Τα ξηρά μαλλιά στέκονται στο άκρο, προσελκύονται στη χτένα. Κατά τη διάρκεια μιας θερινής καταιγίδας, σπασμένες φωτεινές ρίγες γλιστρούν ανάμεσα στο έδαφος και τα σύννεφα.
Αυτά είναι όλα παραδείγματα στατικού ηλεκτρισμού. Μιλούν για στατικό ηλεκτρισμό όταν τα συνηθισμένα αντικείμενα γύρω μας - μαλλιά, γούνα, κουβέρτα, σύννεφα, γη - λαμβάνουν ηλεκτρικό φορτίο. Και πάρτε το στην ώρα του.
Η φύση της ηλεκτροδότησης των μαλλιών
Για να κατανοήσουμε τη φύση αυτού του φαινομένου, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τη συμπεριφορά των ατόμων. Γνωρίζουμε ότι κάθε άτομο έχει έναν θετικά φορτισμένο πυρήνα στο κέντρο. Υπάρχουν θετικά φορτισμένα πρωτόνια και ουδέτερα νετρόνια στον πυρήνα. Ο πυρήνας περιβάλλεται από ένα νέφος αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων. Αυτά τα ηλεκτρόνια προσελκύονται από θετικά φορτισμένα πρωτόνια. Η δύναμη αυτής της έλξης αποτρέπει την καταστροφή του ατόμου, δηλαδή τον διαχωρισμό των ηλεκτρονίων από αυτό. Πρέπει να ειπωθεί ότι αυτή είναι μια πολύ ισχυρή ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Χωρίς αυτό, όλα στο Σύμπαν θα καταρρεύσουν σε έναν τυχαίο σωρό σωματιδίων.
Εάν ο πυρήνας περιέχει τρία πρωτόνια, τότε το νέφος ηλεκτρονίων πρέπει να περιέχει τρία ηλεκτρόνια για να εξισορροπήσει το φορτίο του πυρήνα. Έτσι, ολόκληρο το άτομο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο, δεν φέρει το προκύπτον ηλεκτρικό φορτίο. Όλα τα φυσικά σώματα γύρω μας αποτελούνται από άτομα και επομένως είναι επίσης ηλεκτρικά ουδέτερα, δηλαδή δεν φέρουν ηλεκτρικό φορτίο.
Οι σπινθήρες στατικού ηλεκτρισμού εμφανίζονται όταν τα σώματα λαμβάνουν για λίγο ηλεκτρικό φορτίο, δηλαδή φορτίζονται. Η φόρτιση σημαίνει να διαταράξετε το ισοζύγιο φόρτισης του ατόμου κερδίζοντας ή χάνοντας έναν ορισμένο αριθμό ηλεκτρονίων.Είναι πολύ εύκολο να φορτίσετε τα μαλλιά σας χτενίζοντας τα σε στεγνό δωμάτιο. Η χτένα αφαιρεί ηλεκτρόνια από τα μαλλιά, και τα δύο σώματα: η χτένα και τα μαλλιά - φορτίζονται.
Στατικός ηλεκτρισμός και μαλλιά
Ο λόγος για την αναδιανομή των χρεώσεων είναι η τριβή. Η δύναμη τριβής προκύπτει όταν υπάρχει στενή επαφή και αμοιβαία κίνηση δύο επιφανειών. Τα μαλλιά και τα πλαστικά δόντια της χτένας φαίνονται ομοιόμορφα και απαλά. Αλλά αν μπορούσαμε να συρρικνωθούμε στο μέγεθος ενός ατόμου, θα δούμε ένα πολύ λοφώδες τοπίο: εδώ και υπάρχουν διάσπαρτοι σωροί ατόμων. Όταν χτενίζονται τα μαλλιά, οι ατομικοί «λόφοι» των μαλλιών προσκολλώνται στις ατομικές «κοιλάδες» των δοντιών της χτένας και το αντίστροφο.
Ενδιαφέρον γεγονός: Ο στατικός ηλεκτρισμός συμβαίνει όταν τα σώματα φορτίζονται προσωρινά.
Η δύναμη τριβής μειώνεται σε ένα υγρό δωμάτιο, επειδή το νερό που αποτίθεται στα μαλλιά και τη χτένα εξομαλύνει τους ατομικούς λόφους και τις χαράδρες. Ομοίως, η τριβή μειώνεται εάν τα μαλλιά είναι λιπαρά. Η μεμβράνη λίπους επιτρέπει στα δόντια της χτένας να γλιστρούν ομαλά. Αλλά αν τα μαλλιά είναι στεγνά και υπάρχουν λίγοι υδρατμοί στον αέρα στο δωμάτιο, τότε εδώ είναι - η δύναμη της τριβής θα δείξει την επίδρασή της. Ταυτόχρονα, τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται από τα μαλλιά και προσκολλώνται στα άτομα της χτένας. Τα ηλεκτρόνια φέρουν αρνητικό φορτίο, έτσι η χτένα φορτίζει επίσης αρνητικά.
Ενδιαφέρον γεγονός: η τριβή αυξάνεται σε ξηρό δωμάτιο.
Σε αυτήν την περίπτωση, τα μαλλιά χάνουν ηλεκτρόνια και φορτίζονται θετικά. Και αφού προσελκύονται τα αντίθετα σημάδια, τα θετικά φορτισμένα μαλλιά κολλάνε στην αρνητικά φορτισμένη χτένα με ενοχλητική αντοχή.Σηκώστε τη χτένα και θα δείτε πώς τα μαλλιά τεντώνεται υπάκουα μετά από αυτό. Με την πάροδο του χρόνου, τα άτομα λαμβάνουν τα ηλεκτρόνια που λείπουν ή απαλλαγούν από την περίσσεια και αποκαθίσταται η κανονική ηλεκτρική ισορροπία.