ELEKTRIK STATIK: BAGAIMANA IA DIHASILKAN, JENIS, CONTOH - FIZIKAL

Tenaga elektrik statik ialah pengumpulan cas elektrik pada suatu unsur sedang dalam keadaan rehat. Jenis elektrik ini ditunjukkan apabila terdapat hubungan antara jumlah proton yang sama (zarah subatomik bermuatan positif) dan elektron (zarah subatom bermuatan negatif).

Biasanya hubungan antara proton dan elektron ini dihasilkan melalui geseran dua elemen yang mempunyai cas yang berlawanan. Pada masa inilah kesan elektrik statik pada badan dapat dilihat secara fizikal.

Bagaimana elektrik statik dihasilkan?

Tenaga elektrik statik dihasilkan apabila badan yang dikenakan elektrik secara berlebihan melepasi lebihan elektron yang dimasukkan ke badan lain. Ini berlaku melalui pembebasan tenaga.

Pada gilirannya, badan yang menerima pelepasan elektron dikenakan secara statik melalui proses yang disebut induksi elektrostatik. Pelepasan dan pengisian tenaga ini - dari satu badan ke badan yang lain, masing-masing - boleh berlaku melalui percikan api atau beberapa jenis pelepasan mekanikal.

Cara yang paling biasa untuk melihat elektrik statik adalah dengan menggosok dua badan yang dicas elektrik dengan cas yang berlawanan.

Di sini keseimbangan tenaga dapat dibuktikan, kerana badan dengan kiraan elektron yang lebih tinggi menyerahkan cas ini kepada badan dengan kiraan elektron yang lebih rendah.

Walaupun badan mempunyai muatan elektrostatik yang sangat tinggi, elektron dapat "melompat" secara langsung ke arah objek pelepasan, sehingga menghasilkan busur elektrik kerana kerosakan udara dielektrik.

Pada hakikatnya, pemindahan elektron dari satu badan ke badan yang lain disebabkan oleh interaksi asas antara cas: cas elektrik yang berlawanan menarik dan seperti cas elektrik saling tolak.

Ini memungkinkan untuk cas elektrik, bergantung pada reaksi yang disebabkan oleh badan lain, untuk dipindahkan dari satu atom ke atom yang lain dan bergerak ke arah permukaan badan.

Akibatnya, pemindahan elektron berlaku dari badan yang mempunyai muatan negatif yang lebih besar ke badan dengan muatan yang kurang negatif, sehingga menimbulkan fenomena elektrostatik.

Jenis-Jenis

Tenaga elektrik statik dapat menampakkan dirinya dengan cara yang berbeza, bergantung pada sifat dan keadaan (pepejal, cair, gas) badan yang terlibat dalam proses tersebut. Oleh itu, elektrik statik boleh berlaku dalam bentuk berikut:

Memuat antara pepejal

Proses ini, juga disebut triboelectrification, berlaku apabila elektron dipindahkan antara dua badan pepejal, dan ia berlaku melalui geseran langsung atau geseran antara kedua badan. Dua contoh seperti itu:

Elektrik vitreous

Ia merujuk kepada cas elektrik yang diperoleh kaca ketika permukaannya digosok.

Tenaga elektrik bersambung

Kesan yang serupa dengan elektrik vitreous yang berlaku semasa menggosok resin.

Pemuatan cecair

Cecair boleh dicas elektrik dengan diangkut melalui paip atau dengan berinteraksi dengan zarah pepejal seperti habuk. Dalam kedua kes ini adalah mengenai hubungan pepejal-cecair.

Begitu juga, mereka juga boleh dicas secara elektrostatik dengan berinteraksi dengan gas. Walau bagaimanapun, pengisian antara cecair berlaku hanya antara cecair yang sangat penebat.

Pemuatan gas

Gas, dengan sendirinya, tidak dikenakan elektrik. Namun, adalah biasa untuk menyaksikan proses di mana gas berfungsi sebagai alat pengangkutan antara badan pepejal atau cecair.

Dengan cara ini, gas memainkan peranan sekunder dalam jenis proses ini, kerana ia hanya berfungsi sebagai penghubung antara unsur cas dan pelepasan elektrostatik.

