+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Почему окружающие предметы бьют током

Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц — носителей электрического заряда.

Одна из причин этого неприятного явления объясняется очень просто. Наш организм в вопросах электрической безопасности устроен весьма интересно:

1. с одной стороны, мы своими органами чувств никак не может распознать наличие близкорасположенного потенциала электрического напряжения;

2. в то же время при попадании под его действие получаем неприятные ощущения, травмы, трагические повреждения.

В таких ситуациях принято говорить, что нас бьет током. Попробуем раскрыть этот вопрос подробнее, с точки зрения электротехники. Нам потребуется учесть природу протекания тока, свойства нашего тела, накопленный предшественниками опыт несчастных случаев, сформулированный правилами безопасности.

Что такое электрический ток

Им называют упорядоченное (ориентированное определённым образом) движение мельчайших частиц, обладающих зарядами.

Оно создается под влиянием приложенных внешних сил электрического поля.

Заряды бывают с положительным и отрицательным знаком. Электронам присущ только отрицательный знак. Дырки в полупроводниках обладают положительным зарядом, а ионы в газах и жидкость могут иметь оба знака. Их так и называют: анионы и катионы.

Электрический ток создается во всех средах: твердых, жидких и газообразных. Чаще всего на практике мы сталкиваемся с током, протекающим в металлах. Проснулись утром, включили свет, взяли в руки телефон, открыли холодильник, стали готовить пищу, поехали на автомобиле или троллейбусе…везде работает электричество.

Носителями зарядов в металлах выступают электроны. Они движутся, отталкиваясь от отрицательного электрода и притягиваясь к положительному.

За направление тока принято считать противоположное им движение.

В жидкостях и газах носителями электрических зарядов кроме электронов выступают ионы, а процесс их образования, например, связанный с нагревом воздушной среды, называют ионизацией.

О протекании электрического тока мы можем судить по следующим косвенным признакам:

1. происходит нагрев проводника;

2. изменяется химический состав вещества, по которому движутся заряды;

3. создается силовое поле, воздействующее на рядом протекающие токи или намагниченные предметы.

Причины поражения людей электрическим током

В составе человеческого организма имеется очень сложный набор веществ, но его можно представить несколько упрощенно.

Количество жидкости в нашем теле занимает примерно 60% от общего состава и зависит от возраста. У детей больше всего влаги в организме, а с возрастом ее количество уменьшается и доходит до 55% у пожилых людей.

Эти факты показывают, что наше тело является хорошим проводником. Когда оно оказывается между двумя разными потенциалами напряжения, то через него создается путь для протекания электрического тока в жидкости. Его величину может незначительно ограничить небольшое сопротивление кожи или одежды.

Так же необходимо учесть физиологические особенности организма. Все виды мышц сокращаются под действием сигналов, поступающих от центральной нервной системы. Для этого задействованы сложные электрохимические преобразования. Вмешательство посторонней энергии в эти процессы приводит к серьёзным повреждениям.

Посторонние электрические токи, проходящие через живой организм, нагревают органы, по которым протекают, разрушают структуру физиологических жидкостей, изменяют химический состав тканей, повреждают нервную систему.

Особую опасность создают токи, проходящие через сердце. Они могут вызвать его фибрилляцию и остановку.

Причем произойти это может при силе тока всего в 50 миллиампер или 0,05 А. Для сравнения: лампочка накаливания карманного фонарика требует нагрузку в два раза больше.

Самые опасные направления токов через сердце создаются, когда человек прикасается к разным потенциалам двумя руками или образует контакты левой рукой и правой ногой. Электрики, работающие под напряжением даже со всеми средствами электрозащитных средств, стараются исключать рабочие позы, допускающих возможность протекания тока по этим путям. (Работой правой рукой, а левую держи в кармане.)

Откуда появляется опасное для человека напряжение

В быту, да и на производстве тоже, постоянно существует два вида опасностей:

1. статическое электричество;

2. стационарная электрическая сеть, находящаяся под напряжением.

Следует учитывать, что при возникновении аварийных ситуаций на удаленных объектах, электрический ток может прийти к человеку по обводным токопроводящим каналам, например, трубопроводам, арматуре, металлоконструкциям.

Природа статического электричества

Мы постоянно дышим воздухом, находимся в его среде, состоящей из различных газов. Преобладающими носителями зарядов в нем являются положительно и отрицательно заряженные ионы. Чтобы они начали движение (стал протекать ток) необходимо обеспечить их скопление на определённых предметах и после этого создать путь для разряда опасного потенциала.

На практике такие процессы происходят очень часто даже без нашего участия вполне естественным путем. Дело в том, что практически все вещества в той или иной мере способны концентрировать заряды электричества на своей поверхности.

Общеизвестно, что расчесывание волос пластмассовыми расчёсками, как и трение эбонитовой палочкой по шерсти, электризует эти предметы или накапливает на них заряды. Эта способность физических веществ называется трибозлектрическим эффектом. Она характеризуется специальной шкалой, выдержка из которой приведена ниже.

Откуда возникают статические заряды

Как показывает такая диаграмм, ношение одежды из натурального хлопка, пользование предметами из натуральной древесины и изготовленной из нее бумаги исключает скопление электрических зарядов на теле человека. В то же время работа с кожаными, шерстяными и пластмассовыми изделиями ведет к накоплению положительного или отрицательного потенциала.

Стоит надеть зимой на ноги теплые шерстяные носки и немного походить в них по ковру или линолеуму, как на теле образуется высоковольтный положительный потенциал статического электричества. Такой же эффект обеспечит хождение в обычных комнатных тапочках с резиновой подошвой.

Зимой воздух в комнатах более сухой, а на своем теле мы носим больше одежды, вызывающей статику. Оба этих фактора способствуют увеличенному накоплению зарядов в холодной время года.

Пластиковые предметы, а это окна, различная тара, пенопластовые утеплители, собирают отрицательные заряды.

Накапливанию потенциалов зарядов способствуют:

  • бетонные плиты строительных конструкций;
  • повышенная сухость воздуха, характерная для многоэтажных зданий в зимний период.

При обычном состоянии покоя вещества заряды стремятся прийти в равновесие. Однако, стоит привести их в движение: перемещать, вращать, тереть поверхностями друг о друга, как начинается процесс электризации. Его также вызывают другие факторы, например:

  • резкие нагревы и охлаждения предметов;
  • облучения от различных электромагнитных источников энергии;
  • дробление, разрезание на более мелкие части.

Во время электризации одновременно происходит два процесса: накопление и стекание зарядов. Но, первый протекает значительно быстрее и потому преобладает. За счет этого заряды скапливаются на внешней поверхности вещества, образуют довольно высокие потенциалы.

Промышленность выпускает приборы, позволяющие оценивать их величину. Контрольные замеры, проведенные специалистами, показали такие цифры:

  • потенциал тела человека, походившего в шерстяных носках по ковру достиг 6 кВ;
  • корпус легкового автомобиля, проехавшего по сухому асфальту, зарядился до 10 кВ;
  • ремень, передающий вращение между двумя шкивами в механическом приводе, приобрел потенциал около 25 кВ.

Такие высокие величины напряжения чаще всего в обычных условиях стекают небольшими искровыми разрядами, вызывающими понижение работоспособности, пощипывания, покалывания кожи, судорожные движения конечностей. Малые токи таких разрядов объясняются небольшими мощностями источников и высоким электрическим сопротивлением воздуха.

Однако они могут спровоцировать пожар при контакте со средой из легковоспламеняющихся жидкостей и газов.

Кроме того, статические разряды представляют большую опасность для электронной аппаратуры. Они довольно часто повреждают высокочувствительные к токам полевые транзисторы, микросхемы, блоки логики. Достаточно случайно прикоснуться к ним, создав путь стекания тока, как это станет причиной повреждения дорогого оборудования.

Заряд высоковольтного потенциала, скопившийся на одежде человека, через суммарное сопротивление его тела и контактной площадки начинает стекать импульсом через структуру полупроводниковых элементов. При этом токи достигают максимальной величины в первые 10 миллисекунд, а затем они начинают постепенно снижаться.

Ток разряда подобного импульса способен не только вызвать явное повреждение электронного оборудования, когда оно полностью теряет работоспособность, но и создать скрытые дефекты, незначительно ухудшающие выходные параметры. В этом случае происходит разрегулировка точно налаженной схемы и сбой ее работы.

Приходим к выводу: необходимо избегать скопления статистических зарядов и принимать меры к уменьшению их вредного влияния.

Способы снижения токов статических разрядов

Наиболее доступным методом является повышение влажности воздуха в помещении. Она создает лучшую электрическую проводимость среды, ускоряет стекание зарядов.

Поэтому поддержание оптимальной влажности воздуха в жилых комнатах различными увлажнителями является одним из популярных методов борьбы со статикой. Самый бюджетный вариант этого метода — размещение на батареях отопления смоченных тканей, от которых происходит испарение влаги.

Снизить влияние статического электричества позволяет обработка воздуха специальным аэрозолем, содержащем в своем составе химические реагенты, улучшающие проводимость среды. Их продают флаконами с распылителями или в виде жидкостей, добавляемых в процессе стирки при полоскании белья.

Частое проветривание помещений тоже снижает сухость воздуха.

Обувь, которую мы постоянно носим на улице, часто имеет прорезиненную или пластиковую подошву. Она хорошо накапливает заряды статики при ходьбе. Устранить их влияние позволяют специальные стельки, изготовленные из природных материалов.

Однако, самый лучший результат борьбы со статическими зарядами обеспечивает правильно организованная система выравнивания потенциалов, совмещенная с контуром заземления квартиры. Она создается один раз, а работает постоянно, снимая усталость, нормализуя давление, поднимая настроение.

При ремонте электронной аппаратуры используют заземленные браслеты, комплект антистатической одежды и обуви.

Статические заряды, накапливающиеся на корпусе движущегося автомобиля, снимают специальными ремнями «антистатика», которые крепятся к кузову авто и создают цепь стекания опасного потенциала на землю.

Однако такие конструкции не отличаются высокой эффективностью, свою задачу решают частично, снимая только часть опасного заряда. Чтобы они хорошо работали необходимо повторять заземление транспортных средств, перевозящих легковоспламеняющиеся жидкости, которое создается металлическими цепями.

Поэтому ведущие производители автомобилей встраивают в машину удобные устройства, которые позволяют снимать заряд, выполняя механические действия на органах управления при открытии и закрытии дверок, повороте руля, переключении рукоятки коробки передач. Они показаны на фотографиях светло зелёным цветом.

Почему бьет током стационарная электрическая сеть

Правила электрической безопасности предусматривают все возможные случаи предотвращения поражения людей электрическим током. Их следует изучить и применять на практике.

Однако в повседневной жизни человек нарушает их по разным причинам, включая и незнание. Поэтому кратко рассмотрим основные принципы построения автоматических защит, обеспечивающих безопасность человека в бытовых условиях.

Защита автоматическими выключателями

Современные автоматы изготавливают в модульном исполнении для одновременного выполнения двух задач:

1. максимально быстрого отключения возникших токов коротких замыканий, представляющих наибольшую опасность для человека;

2. ликвидации перегрузок сети, способных повредить оборудование.

Они устраняются с выдержкой времени.

Например, если маленький ребенок возьмёт в руки два гвоздя и воткнет их в розетку, находящуюся под напряжением, то спасти его сможет только быстрая отсечка возникшего аварийного тока автоматическим выключателем.

В этом случае электрическая розетка выполняет свое прямое назначение и бьет током, а автомат спасает пострадавшего от трагического исхода.

Защита от токов утечек

Когда происходит повреждение электрической изоляции любого бытового прибора и потенциал сети попадает на его токопроводящий корпус, то создается опасная ситуация. Случайно дотронувшегося до поврежденного оборудования человека бьет током по созданной его телом цепи на контур земли.

Автоматический выключатель в большинстве таких случаев может не отработать, а защиту должно выполнить УЗО или дифавтомат, реагирующие на нарушение баланса токов в контролируемой схеме.

Защита от тока молнии

Несчастный случай, связанный с стихийно возникающими природными явлениями, может произойти в любой неблагоприятный момент времени. Защита от прямого удара молнии в здание возложена на молниеотвод, шину отвода опасного разряда и контур заземления.

Если же молния попадает в питающую дом ВЛ, то ее огромный потенциал тоже может пройти в жилище. Защита в этом случае возложена на разрядники и УЗИП. 

Ранее ЭлектроВести писали, что на Ривненской АЭС потеряли несколько миллионов гривен из-за 10-часовой остановки реактора, но сейчас довольны новым рынком электроэнергии.

По материалам: electrik.info.

Защита от статического электричества

Статическое электричество (согласно ГОСТ 12.1.018) — это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности (или в объеме) диэлектриков или на изолированных проводниках.

Возникновение зарядов статического электричества. Заряды статического электричества образуются при самых разнообразных производственных условиях, но чаще всего при трении одного диэлектрика о другой или диэлектриков о металлы. На трущихся поверхностях могут накапливаться электрические заряды, легко стекающие в землю, если физическое тело является проводником электричества и заземлено. На диэлектриках электрические заряды удерживаются продолжительное время, вследствие чего они и получили название статического электричества.

