Statická elektřina
Statická elektřina znamená zvýšení elektrického náboje na povrchu předmětů. Tento elektrický náboj zůstává na předmětu tak dlouho, dokud se nepropustí do země nebo dokud se rychle neztratí vybitím. K výměně náboje může docházet za takových podmínek, jako když se různé předměty třou a oddělují. Statický náboj zůstane zachován pouze tehdy, když má jeden z povrchů vysoký odpor proti elektrickému proudění. Účinky statické elektřiny jsou většině lidí známé, protože mohou vidět, cítit a dokonce i slyšet jiskření. K tomuto jiskření dochází při neutralizaci přebytečného náboje. K této neutralizaci dochází, když přebytečný náboj proudí do elektrického vodiče (například do cesty k zemi). K jinému toku náboje dochází, když se nabitý předmět nachází v blízkosti oblasti s přebytečným nábojem opačné polarity (kladné nebo záporné). Známý jev statického "šoku" je způsoben neutralizací náboje.
Blesk, jeden z příkladů statického výboje
Historie
V řeckém věku objevil Thalés při čištění jantaru statickou elektřinu. V té době tomu však nevěnovali pozornost a nezkoumali to. Věděli jen, že třením něčeho vzniká tahová síla. Usilovný výzkum statické elektřiny byl zahájen v 17. století, kdy Otto von Guericke sestrojil první třecí generátor. A v 18. století zahájil Coulomb výzkum pevného množství statické elektřiny. Benjamin Franklin spojoval statickou elektřinu s bouřkami. V roce 1832 zveřejnil Michael Faraday výsledky svého experimentu o identitě elektřiny. Tato zpráva prokázala, že elektřina vyrobená pomocí magnetu, voltážní elektřina vyrobená baterií a statická elektřina jsou stejné. Od Faradayova výsledku lze historii statické elektřiny považovat za studium elektřiny obecně.
Nabíjení
Statickou elektřinu může způsobit mnoho situací.
- Kontakt umožňuje oddělení poplatků:
Většina materiálů má jedinečnou chemickou přitažlivost pro elektrony. Z tohoto důvodu může tření různých materiálů způsobit oddělení náboje. Materiál bude mít kladný náboj, pokud má nižší přitažlivost pro elektrony než druhý materiál.Někdy může chůze po koberci a následný dotyk kovového předmětu (např. kliky) způsobit úraz statickou elektřinou.
- Tlak způsobuje oddělení náboje:
Dostatečně silný tlak způsobí oddělení náboje v určitých typech materiálů, jako jsou krystaly a molekuly keramiky.
- Teplo způsobuje oddělení náboje:
Zahřívání některých materiálů může dodat elektronům energii. Touto energií se elektrony uvolňují z atomů. Atomy, které ztrácejí elektrony, se nabíjejí kladně.
- Náboj odděluje náboj:
Nabitý objekt může způsobit oddělení náboje od neutrálního objektu. Náboje stejného znaménka (záporný se záporným nebo kladný s kladným) se vzájemně odpuzují a náboje opačného znaménka se přitahují. To nutí část neutrálního objektu, která je v blízkosti nabitého objektu, mít opačný náboj než nabitý objekt. Tato síla rychle slábne, pokud se oba objekty od sebe vzdalují. Tento efekt se nejvíce projevuje, když má neutrální objekt náboj, který se může volně pohybovat
Statická elektřina může způsobit mírný šok.
Absolutorium
Statický výboj je přebytečný náboj, který je neutralizován prouděním nábojů z okolí nebo do okolí. Kladné náboje získávají elektrony z okolí a záporné náboje ztrácejí elektrony do okolí.
Pocit statického elektrického šoku je způsoben stimulací nervů při průchodu neutralizačního proudu lidským tělem. Vzhledem k přítomnosti velkého množství vody v těle není náboj obvykle dostatečný k tomu, aby způsobil nebezpečně vysoký proud. Příkladem statického výboje je také blesk. Mrak získá srážkou s jiným mrakem velmi velký náboj. Přebytečný náboj odevzdá zemi. Tento obrovský náboj se však v okolí člověka nikdy přirozeně nevyskytuje, pokud do něj blesk nezasáhne.
Přestože je statická elektřina zdánlivě neškodná, ve výzkumu může představovat značné riziko, protože velký náboj může zařízení poškodit.
