Czym jest elektryczność statyczna?

Elektryczność statyczna to brak równowagi ładunków elektrycznych na powierzchni materiału. Może występować pomiędzy dwoma obiektami lub wewnątrz materiału. Nierównowaga utrzymuje się, dopóki ładunek nie zostanie usunięty przez wyładowanie elektryczne lub prąd elektryczny. W praktyce elektryczność statyczna jest wykorzystywana w kserokopiarkach, filtrach powietrza i wielu innych zastosowaniach.

Elektryczność statyczna to brak równowagi ładunków elektrycznych na powierzchni materiału

Elektryczność statyczna to zjawisko, które może powodować znaczące zakłócenia w procesie produkcji. Może między innymi powodować sklejanie się materiałów, a w rezultacie uszkodzenie części maszyn. Elektryczność statyczna jest szczególnie problematyczna dla operatorów, ponieważ może powodować porażenie prądem. Co więcej, ładunek elektryczny przyciąga pył i może nawet wywołać iskrę, zwłaszcza w strefach zagrożonych wybuchem.

Elektryczność statyczna jest wytwarzana, gdy ładunki ujemne i dodatnie są niezrównoważone na powierzchni materiału. W przypadku nieprzewodzącego izolatora, nierównowaga ta występuje, gdy struktura molekularna materiału jest niezrównoważona. Ogólnie rzecz biorąc, atomy mają równe ilości ładunków dodatnich i ujemnych. Dlatego zrównoważony atom ma ładunek ujemny w jądrze i ładunek dodatni w elektronach. W przeciwieństwie do tego, niezrównoważony atom będzie miał więcej ładunków dodatnich niż elektronów, co spowoduje, że ogólny ładunek będzie ujemny.
Jest to spowodowane tarciem między dwoma obiektami

Elektryczność statyczna jest formą przepływu elektrycznego spowodowanego interakcją naładowanych cząstek między dwoma obiektami. Występuje, gdy obiekt ociera się o inny, powodując tarcie między dwoma obiektami. Cząsteczki na powierzchniach obiektów absorbują energię z tarcia i stają się naładowane. Gdy moc wystarczająco wzrośnie, rozładowują swoje ładunki. Efektem jest krótkotrwały prąd elektryczny, który trwa zaledwie kilka mikrosekund.

Aby wytworzyć ładunek, potrzyj balon o głowę, przeciągnij stopami po dywanie lub przeciągnij balon po gładkiej powierzchni. Im więcej obiektów jest w kontakcie, tym szybciej porusza się ładunek. Elektryczność statyczna jest jednak trudna do wytworzenia przy wilgotnej pogodzie, dlatego należy wybrać chłodny, czysty i suchy dzień, aby spróbować.

Jest on używany do kopiowania

W kserokopiarce elektryczność elektrostatyczna jest wykorzystywana do przenoszenia informacji z jednego papieru na drugi. Elektryczność statyczna jest generowana przez urządzenie zwane kserokopiarką lub drukarką laserową. Urządzenie to wytwarza wzór elektryczności statycznej, który przyciąga sproszkowany atrament zwany tonerem. Następnie toner łączy się z papierem w procesie zwanym utrwalaniem.

Elektryczność statyczna jest generowana, gdy kserokopiarka naświetla dokument na specjalny bęben. Bęben działa jak balon, przyciągając cząsteczki tonera znajdujące się w dokumencie. Bęben zawiera selen, metal, który zmienia swoją przewodność pod wpływem światła. Ta zmiana przewodności umożliwia kopiarce przenoszenie obrazów na bęben.

Jest stosowany w filtrach powietrza

Elektryczność statyczna to ładunek elektryczny generowany przez pewne cząsteczki w powietrzu. Filtry powietrza wykorzystujące elektryczność statyczną są bardzo skuteczne w wychwytywaniu małych cząstek, takich jak roztocza i sierść zwierząt domowych. Elektrostatyczne filtry powietrza nie są jednak idealne do wychwytywania większych cząstek.

Elektrostatyczne filtry powietrza zawierają przewody, które ładują unoszące się w powietrzu cząsteczki i przyciągają je do płytek zbierających. Filtry te są niedrogie i nadają się do wielokrotnego użytku, ale mają problem z powłokami przeciwpyłowymi.

Jest używany w sprayach do farb

Elektrostatyka to zasada stojąca za natryskami farby, techniką, która opiera się na elektryczności statycznej w celu równomiernego i szybkiego nakładania farby. Kropelki farby opuszczają dyszę natryskową naładowane dodatnio i odpychają się wzajemnie, tworząc mgiełkę. Ponieważ farba jest naładowana, przylega do powierzchni, z którą się styka, co czyni tę metodę skutecznym sposobem malowania małych obiektów. Zużywa również mniej farby, zapewniając równomierne, jednolite wykończenie.

Elektryczność statyczna jest również wykorzystywana w elektrofiltrach, urządzeniach do kontroli zanieczyszczeń w fabrykach. Urządzenia te nadają cząstkom stałym ładunek elektrostatyczny, który przyciąga je do elektrod o przeciwnych ładunkach, zapobiegając niebezpiecznym emisjom do powietrza. Elektryczność statyczna jest również wykorzystywana w farbach w sprayu i jest stosowana na wielu produktach, w tym samochodach. Metoda ta wytwarza drobną mgiełkę farby, która przylega do malowanego obiektu.

Jest używany w teatrach

Elektryczność statyczna jest bardzo ważnym źródłem iskier elektrycznych i jest wykorzystywana do tworzenia środowiska przewodzącego w salach operacyjnych. Podłogi sal operacyjnych są wykonane z materiałów przewodzących prąd elektryczny, ale nie powinny być zbyt przewodzące, ponieważ zwiększa to ryzyko porażenia prądem. Wszystkie urządzenia i stoły w sali operacyjnej powinny być wyposażone w przewodzące kółka i wsporniki. Personel powinien również nosić antystatyczne gumowe podeszwy i odzież wykonaną z materiałów o właściwościach antystatycznych. Bawełna jest preferowana zamiast odzieży z tworzyw sztucznych.

Jest używany do testowania pyłu

Elektryczność statyczna to zjawisko, które występuje, gdy naładowane cząstki stykają się ze sobą. Cząstki o tym samym ładunku przyciągają się wzajemnie, podczas gdy te o przeciwnych ładunkach odpychają się. Zjawisko to jest wykorzystywane w testach pyłu, fotokopiarkach, elektrofiltrach i kontroli zanieczyszczenia powietrza.

Elektryczność statyczna powstaje, gdy stykają się dwa różne materiały. Wiele typowych operacji przetwarzania wytwarza elektryczność statyczną, w tym przepływ cieczy przez rury i wpływ cząstek pyłu na sprzęt przetwórczy. Wykorzystanie tego testu do określenia, czy wybuchowy pył lub proszek może eksplodować, jest ważnym środkiem ostrożności.