Статическое электричество возникает в результате сложных процессов, связанных с перераспределением электронов и ионов при соприкосновении двух поверхностей неоднородных жидких или твердых веществ, имеющих различные атомные и молекулярные силы поверхностного притяжения.

Мерой электризации является заряд, которым обладает данное вещество. Интенсивность образования зарядов возрастает с увеличением скорости перемещения материалов, их удельного сопротивления, площади контакта и усилия взаимодействия. Степень электризации заряженного тела характеризует его потенциал относительно земли.

В производстве накопление зарядов статического электричества часто наблюдается при: трении приводных ремней о шкивы или транспортерных лент о валы, особенно с пробуксовкой; перекачке огнеопасных жидкостей по трубопроводам и наливе нефтепродуктов в емкости; движении пыли по воздуховодам; дроблении, перемешивании и просеивании сухих материалов и веществ; сжатии двух разнородных материалов, один из которых диэлектрик; механической обработке пластмасс; транспортировании сжатых и сжиженных газов по трубам и истечении их через отверстия, особенно если в газах содержится тонко распыленная жидкость, суспензия или пыль; движении автотранспортера, тележек на резиновых шинах и людей по сухому изолирующему покрытию и т. д.

Сила тока электризации потока нефтепродуктов в трубопроводах зависит от диэлектрических свойств и кинематической вязкости жидкости, скорости потока, диаметра трубопровода и его длины, материала трубопровода, шероховатости и состояния его внутренних стенок, температуры жидкости. При турбулентном потоке в длинных трубопроводах сила тока пропорциональна скорости движения жидкости и диаметру трубопровода. Степень электризации движущихся диэлектрических лент (например, транспортерных) зависит от физико-химических свойств соприкасающихся материалов, плотности их контакта, скорости движения, относительной влажности и т. д.

Опасность разрядов статического электричества. Искровые разряды статического электричества представляют собой большую пожаро- и взрывоопасность. Их энергия может достигать 1,4 Дж, что вполне достаточно для воспламенения паро-, пыле- и газовоздушных смесей большинства горючих веществ. Например, минимальная энергия воспламенения паров ацетона составляет 0,25 ·10-3 Дж, метана 0,28 ·10-3, оксида углерода 8 ·10-3, древесной муки 0,02, угля 0,04Дж. Поэтому в соответствии с ГОСТ 12.1.018 электростатическая безопасность объекта считается достигнутой только в том случае, если максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объекта или с его поверхности, не превышает 40 % минимальной энергии зажигания веществ и материалов.

Электростатический заряд, возникающий при выполнении некоторых производственных процессов, может достигать нескольких тысяч вольт. Например, при трении частиц песка и пыли о днище кузова при движении автомобиля генерируется потенциал до 3 кВ; при перекачке бензина по трубопроводу — до 3,6кВ; при наливании электризующихся жидкостей (этилового спирта, бензина, бензола, этилового эфира и др.) в незаземленные резервуары в случае свободного падения струи жидкости в наполняемый сосуд и большой скорости истечения —до 18…20кВ; при трении ленты транспортера о вал — до 45 кВ; при трении трансмиссионных ремней о шкивы —до 80кВ.

При этом следует иметь в виду, что для взрыва паров бензина достаточно потенциала 300 В; при разности потенциалов 3 кВ воспламеняются горючие газы, а 5 кВ — большинство горючих пылей.

Статическое электричество может накапливаться и на теле человека при ношении одежды из шерсти или искусственного волокна, движении по токонепроводящему покрытию пола или в диэлектрической обуви, соприкосновении с диэлектриками, достигая в отдельных случаях потенциала 7 кВ и более. Количество накопившегося на людях электричества может быть вполне достаточным для искрового разряда при контакте с заземленным предметом. Физиологическое действие статического электричества зависит от освободившейся при разряде энергии и может ощущаться в виде слабых, умеренных или сильных уколов, а в некоторых ситуациях — в виде легких, средних и даже острых судорог. Так как сила тока разряда статического электричества ничтожно мала, то в большинстве случаев такое воздействие неопасно. Однако возникающие при этом явлении рефлекторные движения человека могут привести к тяжелым травмам вследствие падения с высоты, захвата спецодежды или отдельных частей тела неогражденными подвижными частями машин и механизмов и т. п.

Статическое электричество может также нарушать нормальное течение технологических процессов, создавать помехи в работе электронных приборов автоматики и телемеханики, средств радиосвязи.

Мероприятия по защите от статического электричества проводят во взрыво- и пожароопасных помещениях и зонах открытых установок, относящихся к классам B-I, B-I6, В-II и В-IIа. В помещениях и зонах, которые не относятся к указанным классам, защиту осуществляют на тех участках производства, где статическое электричество отрицательно влияет на нормальное протекание технологического процесса и качество продукции.

Меры защиты от статического электричества направлены на предупреждение возникновения и накопления зарядов статического электричества, создание условий рассеивания зарядов и устранение опасности их вредного воздействия.

Предотвращение накопления зарядов статического электричества достигается заземлением оборудования и коммуникаций, на которых они могут появиться, причем каждую систему взаимосвязанных машин, оборудования и конструкций, выполненных из металла (пневмосушилки, смесители, газовые и воздушные компрессоры, мельницы, закрытые транспортеры, устройства для налива и слива жидкостей с низкой электропроводностью и т. п.), заземляют не менее чем в двух местах. Трубопроводы, расположенные параллельно на расстоянии до 10см, соединяют между собой металлическими перемычками через каждые 25 м. Все передвижные емкости, временно находящиеся под наливом или сливом сжиженных горючих газов и пожароопасных жидкостей, на время заполнения присоединяют к заземлителю. Автозаправщики и автомобильные цистерны заземляют металлической цепью, соблюдая длину касания земли не менее 200 мм.

Снижение интенсивности возникновения зарядов статического электричества достигается соответствующим подбором скорости движения веществ, исключением разбрызгивания, дробления и распыления веществ, отводом электростатического заряда, подбором поверхностей трения, очисткой горючих газов и жидкостей от примесей. Безопасные скорости транспортировки жидких и пылевидных веществ зависят от их удельного объемного электрического сопротивления ρv. Так, для жидкостей с ρv ≤ 105 Ом ·м допустимая скорость должна быть не более 10 м/с, при 105 Ом ·м < pv < 109 Ом· м — до 5 м/с, а при ρv > 109 Ом·м скорости устанавливают для каждой жидкости отдельно, но, как правило, не более 1,2 м/с. При подаче жидкостей в резервуары необходимо исключить их разбрызгивание, распыление и бурное перемешивание. Наливную трубку необходимо удлинить до дна сосуда с направлением струи вдоль его стенки. При первоначальном заполнении резервуаров жидкость подают со скоростью, не превышающей 0,5…0,7 м/с.

Лучший способ снижения интенсивности накопления зарядов статического электричества в ременных передачах — увеличение электропроводимости ремней, например, с помощью прошивки внутренней поверхности ремня тонкой медной проволокой в продольном направлении или смазыванием его внутренней поверхности токопроводяшими составами (содержащими, например, сажу и графит в соотношении 1:2,5 по массе и др.). Следует также уделять внимание регулировке натяжения ремней и по возможности снижению скорости их движения до 5 м/с.

Если предотвратить накопление зарядов статического электричества заземлением не удается, то следует принять меры по уменьшению объемных и поверхностных диэлектрических сопротивлений обрабатываемых материалов. Это достигается повышением относительной влажности воздуха до 65…70 %, химической обработкой поверхности, применением антистатических веществ, нанесением электропроводных пленок, уменьшением скорости перемещения заряжающихся материалов, увеличением чистоты обработки трущихся поверхностей и т. д.

При невозможности использования средств защиты от статического электричества рекомендуется нейтрализовать заряды ионизацией воздуха в местах их возникновения или накопления. Для этого используют специальные приборы — ионизаторы, создающие вокруг наэлектризованного объекта положительные и отрицательные ионы. Ионы, имеющие заряд, противоположный заряду диэлектрика, притягиваются к объекту и нейтрализуют его. Для отвода статического электричества с тела человека предусматривают токопроводящие полы или заземленные зоны, рабочие площадки, поручни лестниц, рукоятки приборов и т.д.; обеспечивают работающих токопроводящей обувью с сопротивлением подошвы не более 108 Ом, а также антистатической спецодеждой.


Полезная информация:

Статическое электричество нейтрализация зарядов — Справочник химика 21

    Для нейтрализации зарядов статического электричества на открытых поверхностях (пленки, ленты, ткани, листы) используют нейтрализаторы на основе плутония-239 или трития. При этом расстояние от нейтрализатора до заряженной поверхности [c.275]

    В невзрывоопасных помещениях для нейтрализации зарядов статического электричества на плоских поверхностях (пленках, лентах, тканях, листах) используют индукционные (игольчатые) нейтрализаторы, как наиболее простые и дешевые. При невозможности применения индукционных нейтрализаторов или их недостаточной эффективности используют высоковольтные нейтрализаторы (например, типа ИН-5) и нейтрализаторы скользящего разряда. [c.113]


    Способ нейтрализации зарядов рекомендуется применять в случаях, когда нельзя отвести заряды статического электричества с помощью более простых средств, описанных выше. Для нейтрализации зарядов статического электричества во взрывоопасных зонах всех классов рекомендуется применять радиоизотопные нейтрализаторы, указанные в табл. 9.8. [c.275]

    Нейтрализация зарядов статического электричества — это процессы, способствующие уменьшению или полному уничтожению избытка электростатического заряда, накопившегося в веществе или на оборудовании.[c.182]

    Нейтрализация зарядов путем ионизации воздуха представляет собой более сложное средство защиты от статического электричества. [c.113]

    Для нейтрализации зарядов статического электричества во взрывоопасных помещениях всех классов следует применять радиоизотопные нейтрализаторы.  [c.368]

    Меры защиты от статического электричества направлены на предупреждение возникновения и накопления зарядов статического электричества, создание условий рассеивания зарядов и устранения опасности вредного воздействия статического электричества. К основным мерам защиты относятся предотвращение накопления зарядов на электропроводящих частях оборудования уменьшение электрического сопротивления перерабатываемых веществ снижение интенсивности зарядов статического электричества нейтрализация зарядов статического электричества отвод зарядов статического электричества, накапливающихся на людях. [c.172]

    Для нейтрализации зарядов статического электричества в потоке жидкостей при транспортировке и наливе нефтепродуктов, разработаны специальные нейтрализаторы с коронирующими электродами [266].[c.190]

    Наличие в резервуаре сильного электрического поля способствует тому, что водяной конус 9 индуктивно заряжается противоположным зарядом по отношению к заряду электрического поля и каждая капелька приобретает этот противоположный заряд. Капельки, вылетающие из сопла, сталкиваются с мельчайшими частицами влаги в виде тумана и имеющими такой же заряд, что и электрическое поле. В результате столкновения водяных частиц с противоположными зарядами происходит их нейтрализация, что в конечном итоге способствует существенному уменьшению интенсивности электрического поля. В случае разрядов статического электричества возможность воспламенения газовоздушной смеси углеводородов уменьшается с увеличением расстояния между электродами и потерь тепла (из-за наличия капель воды). [c.156]

    Однако на некоторых химических производствах выполнить это требование практически невозможно из-за перемещения частей оборудования по поверхности перерабатываемого материала или непрерывного изменения геометрических размеров последнего (намотка листового материала в рулоны и т. п.). В этом случае задача нейтрализации зарядов статического электричества может быть [c.196]


    Для предотвращения образования статического электричества в процессах переработки применяют также и другие способы, препятствующие накоплению статических зарядов. К ним относится увлажнение воздуха, ионизация атмосферы радиационным методом или коронным разрядом (создание электростатического поля высокого напряжения в воздушном зазоре). Существуют разнообразные системы защиты от статического электричества, включающие обдувание из воздушных пистолетов ионизированным воздухом любых заряженных поверхностей с целью нейтрализации электростатического заряда. [c.94]

    При невозможности обеспечить нейтрализацию статических зарядов в среде горючих газов необходимо исключать образование в них взрывоопасных смесей применением закрытых систем с избыточным давлением или использованием инертных газов, а также выносить оборудование, способствующее возникновению и накоплению зарядов статического электричества, из взрывоопасной зоны.[c.174]

    В 1974—1977 г. половина всех загораний в химической промышленности связана с разрядами с поверхности твердых диэлектриков. Затруднения в правильной оценке электризации материалов и соответственно в решениях по отводу и нейтрализации зарядов с поверхности жидкостей во многих случаях обусловлены повышенными давлениями и температурами жидкостей, а также большим разнообразием технологических режимов процессов, при проведении которых возможно накопление и разряд статического электричества в массе сыпучих материалов. [c.344]

    ОТВОД и НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ ЗАРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА [c.349]

    Основным способом защиты аппаратов от опасных потенциалов статического электричества является заземление. В обоснованных случаях дополнительно к заземлению можно применять другие меры защиты (уменьшение объемного или поверхностного сопротивления, нейтрализацию зарядов). [c.275]

