Statisk elektricitet
Statisk elektricitet er en forøgelse af den elektriske ladning på overfladen af genstande. Denne elektriske ladning forbliver på en genstand, indtil den enten flyder ned i jorden eller hurtigt mister sin ladning ved en udladning. Udveksling af ladninger kan ske under forhold som f.eks. når forskellige genstande gnides og adskilles. En statisk ladning vil kun forblive, når en af overfladerne har en høj modstand mod elektrisk strøm. Virkningerne af statisk elektricitet er velkendte for de fleste mennesker, fordi de kan se, føle og endda høre gnisterne. Denne gnist opstår, når den overskydende ladning neutraliseres. Denne neutralisering sker, når overskydende ladning strømmer ind i en elektrisk leder (f.eks. en vej til jord). Andre ladningsstrømme opstår, når et ladet objekt befinder sig i nærheden af et område med en overskudsladning af modsat polaritet (positiv eller negativ). Det velkendte fænomen med et statisk "stød" skyldes neutralisering af ladning.
Lyn, et eksempel på statisk udladning
Historie
I græsk tid fandt Thales statisk elektricitet, da han rensede sit rav. Men på det tidspunkt var man ikke opmærksom på dette og forskede ikke i det. De vidste bare, at det at gnide noget, der skaber en trækkraft. Den seriøse forskning i statisk elektricitet blev påbegyndt i det 17. århundrede, da Otto Von Guericke lavede den første gnidningsgenerator. Og i det 18. århundrede begyndte Coulomb at forske i en fast mængde statisk elektricitet. Benjamin Franklin forbandt statisk elektricitet med storme. I 1832 offentliggjorde Michael Faraday resultaterne af sit eksperiment om elektricitetens identitet. Denne rapport beviste, at elektricitet fremstillet ved hjælp af en magnet, voltaisk elektricitet produceret af et batteri og statisk elektricitet alle er den samme. Siden Faradays resultat kan historien om statisk elektricitet betragtes som studiet af elektricitet i almindelighed.
Charge
Mange situationer kan forårsage statisk elektricitet.
- Kontakt giver adskillelse af ladninger:
De fleste materialer har en unik kemisk tiltrækningskraft på elektroner. På grund af dette kan gnidning af forskellige materialer forårsage ladningsadskillelse. Materialet vil have en positiv ladning, hvis det har en lavere tiltrækningskraft for elektroner end det andet materiale.Nogle gange kan man ved at gå over et tæppe og derefter røre ved en metalgenstand (f.eks. et dørhåndtag) få et stød af statisk elektricitet.
- Tryk skaber adskillelse af ladninger:
Et tryk, der er stærkt nok til at skabe en adskillelse af ladning i visse typer materialer, som f.eks. krystaller og keramiske molekyler.
- Varme adskiller ladningerne:
Opvarmning af visse materialer kan give elektroner kraft. Ved hjælp af denne kraft løsriver elektronerne sig fra atomerne. De atomer, der mister elektroner, får en positiv ladning.
- Opladning gør adskillelse af opladning:
Et ladet objekt kan få et neutralt objekt til at adskille en ladning fra et neutralt objekt. Ladninger med samme fortegn (negativ til negativ eller positiv til positiv) frastøder hinanden, og ladninger med modsat fortegn tiltrækker hinanden. Dette tvinger den del af det neutrale objekt, der befinder sig i nærheden af det ladede objekt, til at have modsat ladning af det ladede objekt. Denne kraft svækkes hurtigt, hvis de to objekter bevæger sig væk fra hinanden. Effekten opstår mest, når det neutrale objekt har en ladning, der kan bevæge sig frit
Statisk elektricitet kan forårsage et let stød.
Udledning
Statisk afladning er overskydende ladning, der neutraliseres af en strøm af ladninger fra eller til omgivelserne. Positive ladninger får elektroner fra omgivelserne, og negative ladninger mister deres elektroner til omgivelserne.
Følelsen af et statisk elektrisk stød skyldes stimulering af nerverne, når den neutraliserende strøm løber gennem kroppen. På grund af tilstedeværelsen af meget vand i kroppen er ladningen generelt ikke nok til at forårsage en faretruende høj strøm. Lynnedslag er også et eksempel på statisk udladning. En sky får en meget stor ladning ved at støde sammen med andre skyer. Den afgiver den overskydende ladning til jorden. Men denne enorme ladning forekommer aldrig naturligt i menneskets omgivelser, medmindre det bliver ramt af lynet.
På trods af den tilsyneladende uskadelige karakter af statisk elektricitet kan der være betydelige risici i forskning, fordi en stor ladning kan ødelægge udstyret.
