percorre nel corpo..
Allo stesso modo, l'elettricità statica può essere una fonte di accensione per sostanze infiammabili e danneggiare i collegamenti elettronici sensibili..
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