    Установлено, что основным источником образования зарядов статического электричества при прокачивании топлива по шлангам и трубопроводам являются стандартные фильтры-водоотделители. При использовании фильтров из стекловолокна с добавлением найлона, дакрона и других искусственных волокон в топливе возникают положительные заряды, а фильтры из чистого стекловолокна дают отрицательные заряды. Соответствующая комбинация фильтров обеспечивает взаимную нейтрализацию зарядов. [c.131]

    Обычно после прекращения ионизирующего воздействия ионы рекомбинируются. Но если ионизировать воздух в местах скопления электростатических зарядов, то под действием создаваемого ими электрического поля разноименно заряженные ионы перемещаются в противоположных направлениях. Ионы, полярность которых противоположна зарядам на наэлектризованном материале, перемещаются к его поверхности и нейтрализуют статические заряды. Такт , образом, принцип нейтрализации статического электричества сводится к образованию необходимого количества положительных и отрицательных ионов в местах генерирования и скопления зарядов. [c.186]

    Вспышке или продолжительному пожару, вызываемому статическим электричеством, всегда предшествует [57] а) контакт между разнородными материалами б) относительное движение этих материалов в) наличие изоляционной прослойки, препятствующей взаимной нейтрализации противоположных зарядов г) накопление зарядов д) образование большой разности потенциалов е) разряд ж) воспламенение. Перед тем как перейти к более детальному рассмотрению всех этих явлений, следует кратко объяснить их. [c.149]

    Число и мощность генераторов ионов для нейтрализации зарядов статического электричества должны определяться расчетным путем и при этом нужно проверять эффективность их действия. Генераторы ионов, используемые для нейтрализации статического электричества в системах сушки и пневмотранспортирования сыпучих материалов, должны иметь устройства, сигнализирующие о нарушении их работы и о сниже-иии ионизационного потока. [c.37]

    Нейтрализация зарядов статического электричества достигается ионизацией воздуха в местах их возникновения. Чаще всего для этого применяют радиоактивные нейтрализаторы. Они представляют собой плоские длинные или круглые металлические пластинки, одна сторона которых покрыта радиоактивным изотопом, нейтрализующим электрический заряд. Радиоактивные нейтрализаторы просты по конструкции, не требуют источников питания, взрывобезопасны и не ухудшают условия труда. Область применения этого прибора — производство и переработка пленок, где электростатические заряды оказывают весьма неблагоприятные воздействия, а также установки для печатания на прозрачной пленке, где такие заряды могут привести к образованию искры или даже взрыву. Наиболее благоприятное расстояние ионизатора от конвейера с готовыми изделиями должно составлять 15 — 35 мм. От намоточных устройств этот прибор должен находиться на расстоянии 150—700 мм. [c.102]


    Для предупреждения образования зарядов статического электричества постоянно контролируют исправность заземления всех емкостей, трубопроводов, приборов и аппаратов. Помимо этого проводят мероприятия для нейтрализации электростатических зарядов на поверхности жидкости или ионизации воздуха. [c.74]

    Для нейтрализации зарядов статического электричества поверхность приводных валов или направляющих машины, о которую трется во время работы диэлектрик в виде ленты, ремня или нити, выполняется из перемежающихся полос, которые изготовлены (или нанесены в виде тонкого слоя) из разнородных материалов, имеющих различную диэлектрическую проницаемость, например из резины и органического стекла. Ширина полос рассчитывается так, чтобы на соседних местах электризующихся материалов возникали одинаковые по величине, но противоположные по знаку заряды, взаимно компенсирующиеся в процессе прохождения изделия по направляющему или приводному органу. [c.230]

    Нейтрализация зарядов. Если нельзя достигнуть отвода зарядов статического электричества более простыми средствами (см. выше), то можно осуществлять нейтрализацию зарядов путем ионизации воздуха вблизи поверхности заряженного материала. [c.368]

    Нейтрализация зарядов статического электричества. При невозможности использования простых средств для защиты от статического электричества рекомендуется нейтрализовать заря- [c.361]

    В случаях, когда материал (пленка, ткань, лента, лист) электризуется настолько сильно, либо движется со столь высокой скоростью, что применение радиоизотопных материалов не обеспечивает нейтрализацию зарядов статического электричества, устанавливают комбинированные нейтрализаторы (НРИ-1, НРИ-7), представляющие собой сочетание радиоизотопного и индукционного (игольчатого) нейтрализаторов, либо взрывозащищенных индукционных, высоковольтных (постоянного и переменного напряжения), высокочастотных нейтрализаторов.[c.362]

    В помещениях, не являющихся взрывоопасными, во всех случаях, когда позволяет характер технологического процесса и конструкция машин, для нейтрализации зарядов статического электричества на плоских поверхностях (пленках, лентах, тка- [c.362]

    Для нейтрализации зарядов статического электричества в труднодоступных местах, где невозможна установка нейтрализаторов, применяют вдувание ионизированного воздуха. Ионизировать воздух в этом случае можно любым способом. [c.363]

    Для нейтрализации зарядов статического электричества ионизируют воздух воздействием сильного электрического поля и радиоактивного излучения. Принцип действия устройств, ионизирующих воздух, так называемых нейтрализаторов статических зарядов, сводится к тому, что они создают вблизи поверхности заряженного материала положительные и отрицательные ионы. Ионы, имеющие полярность, противоположную полярности заряженного наэлектризованного материала, под действием электрического поля оседают на поверхности диэлектрика, нейтрализуя его.[c.198]

    Наиболее перспективными -излучателями с частицами больших энергий являются нейтрализаторы СЭ, выполненные также на основе Прометия-147. Их применяют для нейтрализации зарядов статического электричества на пучках нитей, волокон и в других случаях, когда заряженные участки материала, расположены в разных плоскостях, к которым нейтрализатор невозможно приблизить на расстояние менее 50 мм. Применение этих устройств для нейтрализации зарядов на сыпучих материалах (дробленых и гранулированных) ограничено малым ионизационным током, а также тем, что запыление рабочей поверхности нейтрализатора резко снижает его эффективность. [c.199]

    Во взрывоопасных помещениях всех классов для нейтрализации зарядов статического электричества применяют радиоизо-топные нейтрализаторы. Для ионизации воздуха используют источники а- и р-излучения. [c.362]

    Если материал (пленка, ткань, лента, лист) электризуется настолько сильно, либо этот материал движется со столь высокой скоростью, что применение радионзотопных нейтрализаторов не обеспечивает нейтрализации зарядов статического электричества, допускается применение комбинированных нейтрализаторов (например, типов НРИ-1—НРИ-7), представляющих [c. 199]

    Рассмотренные выше нейтрализаторы эффективны в том случае, если они расположены вблизи наэлектризованного материала. Однако на некоторых химических производствах выполнить это требование практически невозможно, что обусловлено перемещением частей оборудования по поверхности перерабатываемого материала или непрерывным изменением его геометрических размеров (например, листового материала, скатываемого в рулоны и т. д.). В этом случае для нейтрализации зарядов статического электричества можно использовать аэродинамические нейтрализаторы, принцип действия которых основан на вдувании ионизированного воздуха. Аэродинамический нейтрализатор состоит из генератора ионов, заключенного в герметичный кожух, через который продувается газ. Поток газа, захватывая ионы, транспортирует их в зону образования зарядов. [c.200]

    Нейтрализация статического электричества. При прохождении через систему валков волокна могут накапливать значительное количество зарядов статического электричества, особенно если весь процесс проводится в сухом состоянии. Это неприятное явление вызывает скопление пыли, искрение при разряде и т. д. Поэтому перед намоткой волокна пропускают через очищающий водный раствор моющего вещества. Это, конечно, приводит к дополнительным трудностям, связанным с удалением влаги с волокон. Для отвода статического электричества иногда используют заземленный металлический провод. И, наконец, в композиции при производстве волокон вводят специальные рассеивающие добавки, которые обеспечивают более или менее постоянную защиту. [c.189]

    Нейтрализация зарядов статического электричества. При невозможности использования простых средств защиты от статического электричества рекомендуется нейтрализовать заряды ионизацией воздуха в местах их возникновения или накопле- [c.174]

    Эффективным и во многих случаях приемлемым методом нейтрализации опасных проявлений статического электричества является повышение электропроводимости электризуемых материалов и сред. Для предотвращения накопления опасных количеств статического электричества, возникающего при распылении водных растворов, рекомендуется также применение антистатических присадок к водным растворам. В качестве таких присадок могут быть использованы поверхностно-активные вещества. Универсальной антистатической присадкой для водных растворов различной электропроводности может быть любое водорастворимое высокомолекулярное соединение. Ввод антистатических присадок в водные растворы позволяет значительно понизить исходное значение удельного заряда аэрозолей, образующихся при распылении. Введением антистатических присадок достигается увеличение безопасности безводных углеводородных сред. Например, взрывоопасность процессов клееприго-товления, связанная с применением большого количества орга- [c.356]

    Ионизация воздуха или среды, в частности внутри аппарата, емкости и т. д. Сущность этого способа заключается в нейтрализации поверхностных электроста-тических зарядов положительными и отрицательными ионами, которые образуются при -использовании специального прибора, называемого нейтрализатором. Ионы, взаимодействуя с положительным зарядами статического электричества, нейтрализуют их. Ионизация воздуха достигается двумя способами действием электрического поля высокого напряжения и радиоактивным излучением. [c.151]

    Изучеипе источников возникновения зарядов статического электричества и разработка мер их нейтрализации в химической промышленности [c.505]

    Экспериментальная установка, использованная в работе [207], предназначена для исследования явлений статической электризации при скоростной заправке топливных баков современных крупных самолетов. Проблема возникновения, накопления и нейтрализации зарядов статического электричества в топливе стала особенно острой с внедрением в практику скоростной заправки самолетов. Описаны взрывы топливных баков самолетов и наземных топливозаправщиков от разрядов статического электричества [208]. Ввиду значительных трудностей при разработке теории статической электризации, в различных странах выполняются в основиом экспериментальные исследования со скоростной заправкой топлива на макетах [207— 209]. Установка 2 [207] позволяет измерять плотность зарядов на [c.130]

    Расследование многих случаев взрывов и пожаров показало, что источниками их были, по всей вероятности, разряды статического электричества, возникающие при аварийном истечении горючих органических продуктов (жидкостей, паров и газов) с большими скоростями из технологических систем, находящихся под высоким давлением. Во многих случаях загорания и вспышки были результатом ошибочной недооценки опасности статического электричества как источника ьоснламенения. Не дооценка опасности электризации материалов приводила к неправильному выбору устройств по отводу и нейтрализации зарядов статического электричества. Известно большое число взрывов и пожаров при транспортировании жидкостей по трубопроводам, вызванных разрядами с поверхности жидкостей при сливе ее в емкости. [c.344]

    В похмещениях, не являющихся взрывоопасными, для нейтрализации зарядов статического электричества на плоских поверхностях (пленках, лентах, тканях, листах) во всех случаях, когда позволяет характер технологического процесса и конструкция машин, следует применять индукционные (игольчатые) нейтрализаторы как наиболее простые и дешевые.[c.368]

    Все узлы центрифуги, изолированные от заземленных частей электронепро-водящими смазками и прокладками, должны иметь токопроводные заземляющие перемычки или должны быть предприняты надежные меры по нейтрализации накапливающихся на них зарядов статического электричества. [c.396]

    Для нейтрализации зарядов статического электричества, которые могут возникнуть в процессе изготовления паронитовой массы, необходимо вводить в смеситель асбест или пущеные паронитовые отходы в количестве, указанном в технологическом регламенте, перед первой заливкой бензина. [c.266]

    Для ионизации воздуха с целью нейтрализации зарядов статического электричества можно применять индукционные, высоковольтные, высокочастотные или термоионизаторы во взрывозащищенном исполнении. [c.889]

    Разработать более надежную систему нейтрализации зарядов статического электричества (с помощью радиоактивных изотопов, ионизаторов и пр. ) при Броведении химических процессов производства. [c.351]


Электричество разнородное — Справочник химика 21

    Разряды статического электричества и их предотвращение. Разряды статического или контактного электричества представляют собой распространенный, трудно регламентируемый и потому наиболее опасный возможный импульс поджигания взрывчатых газовых систем. Статические заряды возникают на границах разнородных сред вследствие различия их электронного сродства, приводящего к перераспределению электронов. При разделении разноименно заряжающихся тел заряды сохраняются и могут накапливаться. Этому способствует трение, измельчение и быстрое движение, заряжающихся тел. [c.93]
    Господствовавшая в то время теория Вольта приписывала возникновение электричества соприкосновению разнородных металлов. В духе этой теории Дэви допускал, что атомы веществ, обладающих взаимным сродством, приобретают при сближении противоположные заряды, которые заставляют их соединиться. Чем сильнее химическое сродство, тем выше возникающее напряжение. [c.33]

    Статическое электричество образуется в результате слол ных процессов, связанных с перераспределением электронов или ионов при соприкосновении двух разнородных веществ. При трении микроскопические неровности поверхности сильно- нагреваются, в результате чего образуются ионы различной подвижности, с большой скоростью переходящие с горячей на холодную поверхность. Все поверхности, на которых может образоваться статическое электричество, принято рассматривать как конденсатор. [c.26]