Pemuatan serbuk

Adalah sangat biasa untuk menyaksikan pemindahan elektron antara serbuk yang diisi elektrik, kerana sifat bahan dan pelbagai sifat, bentuk dan ukuran yang dapat berlaku dalam interaksi.

Contoh sebenar

Tenaga elektrik statik terdapat dalam kehidupan seharian. Sebagai contoh, kita semua telah menyaksikan kesan elektrik kapilari, yang terkenal dengan rambut keriting atau runcing.

Berikut adalah beberapa contoh elektrik statik yang nyata untuk mendedahkan kes biasa dari kehidupan itu sendiri:

- Meletupkan belon udara, simpulkan, dan gosokkannya ke rambut anda untuk memindahkan beban dari rambut ke balon. Anda akan melihat bagaimana rambut anda melekat pada belon kerana muatan elektrostatik, kadang-kadang menentang kesan graviti.

- Di permukaan rata letakkan sedikit garam atau lada. Serentak menggosok sudu plastik dengan kain wol, pemindahan caj akan berlaku dari kain ke sudu teh. Kemudian pindahkan sudu teh lebih dekat ke garam atau lada. Anda akan melihat bagaimana zarah akan bergerak ke arah sudu teh kerana daya tarikan elektrik yang berlawanan.

- Gerakkan sisir ke atas rambut anda beberapa kali, terutamanya jika terdapat sedikit kelembapan di persekitaran. Sisir akan diisi dengan elektrik statik dengan pemindahan elektron dari rambut ke sisir. Kemudian bawa sisir lebih dekat dengan potongan kain kecil: anda akan melihat bagaimana sisir ini menempel pada sisir kerana tarikan cas elektrik yang berlawanan.

- Kilat adalah bentuk elektrik statik, kerana awan, dengan kontak langsung dengan molekul udara, menggunakan muatan elektrik tertentu yang mesti dipindahkannya untuk mengimbangkan sistem mereka. Satu-satunya alternatif untuk memindahkan lebihan elektron adalah dengan memindahkan cas tambahan ini ke awan lain melalui udara; di sana sinar berlaku.

Adakah anda mempunyai risiko kesihatan?

Elektrik statik menimbulkan risiko kesihatan sekiranya langkah pencegahan yang tepat tidak diambil.

Menurut Pentadbiran Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan, yang dikenali dengan singkatannya dalam bahasa Inggeris sebagai OSHA, sekiranya berlaku voltan tinggi, mereka boleh menyebabkan kejutan yang menyakitkan pada orang.

Sekiranya hubungan secara tiba-tiba dibuat dengan objek yang dicas secara elektrostatik, cas tersebut dapat mengalir ke seluruh badan orang itu, sehingga menyebabkan kejutan elektrik.

Dalam kes itu, akibatnya berkisar dari luka bakar hingga penyakit jantung, bergantung pada jalan elektrik elektrik bergerak ke dalam badan.

Begitu juga, elektrik statik boleh menjadi sumber pencucuhan bagi bahan mudah terbakar dan merosakkan sambungan elektronik yang sensitif.

Rujukan

Jenis elektrik yang berbeza (2016). Dipulihkan dari: atomberg.com
Cara Menghasilkan Elektrik Statik (2017). Dipulihkan dari: sciencing.com
Jonassen, N. (2000). Bagaimana Penjanaan Elektrik Statik? Static, Kejuruteraan Pematuhan 17, no. 5. Dipulihkan dari: incompliancemag.com
Lucas, J. (2015). Apa itu Elektrik Statik? Dipulihkan dari: livescience.com
Prinsip elektrik: elektrik statik dan dinamik (2013). Dipulihkan dari: redusers.com
Redondo, R. (2018). Kamus Kejuruteraan Elektrik. Universiti Salamanca. Sekolah Menengah Teknik Kejuruteraan Industri. Dipulihkan dari: elektrik.usal.es

ELEKTRIK STATIK: BAGAIMANA IA DIHASILKAN, JENIS, CONTOH - FIZIKAL - 2026