Γιατί ακούω έναν ήχο "κρακ" όταν βγάζω το πουλόβερ μου;
Όταν βγάζετε το πουλόβερ σας το βράδυ, μερικές φορές θα ακούσετε έναν ήχο "κράξιμο" και αν σβήσετε τα φώτα, μπορείτε ακόμα να δείτε σπινθήρες ηλεκτρισμού! Τι συμβαίνει εδώ;
Μπορεί να μην νομίζετε ότι μόλις έχετε βιώσει εκατοντάδες "κεραυνούς και βροντές"! Αυτό δεν είναι ανησυχητικό. Ο Αμερικανός φυσικός Franklin, ήδη από το 1752, χρησιμοποίησε το διάσημο πείραμά του με χαρταετό για να αποδείξει ότι ο κεραυνός είναι φαινόμενα ηλεκτρικής εκκένωσης στη φύση. Φυσικά, η εκκένωση του κεραυνού είναι πολύ μεγάλη και αυτό που βιώνετε στο σώμα σας είναι απλώς μια «μινιατούρα αστραπή» με πολύ μικρή εκκένωση, οπότε δεν θα τη νιώσετε καθόλου. Αλλά, γιατί ηλεκτρίζεται το σώμα;
Γνωρίζουμε ότι η ύλη αποτελείται από άτομα.Τα άτομα περιέχουν πολλά ηλεκτρόνια.Τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικά φορτία και οι πυρήνες θετικά.Όταν τα θετικά και αρνητικά φορτία είναι ίσα, η ύλη δεν εμφανίζει ηλεκτρικές ιδιότητες προς τα έξω. Αν τρίψουμε μια λαστιχένια ράβδο με γούνα και μια γυάλινη ράβδο με μετάξι, αυτά τα προηγουμένως αφόρτιστα αντικείμενα φορτίζονται και προσελκύουν μικρότερα κομμάτια χαρτιού. Αποδεικνύεται ότι όταν τα αντικείμενα τρίβονται συνεχώς μεταξύ τους, επειδή οι ατομικοί πυρήνες διαφορετικών ουσιών έχουν ισχυρή ή ασθενή έλξη στα ηλεκτρόνια, η τριβή μπορεί να κάνει ορισμένα ηλεκτρόνια να μεταβούν από αντικείμενα με ασθενέστερη έλξη σε ηλεκτρόνια σε αντικείμενα με ισχυρότερη έλξη στα ηλεκτρόνια. το αντικείμενο ανεβαίνει, ως αποτέλεσμα, το αντικείμενο που χάνει ηλεκτρόνια φορτίζεται θετικά και το αντικείμενο που αποκτά ηλεκτρόνια φορτίζεται αρνητικά.Αυτή η διαδικασία είναι ηλεκτρισμός τριβής και ο ηλεκτρισμός που παράγεται από την τριβή δεν θα ρέει, που ονομάζεται στατικός ηλεκτρισμός. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα ηλεκτρισμού τριβής στη ζωή. Για παράδειγμα, όταν ο καιρός είναι ξηρός, μετά το χτένισμα των καθαρών μαλλιών με μια νάιλον ή σκληρή χτένα από καουτσούκ, μερικά ηλεκτρόνια θα τρέξουν από τα μαλλιά στη χτένα, κάνοντας τα μαλλιά θετικά φορτισμένα και χτένα αρνητικά φορτισμένο. Βάλτε τη χτένα δίπλα στα μαλλιά, τα μαλλιά θα μαζευτούν απαλά από τη χτένα.
Φοράμε πουλόβερ και κινούμαστε συνεχώς όλη την ημέρα, προκαλώντας συνεχή τριβή ανάμεσα στο πουλόβερ και το πουκάμισο, και ανάμεσα στο πουκάμισο και το δέρμα, και η τριβή φορτίζει τα ρούχα και το σώμα μας. Όταν βγάζετε το πουλόβερ σας το βράδυ, κάποια θετικά και αρνητικά φορτία θα εξουδετερωθούν, με αποτέλεσμα ένα φαινόμενο αποφόρτισης. Έτσι, ακούσαμε τον ήχο του «κράξιμο» και είδαμε τις σπίθες που αναβοσβήνουν.
Ίσως ακόμα να αναρωτιέστε, εάν το σώμα σας φορτιστεί, θα προκαλέσει ηλεκτροπληξία; Μην ξεχνάτε, το σώμα σας είναι φορτισμένο με στατικό ηλεκτρισμό και δεν περνά ρεύμα από το σώμα σας, επομένως δεν θα σας εμποδίσει. Έπειτα, υπάρχει φαινόμενο εκκένωσης όταν βγάζετε το πουλόβερ, ρεύμα δεν υπάρχει;Ναι. Ωστόσο, επειδή το σώμα μεταφέρει πολύ λίγο ηλεκτρισμό, μόνο ένα εκατομμυριοστό του κουλόμπ, ακόμα κι αν ο χρόνος εκφόρτισης είναι το ένα δέκατο του δευτερολέπτου του αυτιού, το ρεύμα είναι μόνο 0,1 mA, το οποίο απέχει ακόμα από το ρεύμα των 50 mA που προκαλεί ηλεκτροπληξία στο ανθρώπινο σώμα. Πολύ μακριά!
Αν και το ρεύμα που δημιουργείται από την ηλεκτροστατική εκκένωση στο σώμα δεν βλάπτει το ανθρώπινο σώμα μας, μπορεί να προκαλέσει άλλες σοβαρές συνέπειες. Ο σπινθήρας που δημιουργείται από την εκκένωση μπορεί να προκαλέσει ανάφλεξη της βενζίνης και να προκαλέσει έκρηξη, επομένως οι εργαζόμενοι στις αποθήκες πετρελαίου θα πρέπει να αποφεύγουν να φορούν ρούχα από νάιλον ή πολυεστέρα. Επιπλέον, τα βυτιοφόρα υγρών που μεταφέρουν βενζίνη σέρνουν όλα μια σιδερένια αλυσίδα "ουρά". Ο σκοπός αυτής της "ουράς" είναι να μεταφέρει έγκαιρα τον στατικό ηλεκτρισμό που έχει συσσωρευτεί στο όχημα στο έδαφος.
Ο στατικός ηλεκτρισμός έχει επίσης μια πτυχή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Η ηλεκτροστατική αντιγραφή και η εκτύπωση λέιζερ πρέπει να χρησιμοποιούν οπτικές μεθόδους για να σχηματίσουν πρώτα μια ηλεκτροστατική λανθάνουσα εικόνα, να απορροφήσουν το τόνερ με ηλεκτροστατική έλξη και μετά να μεταφέρουν το τόνερ στο χαρτί αντιγραφής σαν σφραγίδα και μετά να θερμάνουν για να παραμείνει σταθερά το τόνερ στο χαρτί . Η γεννήτρια van der Graaff χρησιμοποιεί επίσης στατικό ηλεκτρισμό για να επιταχύνει ιόντα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εμφύτευση ιόντων ημιαγωγών και στην έρευνα της πυρηνικής φυσικής.