    Статическое электричество и борьба с ним. Заряды статического электричества возникают при протекании в трубопроводах жидкостей, при сушке некоторых материалов, пневмотранспортировании сыпучих материалов, трении разнородных твердых тел и т. п. [c.34]

    Вспышке или продолжительному пожару, вызываемому статическим электричеством, всегда предшествует [57] а) контакт между разнородными материалами б) относительное движение этих материалов в) наличие изоляционной прослойки, препятствующей взаимной нейтрализации противоположных зарядов г) накопление зарядов д) образование большой разности потенциалов е) разряд ж) воспламенение. Перед тем как перейти к более детальному рассмотрению всех этих явлений, следует кратко объяснить их. [c.149]

    Для нейтрализации зарядов статического электричества поверхность приводных валов или направляющих машины, о которую трется во время работы диэлектрик в виде ленты, ремня или нити, выполняется из перемежающихся полос, которые изготовлены (или нанесены в виде тонкого слоя) из разнородных материалов, имеющих различную диэлектрическую проницаемость, например из резины и органического стекла. Ширина полос рассчитывается так, чтобы на соседних местах электризующихся материалов возникали одинаковые по величине, но противоположные по знаку заряды, взаимно компенсирующиеся в процессе прохождения изделия по направляющему или приводному органу. [c.230]

    Общая электронная пара, при помощи которой осуществляется атомная связь, находится в равном обладании только у атомов одного и того же элемента (например, в молекулах водорода или хлора). Если молекула образована атомами разных элементов, то общая электронная пара смещается к атому элемента с большей не-мета л личностью, т. е. с сильнее выраженными неметаллическими свойствами. При этом электричество распределяется в молекуле неравномерно, появляются положительный и отрицательный полюсы. Такая разновидность атомной связи называется полярной с в я 3 ь ю. В этом случае атом, к которому смещена электронная пара, проявляет отрицательную валентность, а от которого она оттянута — положительную. Полярная связь является как бы промежуточной между атомной и ионной связями. Наконец, в молекулах, образованных разнородными атомами (например, атомами металла и неметалла), электронная пара вовсе переходит от одного атома к другому, в результате чего возникают разноименно заряженные ионы, получается соединение с ионной связью. Сказанное можно иллюстрировать примерами следующих соединений  [c.62]


    Очевидно, к этому его привела трудность доказательства присутствия весьма малых количеств электричества при использовании только двух разнородных проводников. Как усилить это электричество, как сделать его появление [c.13]

    А. Вольта, заинтересовавшись и продолжив опыты Л. Гальвани в области электричества, в 1792—94 гг. пришел к убеждению, что наблюдаемые Гальвани электрические явления связаны с наличием электрической цепи из двух разнородных металлов и жидкости [4]. [c.4]

    Термопары представляют собой две проволочки из разных металлов, спаянные между собой в одной конечной точке. При нагреве спая в проволочках возникает разность электрических потенциалов, или иначе — электродвижущая сила. Электродвижущая сила термопар увеличивается с повышением температуры нагретого спая, что позволяет по величине электродвижущей силы определить температуру. Электричество, возникающее при нагреве спая разнородных металлов, называют термо- электричеством. [c.46]

    Начало развития электрохимии связано с именами Л. Гальвани, А. Вольта, В. В. Петрова. Биолог Гальвани, исследуя влияние атмосферного электричества на сокращение мышц препарированных лягушек, случайно осуществил гальванический элемент из меди и железа, которые соприкасались с жидкостью, содержавшейся в животной ткани. На основании опытов Гальвани физик Вольта сделал вывод, что электрическая энергия в данном элементе возникает в месте контакта двух разнородных металлов (контактная теория возникновения электродвижущей силы). Исходя из этого предположения. Вольта в 1799 г. создал первый химический источник электрической энергии. Он состоял из попарно соприкасающихся медных и цинковых пластин, разделенных прокладками из ткани, смоченной кислотой. Такой источник электрической энергии получил название вольтов столб . В. В. Петров, используя вольтов столб, осуществил электролиз воды и растворов [c.132]

    Так как заряды статического электричества возникают в случаях отрыва одной от другой разнородных поверхностей, то пункты 1 у товарного ролика и 2 за ножом машины (рис. 134) являются основными местами образования зарядов. Заряды также образуются в пункте 3 при сходе ткани с заднего барабана вследствие разницы окружных скоростей этого барабана и переднего вала машины и возникающего от этого трения барабана о ткань. Возможно образование зарядов при сходе ткани с поддерживающих роликов в пунктах 4, особенно если валики вращаются недоста- [c.210]

    Статическое электричество образуется в результате сложных процессов, связанных с перераспределением электронов или ионов при соприкосновении двух разнородных веществ. По наиболее распространенной гипотезе контактной электризации веществ при перераспределении электронов или ионов вследствие неуравновешенности атомных и молекулярных сил на поверхностях соприкосновения образуется двойной электрический слой с противоположными знаками. Расстояние между слоями определяется в несколько диаметров молекул, а кон- [c.194]

    Дт — расход тока (удельное количество электричества по объему обрабатываемой жидкости) й — расстояние между частицами dк — дипольный момент Еэ, Екр — напряженность и критическая напряженность электрического поля Ер — напряжение разложения е — заряд электрона Р — постоянная Фарадея Р — энергия Гельмгольца Р — площадь поперечного сечения аппарата I — частота внешнего электрического поля fэ, fм — активная поверхность электрода, мембраны /ч, fчJ—частота столкновений соответственно однородных и разнородных частиц [c. 5]

    Еще один метод получения электричества с использованием чистого газового топлива — термоэлектрическая генерация (рис. 71). Принцип его дейстия основан на возникновении напряжения в месте контакта между горячим и холодным концами двух разнородных металлов или полупроводниковых материалов. Термоэлектрический генератор состоит из батареи таких пар, объединенных в серии. Все горячие концы нагреваются газовым пламенем. Тепло отводится через концы, охлаждаемые воздухом или водой, [c.334]

    Касаясь вопроса о методах составления предлагаемой им таблицы, Авогадро, указывая на связь химических и электрических явлений, пишет Эта связь дает нам в то же время простой способ для установления места, которое должны занять различные вещества в таблице, о которой мы говорили, которую было бы трудно составить и заполнить, исходя только нз химических свойств. Таким образом, ясно, что, согласно указанному соответствию, электрическая разнородность, которая проявляется при электризации двух тел путем соприкосновения, становится мерой антагонизма или химического сродства этих тел, и что, стедовательно, наша таблица приближается к той таблице, которую уже дали Вольта, Пфафф и др, с целью указания порядка, в котором различные вещества получают положительное и отрицательное электричество [c.155]


    В седьмом издании своего учебника (1849) Гесс выступает с обоснованной критикой электрохимической теории. Он писал Против этой теории можно сделать следующие возражения 1. Полярность атомов обусловливает их притяжение друг к другу но после соединения разнородных электричеств, какою силою удерживаются атомы вместе … 3. Непонятно, как хлор, тело электроотрицательное, может заменять водород, тело электроположительное, не изменяя химических свойств соединения, как это доказано но1вейшими исследованиями. 4. Наконец, заметим, что в пользу предположения о полярности атомов нельзя привести никакого экспери-.ментального подтверждения,.. оно не объясняет многих [химических явлений], и потому нет никакой причины держаться такой гипотезы. 5. Эта теория хочет объяснить химическое действие электричеством но что же такое электричество Материя ли это или только особое свойство тел … Каким же образом строить объяснение одних явлений на других, столь же непонятных [219, стр. 598].  [c.315]

    В письмах к различным ученым, а также в статьях, которые вскоре были напечатаны в научных журналах, постепенно намечаются отдельные фазы развития этой основной идеи. Но только в 1796 г. Вольта настолько убедился в своей правоте, что решил изложить теорию в целом. Большим затруднением в его исследованиях было то, что ему приходилось иметь дело с токами очень малого напряжения и доказать их наличие обычными способами было почти невозможно. Пришлось пользоваться методом раздражения вкусового аппарата, прикладывая металлы, составляющие цепь, к верхней н нижней стороне языка (этот метод, описанный Сульцером еще в 1760 г., позволял определять даже направление возбуждения), а также методом возбуждения световых раздражений в глазе. С помощью этих методов Вольта уточнил главные положения своей теории и пришел к вполне онределенным выводам. Вы видите теперь,— пишет он издателю Анналов физики ,— в чем заключается вся тайна, все действие гальванизма. Это не что иное, как искусственное электричество, приведенное в движение прикосновением двух разнородных нроводников . [c.13]

    Электрохимия ведет свое начало от опыта итальянского врача Луиджи Гальвани (1791). Он обнаружил появление электричества при соприкосновении с мышцей лягушки двух разнородных металлов. Итальянский физик Александро Вольта показал, что источником электрического тока является не мышца, как считал Л. Гальвани, а металлы и тканевая жидкость. А. Вольта изготовил элемент, в котором тканевая жидкость мышц была заменена сукном, смоченным раствором соли, а в качестве металлов были взяты диски из меди (или серебра) и цинка (или олова). [c.171]

    Едвнствен но незаменимой теорией является те о р и я э л е к-тр о X нм и че с к а я. Эта теория была высказана многими уче 1ымн (Деви, Ампер и др.) и более все.х обработана Берцелиусом. По этой теории предполагали, что каждый атом тела имеет два полюса — отрицательный и положительный, причем напряженность действия на обоих полюсах у различных тел различна у одних преобладает положительный, у других — отрицательный. При соединении разнородных элементов последние поворачиваются друг к другу различными полюсами, проио.ходит соединение противоположных электричеств, вследствие чего выделяется теплота и свет. Элементы же в соединении удерживаются более слабыми противоположными полюсами. Свободные элементы в своих химических свойствах управляются тем или другим нз преобладающих полюсов. Эта теория довольно удовлетворительно объяснила все хн.мичеокие процессы. Исходя из нее, нетрудно объяснить, поче.му все сложные тела разлагаются электрическим током на две части в определенном направлении, почему при химических процессах являются теплота и свет, почему одни тела стремятся к соединению, другие — нет. Она показала разницу между химическим процесоол и явлением всемирного тяготения. Главное возражение против этой теории было то, что она ведет к дуа- [c.245]

    Эго случайное открытие вызвало оживленную дискуссию. В 1792 г. Вольта высказал идею, что лягушечный препарат просто есть весьма чувствительный электроскоп, позволяющий доказать образование электричества при соприкосновении разнородных металлов. Развивая свою идею, Вольта в 1800 г. построил [c.10]

    Не говоря уже об открытом Дюма замещении электроположительного водорода электроотрицательным хлором, приведенным выще положениям электрохимического учения Берцелиуса противоречили и другие факты, как, например, способность кислорода и серы вытесняться из их соединений менее отрицательными галоидами, способность серы непосредственнс соединяться с более отрицательным кислородом и неспособность ее, как в то время полагали, вступать в непосредственное соединение с положительным водородом, и т. д. Возникали вопросы мыслимо ли вообще в атомах разделение электричества по полисам, если учитывать большое стремление противоположных электричеств к нейтрализации Если допустить даже эту поляризацию, то какими силами удерживаются разнородные атомы в соединении после того, как сила притяжения противоположных электричеств исчезнет в момент соединения элементов Вместе с те.м было очевидно, что совершенно игнорировать электрохимическую гипотезу нельзя, так как электрическЕ е явления сопровождают явления химические. [c.614]

    В седьмом издании (1849) учебника Гесса, переработанном П. И. Ильенковым, мы встречаем следующие критические положения, выдвинутые против электрохимической теории Берцелиуса Полярность атомов обусловливает протяжение их друг к другу, но после соединения разнородных электричеств какою силою удерживаются атомы вместе … Непонятно, как хлор, тело электроотрицательное, 5Г0ЖСТ заменять водород, тело электроположительное, не изменяя химических свойств, как это доказано новейшими псследованиями. Наконец, заметим, что в пользу предполо-жеиия о полярности атомов нельзя цровести никакого экспериментального подтверждения… Оно не объясняет многих химических явлений и поэтому нет никакой причины держаться такой гипотезы  [c.167]

    Кроме известных существует еще большой класс микрочастиц, которые я называю хрононами. Обычно наименование отражает либо историю открытия частицы, либо ее главное назначение, хотя каждая из них представляет собой большую гроздь порций разнородных и равноправных веществ. Например, электрон был назван так, ибо его открыли в рамках учения об электричестве, фотон — при изучении световых явлений ( частица света , квант света ), Хронон содержит порции метрического вещества (имеет разлГеры, массу), ротационного (спин), вибрационного (колебательного) и некоторые другие, Но нас будут интересовать главным образом его хрональные свойства, [c.243]

    Биополе получило свое наименование от биологических объектов, у которых впервые было обнаружено. Однако этот тер- ин надо признать не очень удачным. Каждый биообъект сно- обен испускать множество разнородных излучений вибрации, вук, теплоту, свет, электричество, магнетизм, хрональное поле [c.335]


Как обновить ноутбук с помощью установки ОЗУ

 

Назад к результатам

Ваш компьютер медленно работает? Нет необходимости покупать новый. Простейший и самый эффективный способ повысить его производительность — обновить память. 

Модернизация — это просто

Установка или обновление ОЗУ в ноутбуке не требует никаких компьютерных навыков. Нужна лишь отвертка. Сначала определите объем памяти, который необходимо установить. Для оценки необходимого объема памяти см. наше руководство.

Другой способ повышения производительности состоит в замене вашего жесткого диска на твердотельный накопитель. Подробнее о том, как установить SSD-накопитель в ноутбук.

Совместимость критична

Ноутбуки проектируются в соответствии со специфическими требованиями к ОЗУ: количество модулей, технология памяти, объем. Для каждого компьютера все эти требования индивидуальны. Каждый ноутбук имеет свои особенности, поэтому нужно знать, какое ОЗУ с ним совместимо. Инструмент Crucial® Advisor™ и системный сканер менее чем за 60 секунд просмотрят базу данных совместимости, содержащую более 100 000 систем, и порекомендуют гарантированно совместимые обновления.

Как установить модули памяти в ноутбуке

Установка памяти ускоряет работу вашего компьютера, улучшает отклик системы и обеспечивает бесперебойную работу в режиме многозадачности. Установка памяти — это быстрый процесс всего в 10 шагов, а эффект виден сразу.

Необходимо установить память в настольный компьютер? Воспользуйтесь нашим кратким руководством по установке памяти в настольный компьютер.

Меры предосторожности

  • Статическое электричество может повредить комплектующие компьютера. Чтобы защитить его от статического электричества во время установки, коснитесь любой неокрашенной металлической поверхности на раме компьютера или наденьте антистатический браслет, прежде чем прикасаться к внутренним комплектующим. Любое из этих действий поможет безопасно снять остаточный заряд статического электричества, накапливающийся на теле естественным путем.

 

  • Для защиты модуля памяти не следует касаться золотых контактов и компонентов (микросхем). Лучше всего держать модуль за верх или боковые торцы.

Инструкции по установке памяти в ноутбук

Установка памяти — это минутное дело, но спешить не стоит. Работайте в спокойном темпе, при необходимости сверяйтесь с руководством и видео.

1. Возьмите все необходимое. Подготовьте место для установки, убедитесь, что оно защищено от воздействия статического разряда. Для этого уберите все пластиковые пакеты и бумагу из рабочей зоны. Теперь понадобится следующее:

  • Ваш ноутбук
  • Память Crucial® для ноутбука
  • Отвертка
  • Руководство к компьютеру

2.     Выключите ноутбук. Ваши файлы, документы и данные хранятся на накопителе, а не в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), поэтому установка памяти не окажет на них никакого влияния.

3.     Отсоедините кабель электропитания.

4.     Снимите аккумулятор. Подробности этих действий смотрите в своем руководстве по эксплуатации. Если ваш ноутбук не имеет извлекаемого аккумулятора, пропустите этот шаг.

5.     Удерживайте кнопку питания 5 секунд. Это позволит избавиться от остаточного электричества. Если аккумулятор неизвлекаемый, то нет необходимости удерживать кнопку питания.

6.     Откройте корпус. Указания по вскрытию корпуса см. в руководстве пользователя. В процессе работы имеет смысл делать фотоснимки. Это поможет правильно установить кабели и винты при сборке.

7.     Заземлите себя. Прикоснитесь к неокрашенной металлической поверхности на раме компьютера. Эта дополнительная мера предосторожности защищает память и комплектующие от повреждения статическим электричеством во время установки.

8.     Извлеките имеющиеся модули. Разведите зажимы в стороны и освободите модуль памяти. Теперь извлеките модули памяти из гнезд.

 

9.     Установите память Crucial. Держите модуль за торцы, совместите паз на плате с выступом в гнезде, равномерно нажмите и плавно втолкните модуль в гнездо. Нормальное усилие при надавливании для полной установки составляет не более 13 кг.

 

10.     Закройте корпус ноутбука и установите аккумулятор на место.

Память установлена! Загрузите операционную систему и наслаждайтесь ускоренной работой компьютера, оборудованного для приложений с высокими требованиями к памяти.

Электрический заряд: положительный, отрицательный. Элементарный, дискретность, электрон, протон, точечный. Модель атома. Закон сохранения

Тестирование онлайн

  • Электрический заряд. Основные понятия

Электрический заряд

Нам приходится буквально отлеплять одну от другой свежевыстиранные и доставаемые из сушилки вещи, или когда мы никак не можем привести в порядок наэлектризованные и буквально встающие дыбом волосы. А кто не пробовал подвесить воздушный шарик к потолку, после трения его о голову? Подобное притяжение и отталкивание является проявлением статического электричества. Подобные действия называются электризацией.

Статическое электричество объясняется существованием в природе электрического заряда. Заряд является неотъемлемым свойством элементарных частиц. Заряд, который возникает на стекле при трении его о шелк, условно называют положительным, а заряд, возникающий на эбоните при трении о шерсть, — отрицательным.

Рассмотрим атом. Атом состоит из ядра и, летающих вокруг него, электронов (на рисунке синие частицы). Ядро состоит из протонов (красные) и нейтронов (черные).

.

Носителем отрицательного заряда является электрон, положительного — протон. Нейтрон — нейтральная частица, не имеет заряда.

Величина элементарного заряда — электрона или протона, имеет постоянное значение и равна

Весь атом нейтрально заряжен, если количество протонов соответствует электронам. Что произойдет, если один электрон оторвется и улетит? У атома станет на один протон больше, то есть положительных частиц больше, чем отрицательных. Такой атом называют положительным ионом. А если присоединится один электрон лишний — получим отрицательный ион. Электроны, оторвавшись, могут не присоединятся, а некоторое время свободно перемещаться, создавая отрицательный заряд. Таким образом, в веществе свободными носителями заряда являются электроны, положительные ионы и отрицательные ионы.

Для того, чтобы имелся свободный протон, необходимо, чтобы разрушилось ядро, а это означает разрушение атома целиком. Такие способы получения электрического заряды мы рассматривать не будем.

Тело становится заряженным, когда оно содержит избыток одних или иных заряженных частиц (электронов, положительных или отрицательных ионов).

Величина заряда тела кратна элементарному заряду. Например, если в теле 25 свободных электронов, а остальные атомы являются нейтральными, то тело заряжено отрицательно и его заряд составляет . Элементарный заряд не делим — это свойство называется дискретностью

Одноименные заряды (два положительных или два отрицательных) отталкиваются, разноименные (положительный и отрицательный) — притягиваются

Точечный заряд — это материальная точка, которая имеет электрический заряд.

Закон сохранения электрического заряда

Замкнутая система тел в электричестве — это такая система тел, когда между внешними телами нет обмена электрическими зарядами.

Алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц остается постоянной при любых процессах, происходящих в электрически замкнутой системе.

На рисунке пример закона сохранения электрического заряда. На первой картинке два тела разноименного заряда. На втором рисунке те же тела после соприкосновения. На третьем рисунке в электрически замкнутую систему внесли третье нейтральное тело и тела привели во взаимодействие друг с другом.

В каждой ситуации алгебраическая сумма заряда (с учетом знака заряда) остается постоянной.

Главное запомнить

1) Элементарный электрический заряд — электрон и протон
2) Величина элементарного заряда постоянна
3) Положительный и отрицательный заряды и их взаимодействие
4) Носителями свободных зарядов являются электроны, положительные ионы и отрицательные ионы
5) Электрический заряд дискретен
6) Закон сохранения электрического заряда

Предыстория использования электричества в медицине НПФ «Янтарь»

С давних времен человек пытался понять явления в приро­де. Много гениальных гипотез, объясняющих происходящее вокруг человека, появилось в разное время и в разных стра­нах. Мысли греческих и римских ученых и философов, жив­ших еще до нашей эры: Архимеда, Евклида, Лукреция, Аристотеля, Демокрита и других — и сейчас помогают раз­витию научных исследований.

Идут они из старинного торгового города на Средиземном море Милета, автор их — милетский философ Фалес (конец VII — начало VI вв. до н.э.). Он описал электрические явления на основе свойства натертого янтаря притягивать кусочки ткани, нити, бумагу. Описал и магнитные явления. Фалеса Милетского по праву считают основателем науки об элек­тричестве. Ученики Фалеса накапливали по крупицам сведе­ния об электризации, которая в той или иной степени связы­валась с живым организмом, с человеком. Так, в античные времена были известны электрические свойства некоторых видов рыб, и они даже использовались в качестве лечеб­ного средства. За 30 лет до нашей эры Диаскорд ударами от соприкосновения с электрическим угрем лечил подаг­ру и хроническую головную боль. В русских летописях XIV века имеется описание, из которого видно, что это удивительное исцеляющее средство было известно и рус­ским.  Рассказывается  о  диковинных  рыбах, помещаемых в бочку, и своим касанием человека вызывающих лечебное действие.

После первых наблюдений электрических и магнитных явлений Фалесом Милетским периодически возникал интерес к ним, определяемый задачами врачевания.

Рис. 1. Опыт с электрическим скатом

Следует отметить, что электрические свойства некоторых рыб, известные еще в далекие времена, до сих пор являются нераскрытой тайной природы. Так, например, в 1960 г. на выставке, организованной английским Научным королев­ским обществом в честь 300-летия со дня его основания, среди загадок природы, которые человеку предстоит рас­крыть, демонстрировался обычный стеклянный аквариум с находящейся в нем рыбой —электрическим скатом (рис.1). К аквариуму через металлические электроды был подключен вольтметр. Когда рыба была в покое, стрелка вольтметра стояла на нуле. При движении рыбы вольтметр показывал напряжение, достигавшее при активных движениях 400 В. Надпись гласила: «Природу этого электрического явления, наблюдавшегося задолго до организации английского королевского общества, человек разгадать до сих пор не может».

Чем мы обязаны Джильберту?

Лечебное действие электрических явлений на человека по существовавшим в далекие времена наблюдениям можно рассматривать как своеобразное стимулирующее и психоген­ное средство. Этим средством или пользовались, или о нем забывали. Долгое время серьезных исследований самих электрических и магнитных явлений, и особенно их действия в качестве лечебного средства, не проводилось.

Первое обстоятельное экспериментальное исследование электрических и магнитных явлений принадлежит англий­скому врачу-физику, впоследствии придворному лейб-ме­дику Вильяму Джильберту (Гильберту) (1544—1603 тт.). Джильберта заслуженно считали врачом-новатором. Успех его в значительной степени определялся добросовестным изуче­нием, а затем и применением древних медицинских средств, в том числе электричества и магнетизма. Джильберт понимал, что без обстоятельного изучения электрического и магнит­ного излучения трудно использовать «флюиды» при лечении.

Пренебрегая фантастическими, непроверенными домысла­ми и бездоказательными утверждениями, Джильберт провел разносторонние экспериментальные исследования электриче­ских и магнитных явлений. Результаты этого первого в исто­рии изучения электричества и магнетизма грандиозны.

Прежде всего Джильберт высказал впервые мысль, что магнитная стрелка компаса перемещается под влиянием магнетизма Земли, а не под действием одной из звезд, как полагали до него. Он впервые осуществил искусственное намагничивание, установил факт неотделимости магнитных полюсов. Изучая одновременно с магнитными явлениями и электрические, Джильберт на основе многочисленных наблюдений показал, что электроизлучение возникает не только при трении янтаря, но и при трении иных материалов. Отдавая должное янтарю — первому материалу, на котором наблюдалась электризация, он называет их электрическими, положив в основу греческое название янтаря — электрон. Следовательно, слово «электричество» введено в жизнь по предложению врача на основе ставшего историческим его исследования, которое положило начало развитию и электро­техники и электротерапии. В то же время Джильберт удачно сформулировал принципиальное различие электрических и магнитных явлений: «Магнетизм, так же как и тяжесть, есть некоторая изначальная сила, исходящая из тел, в то время как электризация обусловлена выжиманием из пор тела особых истечений в результате трения».

По существу, до работ Ампера и Фарадея, т. е. на протяже­нии двухсот с лишним лет после смерти Джильберта (резуль­таты его исследований были опубликованы в книге «О магни­те, магнитных телах и о большом магните — Земле», 1600 г.), электризация и магнетизм рассматривались изолированно.

П. С. Кудрявцев в «Истории физики» приводит слова вели­кого представителя эпохи Возрождения Галилея: «Воздаю хвалу, дивлюсь, завидуя Гильберту (Джильберту). Он развил достойные удивления идеи о предмете, о котором трактовало столько гениальных людей, но который ни одним из них не был изучен внимательно … Я не сомневаюсь, что со време­нем эта отрасль науки (речь идет об электричестве и магне­тизме — В. М.) сделает успехи как вследствие новых наблюде­ний, так, особенно, вследствие строгой меры доказательств».

Джильберт умер 30 ноября 1603 г., завещав все созданные им приборы и труды Лондонскому обществу медиков, актив­ным председателем которого он был до самой смерти.

Премия, присужденная Марату

Канун французской буржуазной революции. Подытожим исследования в области электротехники этого периода. Установлено наличие положительного и отрицательного электричества, построены и усовершенствованы первые элек­тростатические машины, созданы лейденские банки (своеоб­разные накопители зарядов — конденсаторы), электроскопы, сформулированы качественные гипотезы электрических явле­ний, проведены смелые попытки исследовать электрическую природу молнии.

Электрическая природа молнии и действие ее на человека еще больше укрепляли мнение, что электричество может не только поражать, но и лечить людей. Приведем некоторые примеры. 8 апреля 1730 г. англичане Грей и Уилер провели ставший ныне классическим опыт с электризацией человека.

Во дворе дома, где жил Грей, были врыты в землю два сухих деревянных столба, на которых была укреплена деревянная балка- Через деревянную балку были перекинуты два воло­сяных каната. Нижние концы их были связаны. Канаты легко выдерживали вес мальчика, согласившегося принять участие в опыте. Расположившись, как на качелях, мальчик одной рукой держал наэлектризованный трением стержень или металлический прут, на который передавался электрический заряд от наэлектризованного тела. Другой рукой мальчик бросал одну за другой монеты в металлическую тарелку, находившуюся на сухой деревянной доске под ним (рис. 2). Монеты приобретали заряд через тело мальчика; падая, они заряжали металлическую тарелку, которая начинала притя­гивать кусочки сухой соломы, расположенные вблизи. Опыты проводились многократно и вызвали значительный интерес не только у ученых. Английский поэт Георг Бозе писал:

Безумный Грей, что знал ты в самом деле
О свойствах силы той, неведомой доселе?
Разрешено ль тебе, безумец, рисковать
И человека с электричеством связать?

 

Рис.   2.   Опыт с электри­зацией человека

Французы Дюфе, Нолле и наш соотечественник Георг Рихман почти одновременно, независимо друг от друга сконстру­ировали прибор для измерения степени электризации, что значительно расширило применение электрического разряда для лечения, появилась возможность его дозировки. Париж­ская академия наук посвятила несколько заседаний обсужде­нию действия разряда лейденских банок на человека. Заинте­ресовался этим и Людовик XV. По просьбе короля физик Нолле совместно с врачом Луи Лемонье провел в одной из больших зал Версальского дворца опыт, демонстрирующий укалывающее действие статического электричества. Польза от «придворных забав» была: многих они заинтересовали, многие начали заниматься изучением явлений электризации.

В 1787 г. английский врач и физик Адаме впервые создал специальную электростатическую машину для лечебных целей. Ею он широко пользовался в своей медицинской прак­тике (рис. 3) и получал положительные результаты, которые можно объяснить и стиму­лирующим действием тока, и психотерапевтическим эф­фектом, и специфическим действием разряда на чело­века.

Эпоха электростатики и магнитостатики, к которой относится все, о чем гово­рилось выше, завершается разработкой математиче­ских основ этих наук, вы­полненной Пуассоном, Остроградским, Гауссом.

 

Рис.    3.    Сеанс   электролечения (со старинной гравюры)

Использование электри­ческих разрядов в меди­цине и биологии получило полное признание. Сокращение мышц, вызванное касанием электрических скатов, угрей, сомов, свидетельствовало о действии электрического удара. Опыты англичанина Джона Уорлиша доказали электрическую природу удара ската, а анатом Гунтер дал точное описание электрического органа этой рыбы.

В 1752 г. немецкий врач Зульцер опубликовал сообщение о новом, обнаруженном им явлении. Касание языком одно­временно двух разнородных металлов вызывает своеобразное кислое вкусовое ощущение. Зульцер не предполагал, что это наблюдение представляет собой начало важнейших научных направлений — электрохимии и электрофизиологии.

Интерес к использованию электричества в медицине воз­растал. Руанская академия объявила конкурс на лучшую работу по теме: «Определить степень и условия, при которых можно рассчитывать на электричество в лечении болезней». Первая премия была присуждена Марату — врачу по профес­сии, чье имя вошло в историю французской революции. Появ­ление работы Марата было своевременным, так как применение электричества для лечения не обошлось без мистики и шарлатанства. Некий Месмер, используя модные научные теории об искрящих электрических машинах, начал утвер­ждать, что им в 1771 г. найдено универсальное медицинское средство — «животный» магнетизм, действующий на больного на расстоянии. Им были открыты специальные врачебные кабинеты, где находились электростатические машины достаточно высокого напряжения. Больной должен был касаться токоведущих частей машины, при этом он ощущал удар электрического тока. По-видимому, случаи положительного эффекта пребывания во «врачебных» кабинетах Месмера можно объяснить не только раздражающим действием элек­трического удара, но и действием озона, появляющегося в помещениях, где работали электростатические машины, и явлениями, о которых упоминалось ранее. Могло положи­тельно влиять на некоторых больных и изменение содержания бактерий в воздухе под действием ионизации воздуха. Но об этом Месмер и не подозревал. После сопровождавшихся тяжелым исходом неудач, о которых своевременно преду­преждал в своей работе Марат, Месмер исчез из Франции. Созданная с участием крупнейшего французского физика Лавуазье правительственная комиссия для расследования «врачебной» деятельности Месмера не сумела объяснить положительного действия электричества на человека. Лечение электричеством во Франции временно прекратилось.

Спор Гальвани и Вольта

А теперь расскажем об исследованиях, проведенных почти через двести лет после публикации работы Джильберта. Они связаны с именами итальянского профессора анатомии и ме­дицины Луиджи Гальвани и итальянского профессора физики Алессандро Вольта.

В лаборатории анатомии Булонского университета Луиджи Гальвани провел опыт, описание которого потрясло ученых всего мира. На лабораторном столе препарировались лягуш­ки. Задача опыта заключалась в демонстрации и наблюдении обнаженных, нервов их конечностей. На этом столе находилась электростатическая машина, с помощью которой создавалась и изучалась искра. Приведем высказывания самого Луиджи Гальвани из его работы «О силах электрических при мышеч­ных движениях»: «… Один из моих помощников острием случайно очень легко коснулся внутренних бедренных нервов лягушки. Лапка лягушки резко дернулась». И далее: «. .. Это удается тогда, когда из конденсатора машины извлекается искра».

Это явление можно объяснить следующим образом. На атомы и молекулы воздуха в зоне возникновения искры действует меняющееся электрическое поле, в результате они приобретают электрический заряд, переставая быть нейтраль­ными. Возникшие ионы и электрически заряженные моле­кулы распространяются на некоторое, относительно неболь­шое расстояние от электростатической машины,  так как при движении, сталкиваясь с молекулами воздуха, теряют свой заряд. В то же время они могут накапливаться на метал­лических предметах, хорошо изолированных от поверхности земли, и разряжаются в случае, если возникнет проводящая электрическая цепь на землю. Пол в лаборатории был сухой, деревянный. Он хорошо изолировал помещение, где работал Гальвани, от земли. Предметом, на котором накапливались заряды, был металлический скальпель. Даже легкое касание скальпелем нерва лягушки приводило к «разряду» нако­пившегося на скальпеле статического электричества, вызывая отдергивание лапки без какого-либо механического разру­шения. Само по себе явление вторичного разряда, вызванное электростатической индукцией, уже в то время было известно.

Блестящий талант экспериментатора и проведение боль­шого числа разносторонних исследований позволили Гальвани обнаружить другое важное для дальнейшего развития элек­тротехники явление. Идет  опыт по изучению атмосферного электричества. Процитируем самого Гальвани: «. …Утомлен­ный … тщетным ожиданием .. . начал . .. прижимать медные крючки, воткнутые в спинной мозг, к железной решетке — лапки лягушки сократились». Результаты эксперимента, проведенного уже не на открытом воздухе, а в помещении при отсутствии каких-либо работающих электростатических машин, подтвердили, что сокращение мышцы лягушки, подобное сокращению, вызванному искрой электростатиче­ской машины, возникает при касании тела лягушки одновре­менно двумя различными металлическими предметами — проволокой и пластиной из меди, серебра или железа. Такого явления никто до Гальвани не наблюдал. На основе резуль­татов наблюдений он делает смелый однозначный вывод. Существует иной источник электричества, им является «жи­вотное» электричество (термин равнозначен термину «электрическая активность живой ткани»). Живая мышца, утверждал Гальвани, представляет собой конденсатор вроде лейденской банки, внутри нее накапливается положительное электричество. Нерв лягушки служит внутренним «проводником». Присоединение к мышце двух металлических проводников вызывает появ­ление электрического тока, что приводит, подобно искре от электростатической машины, к сокращению мышцы.

Гальвани экспериментировал в целях получения однознач­ного результата только на мышцах лягушки. Возможно именно это позволило ему предложить использовать «физио­логический препарат» лапки лягушки в качестве измерителя количества электричества. Мерой количества электричества, для оценки которого служил подобный физиологический индикатор, являлись активность подъема и падения лапки при соприкосновении ее с металлической пластинкой, кото­рой одновременно касается крючок, проходящий через спинной мозг лягушки, и частота подъемов лапки в единицу времени. Некоторое время подобный физиологический индикатор использовался даже крупными физиками, и в част­ности Георгом Омом.

Электрофизиологический эксперимент Гальвани позволил Алессандро Вольта создать первый электрохимический источ­ник электрической энергии, что, в свою очередь, открыло новую эпоху в развитии электротехники.

Алессандро Вольта одним из первых по достоинству оце­нил открытие Гальвани. Он повторяет с  большой тщатель­ностью опыты Гальвани, получает много данных, подтвержда­ющих его результаты. Но уже в первых своих статьях «О жи­вотном электричестве» и в письме к доктору Боронио от 3 апреля 1792 г. Вольта в отличие от Гальвани, трактующего наблюдаемые явления с позиций «животного» электричества, выдвигает на первый план химико-физические явления. Вольта устанавливает важность использования для этих опытов разнородных металлов (цинк, медь, свинец, серебро, железо), между которыми проложена смоченная кислотой ткань.

Вот что пишет Вольта: «В .опытах Гальвани источником электричества является лягушка. Однако, что собой пред­ставляет лягушка или вообще любое животное? Прежде всего, это нервы и мышцы, а в них различные химические соединения. Если нервы и мышцы препарированной лягушки соединить с двумя разнородными металлами, то при замы­кании такой цепи проявляется электрическое действие. В моем последнем опыте тоже участвовали два разнородных металла — это станиоль (свинец) и серебро, а роль жидкости играла слюна языка. Замыкая цепь соединительной пластинкой, я создавал условия для непрерывного передви­жения электрической жидкости с одного места на другое. Но я ведь мог опустить эти же металлические предметы просто в воду или в жидкость, подобную слюне? Причем здесь «животное» электричество?»

Опыты, проведенные Вольта, позволяют сформулировать вывод о том, что источником электрического действия явля­ется цепь из разнородных металлов при их соприкосновении с влажной или смоченной в растворе кислоты тканью.

В одном из писем своему другу врачу Вазаги (опять при­мер проявления интереса врача к электричеству) Вольта писал: «Я уже давно убедился, что все действие исходит от металлов, от соприкосновения которых электрическая жидкость входит во влажное или водянистое тело. На этом основании я считаю себя вправе приписать все новые элек­трические явления металлам и заменить название «животное электричество» выражением «металлическое электричество».

По мнению Вольта, лапки лягушки — чувствительный электроскоп. Возник исторический спор между Гальвани и Вольта, а также между их последователями — спор о «животном» или »металлическом» электричестве.

Гальвани не сдавался. Он полностью исключил из экспери­мента металл и даже лягушек препарировал стеклянными ножами. Оказалось, что и при таком опыте соприкосновение бедренного нерва лягушки с ее мышцей приводило к хорошо заметному, хотя и значительно меньшему, чем при участии металлов, сокращению. Это была первая фиксация биоэлек­трических явлений, на которых построена современная электродиагностика сердечно-сосудистой и ряда других систем человека.

Вольта пытается разгадать природу обнаруженных необыч­ных явлений. Перед собой он четко формулирует следующую задачу: «Что же является причиной возникновения электри­чества? — спросил я себя так же, как и каждый из вас сделал бы это. Размышления привели меня к одному решению: от соприкосновения двух разнородных металлов, например серебра и цинка, нарушается равновесие электричества, нахо­дящегося в обоих металлах. В точке соприкосновения метал­лов положительное электричество направляется от серебра к цинку и накапливается на последнем, в то самое время как отрицательное электричество сгущается на серебре. Это зна­чит, что электрическая материя перемещается в определенном направлении. Когда я накладывал друг на друга пластинки из серебра и цинка без промежуточных прокладок, то есть цинковые пластинки находились в соприкосновении с сереб­ряными, то общее их действие сводилось к нулю. Чтобы усилить электрическое действие или суммировать его, следует каждую цинковую пластинку привести в соприкосновение только с одной серебряной и последовательно сложить наи­большее число пар. Это и достигается как раз тем, что на каждую цинковую пластинку я кладу мокрый кусок ткани, отделяя ее тем самым от серебряной пластинки следующей пары». Многое из сказанного Вольта не теряет значения и сейчас, в свете современных научных представлений.

К сожалению, этот спор был трагически прерван. Армия Наполеона оккупировала Италию. За отказ присягнуть ново­му правительству Гальвани потерял кафедру, был уволен и вскоре скончался. Второй участник спора Вольта дожил до дня полного признания открытий обоих ученых. В истори­ческом споре оба оказались правы. Биолог Гальвани вошел в историю науки как основоположник биоэлектричества, физик Вольта — как основоположник электрохимических источников тока.

Опыты В. В. Петрова. Начало электродинамики

Работами профессора физики Медико-хирургической ака­демии (ныне Военно-медицинская академия имени С. М. Ки­рова в Ленинграде), академика В. В. Петрова заканчивается первый этап науки о «животном» и «металлическом» элек­тричестве.

Деятельность В.В.Петрова оказала огромное влияние на развитие науки по использованию электричества в меди­цине и биологии в нашей стране. В Медико-хирургической академии им был создан физический кабинет, оснащенный великолепным оборудованием. Работая в нем, Петров по­строил впервые в мире электрохимический источник элек­трической энергии высокого напряжения. Оценивая напря­жение этого источника по числу входящих в него элементов, можно полагать, что напряжение достигало 1800—2000 В при мощности около 27—30 Вт. Этот универсальный источник позволил В. В. Петрову в течение короткого срока провести десятки исследований, открывших разнообразные пути при­менения электричества в различных областях. Имя В. В. Пет­рова обычно связывают с появлением нового источника освещения, а именно электрического, на базе использования обнаруженной им эффективно действующей электрической дуги. В 1803 г. в книге «Известие о гальвани-вольтовских опытах» В. В. Петров изложил результаты своих исследований. Это — первая книга об электричестве, вышедшая в нашей стране. Она была переиздана у нас в 1936 г.

В этой книге важны не только электротехнические иссле­дования, но и результаты изучения взаимосвязи и взаимодей­ствия электрического тока с живым организмом. Петров показал, что тело человека способно к электризации и что гальвани-вольтовская батарея, состоящая из большого числа элементов, опасна для человека; по существу, он предсказал возможность применения электричества для физиотерапевти­ческого лечения.

Влияние исследований В. В. Петрова на развитие электро­техники и медицины велико. Его работа «Известие о гальвани-вольтовских опытах», переведенная на латинский язык, украшает наряду с русским изданием национальные библиоте­ки многих европейских стран. Созданная В.В.Петровым электрофизическая лаборатория, позволила ученым академии в середине XIX века широко развернуть исследования в об­ласти использования электричества для лечения. Военно-медицинская академия в этом направлении заняла ведущее положение не только среди институтов нашей страны, но и европейских институтов. Достаточно назвать имена профес­соров В. П. Егорова, В, В. Лебединского, А. В. Лебединского, Н. П. Хлопина, С. А. Лебедева.

Что принес XIX век в изучении электричества? Прежде всего, окончилась монополия медицины и биологии  на элек­тричество. Начало этому положили Гальвани, Вольта, Петров. Первая половина и середина XIX века отмечены крупными открытиями в электротехнике. Эти открытия связаны с име­нами датчанина Ганса Эрстеда, французов Доминика Араго и Андре Ампера, немца Георга Ома, англичанина Майкла Фарадея, наших соотечественников Бориса Якоби, Эмиля Ленца и Павла Шиллинга и многих других ученых.

Кратко опишем важнейшие из этих открытий, имеющие непосредственное отношение к нашей теме. Эрстед первый установил полную взаимосвязь электриче­ских и магнитных явлений. Экспериментируя с гальваническим электричеством (так в то время называли электрические явления, возникающие от электрохимических источников тока, в отличие от явлений, вызываемых электростатической машиной), Эрстед обнаружил отклонения стрелки магнит­ною компаса, находящегося вблизи, электрического источ­ника тока (гальванической батареи), в момент замыкания и размыкания электрической цепи. Он установил, что это отклонение зависит от места расположения магнитного компаса. Огромная заслуга Эрстеда в том, что он сам оценил важность открытого им явления. Рушились, казалось бы, незыблемые в течение более двухсот лет представления, основанные на работах Джильберта, о независимости магнит­ных и электрических явлений. Эрстед получил достоверный экспериментальный материал, на основе которого он пишет, а затем издает книгу «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». Кратко свое достижение он формулирует так: «Гальваническое электричество, идущее с севера на юг над свободно подвешен­ной магнитной иглой, отклоняет ее северный конец к восто­ку, а, проходя в том же направлении под иглой, отклоняет ее на запад».

Ясно и глубоко раскрыл смысл опыта Эрстеда, являюще­гося первым достоверным доказательством взаимосвязи магнетизма и электричества, французский физик Андре Ампер. Ампер был очень разносторонним ученым, прекрасно владевшим математикой, увлекавшимся химией, ботаникой и древней литературой. Он был великолепным популяриза­тором научных открытий. Заслуги Ампера в области физики можно сформулировать так: он создал новый раздел в учении об электричестве — электродинамику, охватывающую все проявления движущегося электричества. Источником движу­щихся электрических зарядов у Ампера была гальваническая батарея. Замыкая цепь, он получал движение электрических зарядов. Ампер показал, что покоящиеся электрические заряды (статическое электричество) не действуют на магнитную стрелку — не отклоняют ее. Говоря современным языком, Амперу удалось выявить значение переходных процес­сов (включение электрической цепи).

Майкл Фарадей завершает открытия Эрстеда и Ампера — создает стройное логическое учение об электродинамике. В то же время ему принадлежит ряд самостоятельных круп­нейших открытий, несомненно, оказавших важное вли­яние на применение электричества и магнетизма в медицине и биологии. Майкл Фарадей не был математиком подобно Амперу, в своих многочисленных публикациях он не исполь­зовал ни одного аналитического выражения. Талант экспери­ментатора, добросовестного и трудолюбивого, позволил Фарадею компенсировать отсутствие математического ана­лиза. Фарадей открывает закон индукции. Как он сам гово­рил: «Я нашел способ превращения электричества в магне­тизм и наоборот». Он обнаруживает самоиндукцию.

Завершением крупнейших исследований Фарадея является открытие законов прохождения электрического тока через проводящие жидкости и химического разложения последних, наступающего под воздействием электрического тока (явле­ние электролиза). Фарадей так формулирует основной закон: «Количество вещества, находящегося на токопроводящих пластинках (электродах), погруженных в жидкость, зависит от силы тока и от времени его прохождения: чем больше сила тока и чем дольше он проходит, тем больше количества вещества выделится в раствор».

Россия оказалась одной из стран, где открытия Эрстеда, Араго, Ампера, а главное, Фарадея нашли непосредственное развитие и практическое применение. Борис Якоби, исполь­зуя открытия электродинамики, создает первое судно с элек­тродвигателем. Эмилю Ленцу принадлежит ряд работ, пред­ставляющих огромный практический интерес в разных об­ластях электротехники и физики. Его имя связывают обычно с открытием закона теплового эквивалента электрической энергии, называемого законом Джоуля — Ленца. Кроме того, Ленц установил закон, названный его именем. На этом закан­чивается период создания основ электродинамики.

Применение электричества в медицине и биологии в XIX веке

П. Н. Яблочков, расположив параллельно два угля, разде­ленных расплавляющейся смазкой, создает электрическую свечу — простой источник электрического света, способный освещать в течение нескольких часов помещение. Свеча Яблочкова просуществовала три-четыре года, найдя приме­нение почти во всех странах мира. Ее заменила более долго­вечная лампа накаливания. Повсеместно создаются электриче­ские генераторы, получают распространение и аккумуля­торы. Области применения электричества все увеличиваются.

Становится популярным применение электричества и в хи­мии, начало которому положил М. Фарадей. Перемещение вещества — движение зарядоносителей — нашло одно из первых своих применений в медицине для ввода соответствующих лекарственных соединений в тело человека. Суть метода состоит в следующем: нужным лекар­ственным соединением пропитывается марля или другая любая ткань, которая  служит прокладкой между электро­дами и телом человека; она располагается на участках тела, подлежащих лечению. Электроды подключаются к источнику постоянного тока. Метод подобного ввода лекарственных соединений, впервые примененный во второй половине XIX века, широко распространен и сейчас. Он носит название электрофореза или ионофореза. О практическом применении электрофореза читатель может узнать в главе пятой.

Последовало еще одно, имеющее огромную важность для практической медицины открытие в области электротехники. 22 августа 1879 г. английский ученый Крукс сообщил о своих исследованиях катодных лучей, о которых в то время стало известно следующее:

  1. При пропускании тока высокого напряжения через трубку с очень сильно разреженным газом из катода выры­вается поток частичек, несущихся с громадной скоростью.
  2. Эти частички движутся строго прямолинейно.
  3. Эта лучистая энергия может производить механическое действие. Например, вращать маленькую вертушку, постав­ленную на ее пути.
  4. Лучистая энергия отклоняется магнитом.
  5. В местах, на которые падает лучистая материя, развива­ется тепло. Если катоду придать форму вогнутого зеркала, то в фокусе этого зеркала могут быть расплавлены даже такие  тугоплавкие  сплавы, как, например, сплав  иридия и платины.
  6. Катодные лучи — поток материальных телец меньше атома, а именно частиц отрицательного электричества.

Таковы первые шаги в преддверии нового крупного открытия,   сделанного   Вильгельмом  Конрадом   Рентгеном. Рентген обнаружил принципиально иной источник излуче­ния, названный им Х-лучами (X-Ray). Позже эти лучи получили назва­ние рентгеновских. Сообщение Рентгена вызвало сенсацию. Во всех странах множество лабораторий начали воспроизво­дить установку Рентгена, повторять и развивать его исследо­вания. Особенный интерес вызвало это открытие у врачей.

Физические лаборатории, где создавалась аппаратура, исполь­зуемая Рентгеном для получения Х-лучей, атаковались врача­ми, их пациентами, подозревавшими, что в их теле находятся проглоченные  иголки, металлические пуговицы и т. д.  Исто­рия медицины не знала до этого столь быстрой практической реализации открытий в области электричества, как это случи­лось с новым диагностическим средством — рентгеновскими лучами.

Заинтересовались рентгеновскими лучами сразу и в России. Еще не было официальных научных публикаций, отзывов на них, точных данных об аппаратуре, лишь появилось крат­кое сообщение о докладе  Рентгена, а под Петербургом, в Кронштадте, изобретатель радио Александр Степанович Попов уже приступает к созданию первого отечественного рентгеновского аппарата. Об этом мало известно. О роли А. С. Попова в разработке первых отечественных рентге­новских аппаратов, их внедрении, пожалуй, впервые стало известно из книги Ф. Вейткова. Очень удачно дополнена она дочерью изобретателя Екатериной Александровной Кьяндской-Поповой, опубликовавшей совместно с В. Томат в журнале «Наука и жизнь» (1971, № 8) статью «Изобретатель радио и Х-луча».

Новые достижения электротехники соответственно рас­ширили возможности исследования «животного» электри­чества. Маттеучи, применив созданный к тому времени гальва­нометр, доказал, что при жизнедеятельности мышцы возни­кает электрический потенциал. Разрезав мышцу поперек волокон, он соединил ее с одним из полюсов гальванометра, а продольную поверхность мышцы соединил с другим полю­сом и получил потенциал в пределах 10-80 мВ. Значение потенциала обусловлено видом мышц. По утверждению Маттеучи, «биоток течет» от продольной поверхности к попе­речному разрезу и поперечный разрез является электро­отрицательным. Этот любопытный факт был подтвержден опытами на разных животных — черепахе, кролике, крысе и птицах, проведенными рядом исследователей, из которых следует выделить немецких физиологов Дюбуа-Реймона, Германа и нашего соотечественника В. Ю. Чаговца. Пельтье в 1834 г, опубликовал работу, в которой, излагались резуль­таты исследования взаимодействия биопотенциалов с проте­кающим по живой ткани постоянным током. Оказалось, что полярность биопотенциалов при этом меняется. Изменяются и амплитуды.

Одновременно наблюдались изменения и физиологических функций. В лабораториях физиологов, биологов, медиков появля­ются электроизмерительные приборы, обладающие достаточ­ной чувствительностью и соответствующими пределами измерений. Накапливается большой и разносторонний экспе­риментальный материал. На этом заканчивается предыстория использования элек­тричества в медицине и изучения «животного» электричества.

Появление физических методов, дающих первичную био­информацию, современное развитие электроизмерительной техники, теории информации, автометрии и телеметрии, комплексирование измерений — вот что знаменует собой новый исторический этап в научно-техническом и медико-биологическом направлениях использования  электричества.

НПФ «Янтарь» (www.ionization.ru)
Полное или частичное цитирование данной статьи запрещено

Статическое электричество — обзор

10.2 Выработка статического электричества

Статическое электричество может генерироваться различными способами. Однако большая часть статического электричества возникает из-за генерации трибоэлектрического заряда и требует следующих условий:

(1)

Когда два разных твердых материала трутся друг о друга

(2)

Материалы впоследствии разделяются

Когда два материала соприкасаются, происходит перераспределение электрических зарядов на каждой поверхности по термодинамическим причинам.Когда электроны переходят из одного материала в другой, доступные уровни электронов в обоих материалах уравновешиваются после достижения равновесия. В трении, также называемом зарядом трением, нет необходимости, но обычно оно увеличивает перенос заряда.

Когда два материала впоследствии разделяются, перенос заряда становится очевидным как накопление электростатического заряда в двух материалах.

Различные материалы были ранжированы в порядке их способности производить статический заряд (Blakemore, 1974; Moore, 1973).Такой рейтинг дает так называемый трибоэлектрический ряд. Трибоэлектрификация — это термин, используемый для обозначения электрических зарядов, создаваемых силами трения.

В трибоэлектрическом ряду воздух, асбест, стекло, слюда, свинец, алюминий, бумага, сталь и дерево находятся в положительном (+) конце (от высокого до низкого порядка), в то время как резина, никель, медь, латунь, серебро, золото. и кремний находятся на отрицательном (+) конце (от высокого к низкому порядку).

Когда материал, такой как стекло, выбирается с положительного конца и приводится в контакт с материалом, выбранным с отрицательного конца, например резиной, стекло приобретает положительный заряд, а резина — отрицательный.Некоторые электроны в стекле находятся на более высоком уровне энергии, чем свободные уровни энергии в резине. Таким образом, электроны будут течь от стекла к резине до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. Сохранение заряда требует, чтобы каждый материал приобретал одинаковые уровни заряда.

Чем дальше два материала разделены в трибоэлектрическом ряду, тем больше будет величина электростатического заряда, когда два материала входят в контакт и впоследствии разделяются.

Разделенные поверхности будут заряжаться положительно или отрицательно в зависимости от их относительного положения в трибоэлектрическом ряду. Полярность заряда не имеет большого практического значения при рассмотрении аспектов безопасности статических разрядов. Очевидно, это связано с тем, что количество энергии, участвующей в разряде, одинаково независимо от того, исходит ли разряд от положительно или отрицательно заряженного объекта. С точки зрения человеческого комфорта, однако, обычно обнаруживается, что люди чувствуют себя более комфортно, когда их тела заряжены отрицательно, тогда как они могут чувствовать тошноту при положительном заряде.Поэтому, когда ожидается небольшое накопление статического заряда на теле человека, лучше всего, если это будет отрицательный заряд. Если ковры вызывают у пассажиров положительный заряд, они чувствуют себя «больными», а ковер способствует «синдрому больного здания».

Величина накопления статического заряда зависит от электрического сопротивления контактирующих поверхностей. Низкое электрическое сопротивление позволит зарядам возвращаться по разделяющим поверхностям к точке контакта, где они нейтрализуют друг друга.С другой стороны, когда электрическое сопротивление материалов велико, заряд не может течь обратно по разделяющим поверхностям за время разделения. В таких случаях образование электростатического заряда будет высоким.

Что такое статическое электричество и что его вызывает? — Объясните этот материал

Что такое статическое электричество и что его вызывает? — Объясните этот материал Рекламное объявление

Зап! Когда молния прыгает на землю, мы получаем внезапную, очень яркую демонстрацию силы статического электричество (электрическая энергия, собранная в одном месте). Самый из нас знают, что статическое электричество накапливается, когда мы трём вещи друг о друга, хотя это не совсем удовлетворительное объяснение. О чем это трение вещей, вызывающее электрическое явление? Несмотря на то что молния — яркий пример статического электричества, это не то, что мы можем использовать. Но есть много других мест, где статическое электричество невероятно полезно; с лазерных принтеров и фотокопировальные устройства для электростанций, уничтожающих загрязнения, статика может быть действительно фантастика.Итак, давайте подробнее рассмотрим, что это такое и как работает!

На фото: молния — это огромный выброс статического электричества, при котором накопленная электрическая потенциальная энергия выстреливает с неба на землю внезапным, импровизированным электрическим током. Если вы хотите сфотографировать молнию, настройте камеру на несколько серийных снимков и будьте готовы к очень долгому ожиданию: мне потребовалось два часа и сотни тщетных попыток сделать этот единственный снимок.

Что такое статическое электричество?

Фото: классическая статика: когда вы натираете воздушный шарик своим пуловером, вы создаете статическое электричество, которое заставляет его прилипать.При трении электроны перемещаются с вашего пуловера (который становится положительно заряженным) на латексную резину в воздушном шаре (которая становится отрицательно заряженной). Противоположные обвинения заставляют прилипнуть две вещи.

Мы воспринимаем электричество как должное: легко забудьте, что дома, офисы и фабрики были задействованы в этом чистым и удобным способом только с конца 19 века, что в в более широком контексте истории человечества сейчас совсем не время. Это было во время 19 век, пионеры, такие как Алессандро Вольта, Майкл Фарадей, Джозеф Генри и Томас Эдисон разгадали секреты электричество, как его производить и как заставить делать полезные вещи.До этого электричество было в значительной степени диковинкой: оно было очень ученым было интересно учиться и играть с ними, но не было многое еще они могли сделать с этим. В те времена люди готовили и топили их дома используют дровяные или угольные печи и освещают свои комнаты свечами или маслом лампы; не было таких вещей, как радио или телевизоры, не говоря уже о мобильные телефоны или компьютеры.

«Современное электричество», которое питает все, от телефона в кармане до метро. поездка в школу или на работу — это то, что мы называем электричеством (или электрический ток).Это энергия, которая проходит по металлическому проводу от место, где оно производится (что-нибудь от гигантской электростанции к крошечной батарее) к тому, что он питает (часто электродвигатель, нагревательный элемент, или лампа). Текущее электричество всегда в движении, перенос энергии из одного места в другое.

На фото: еще одна классическая демонстрация статики: потрите пластиковый гребешок о пуловер, и вы обнаружите, что можете собирать крошечные кусочки бумаги. Это немного похоже на захват скрепок магнитом.Но там, где магнит может подбирать одну скрепку, а намагниченная скрепка поднимает другие в цепочке, линейка со статическим зарядом не будет делать то же самое. Как вы думаете, почему это так?

Фото: Бенджамин Франклин, отец-основатель и пионер в области электротехники. Фото любезно предоставлено американским проектом Кэрол М. Хайсмит в архиве Кэрол М. Хайсмит, Отдел эстампов и фотографий Библиотеки Конгресса США.

До XIX века единственным видом электричества, о котором люди действительно знали или пытались использовать, было статическое электричество. электричество.Древние греки понимали, что вещи можно дарить статический электрический «заряд» (накопление статического электричества) просто за счет тереть их, но они понятия не имели, что та же энергия может быть использована для создания световых или силовых машин. Один из тех, кто помог сделать связь между статическим и текущим электричеством была американской государственный деятель, издатель и ученый Бенджамин Франклин. В 1752 г., когда Франклин пытался разгадать загадки электричества, и он это сделал, как известно. запустив воздушного змея во время грозы, чтобы поймать себя на электрическом энергия (что делать крайне опасно).Молния ударила с воздушного змея на землю, и, если бы Франклин не был изолирован, его вполне могли бы убить. Франклин понял, что статическое электричество, накапливающееся в небе, стал током электричества, когда молния перенесла его в поверхность Земли. Именно благодаря таким исследованиям он разработал одно из своих самых известных изобретений, молнию стержень (молниеотвод). Работа Франклина проложила путь к электрическая революция 19 века и мир действительно изменился, когда такие люди, как Вольта и Фарадей, опираясь на открытия Франклина, научились производят электричество по желанию и заставляют его делать полезные вещи.

Потенциальная и кинетическая энергия

Попутно стоит отметить, что есть еще один способ думать о статическом и текущем электричестве и соотносить их с вещами, которые мы уже знаю об энергии. Мы можем думать о статическом электричестве как о разновидности потенциальной энергии: это запасенная энергия, готовая и ожидающая сделать что-то полезное для нас. Точно так же текущее электричество (грубо говоря) аналог кинетической энергии: энергия в движении, хотя и электрическая.Так же, как вы можете превратить потенциальную энергию в кинетическую (например, позволив более смелому скатиться с холма), вы можете превратить статическое электричество в текущее электричество (это то, что делает молния) и обратно (вот как Ван де Генератор Граафа работает).

Рекламные ссылки

Что вызывает статическое электричество?

Еще несколько лет назад ученые были уверены, что они понимают статическое электричество и то, как именно оно работает. Объяснение было таким…

Как и древние греки, мы склонны думать статическое электричество возникает от трения вещей. Итак, если вы живете в доме с нейлоновыми коврами и металлическими дверными ручками вы скоро узнаете что ваше тело накапливает статический заряд, когда вы идете по пол, который может разрядиться при прикосновении к дверной ручке, что крошечный электрический шок. В большинстве школьных экспериментов мы также узнаем о статический из-за трения вещей. Вы, наверное, пробовали этот трюк, когда потереть шарик о одежду, чтобы он прилип? Вы можете сделать вывод из-за этого статическое электричество каким-то образом связано с трение — это сам процесс трения чего-то энергично, что производит накопление электрической энергии (в том же способ, которым трение может производить тепло и даже возгорание).

Трибоэлектрический эффект

Важно не трение, а факт что мы соприкасаемся с двумя разными материалами. Сильное трение двух вещей просто сводит их контактировать снова и снова — и это создает статический электричество через явление, известное как трибоэлектричество (или трибоэлектрический эффект). Все материалы состоят из атомов, имеющих положительную центральную ядро (ядро) окружено неким нечетким «облаком» из электроны, которые являются действительно захватывающими битами.Некоторые атомы притягивают электроны сильнее, чем другие; большая часть химии проистекает из этого факта. Если поставить два соприкасающиеся материалы, и один притягивает электроны более чем другой, электроны могут вытягиваться из одного из материалы к другому. Когда мы разделяем материалы, электроны эффективно перейти с корабля к материалу, который их больше всего привлекает сильно. В результате один из материалов приобрел дополнительные электронов (и становится отрицательно заряженным), в то время как другой материал потерял несколько электронов (и стал положительно заряженным).Вуаля, у нас есть статическое электричество! Когда мы снова натираем вещи и опять же, мы увеличиваем шансы на то, что в этом примет участие больше атомов. обмен электронами, и поэтому накапливается статический заряд.

Фото: Как трибоэлектрический эффект объясняет статическое электричество: 1. Эбонит (твердая вулканизированная резина — показана здесь черным стержнем) и шерсть (показана серым) обычно не имеют электрического заряда. 2) Соедините их, и эбонит притянет электроны из шерсти. 3) Разделите их, и электроны останутся на эбоните, что сделает его отрицательно заряженным и оставив шерсть с недостатком электронов (или положительным зарядом).Трение двух веществ друг к другу увеличивает контакт между ними и повышает вероятность миграции электронов от шерсти к эбониту. Отрицательный заряд на эбоните точно такой же, как и положительный заряд на шерсти; Другими словами, чистая плата не создается.

Трибоэлектрическая серия

Если вы экспериментируете с разными материалами, вы находят положительный заряд, когда их натирают, и некоторый выигрыш отрицательные заряды; некоторые материалы также получают больший заряд, чем другие.Оказывается что мы можем расположить материалы по порядку в зависимости от их стоимости. прибыль, давая нам своего рода таблицу рейтинга материалов, бегущих от положительный на отрицательный. Разные книги и веб-страницы показывают немного разные списки, но все они в целом проходят от минералов (положительных) до таких такие вещи, как дерево и бумага (нейтрально), до пластика (негатив). Не волнуйся слишком много о точном порядке в списке; это будет различаться для всех видов причин (например, от вида стекла или добавок в латексе).

++++++++ ПОЛОЖИТЕЛЬНО ++++++++

+ Воздух
+ Кожа
+ Кожа
+ Асбест
+ Стекло
+ Слюда
+ Кварц
+ Нейлон
+ Шерсть
+ Мех
+ Свинец
+ Шелк
+ Алюминий
0 Бумага
0 Хлопок
0 Сталь
0 Дерево
— Янтарь
— Латекс
— Твердая резина
— Никель
— Медь
— Латунь
— Серебро
— Золото
— Платина
— Полиэстер
— Полистирол
— Неопрен
— Саран («липкая пленка»)
— Полиэтилен
— Полипропилен
— Поливинилхлорид (ПВХ)
— Селен
— Тефлон
— Силиконовый каучук
— Эбонит (очень твердый вулканизированный каучук)

−− −−−−−− ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ −−−−−−−−

Этот список называется трибоэлектрическим рядом.Чем дальше друг от друга находятся два материала в серии, тем статичнее электричество будет накапливаться, когда вы будете тереть их друг о друга. Если два материалы очень близки в серии, их сложно заставить нарастить любой заряд вообще, как бы сильно вы их не терли. Казалось бы Подтвердите, что статическое электричество само по себе не связано с трением, а о природе материалов, с которыми мы контактируем.

Переосмысление статического электричества

То, что вы только что прочитали, является традиционным, широко распространенным объяснение статического электричества — и вы все равно найдете его описанным таким образом в большинстве школьных учебников.

Но в 2011 году ученые сообщили о некоторых важных новых открытиях, которые казалось, что происходит гораздо больше. Вместо того, чтобы быть чисто физическим, и простой перенос заряженных электронов от одного материала к другому, казалось, статическое электричество тоже может быть вызвано химией (движение ионов и другие существенно химические процессы). И это также может произойти из-за замены небольшого количества материала (небольшой шарик переходит в пуловер или наоборот).Если раньше мы думали о статике как о простой «кучке» отрицательного или положительного заряда (электронов или их отсутствия), то при более внимательном рассмотрении теперь кажется, что это «мозаика» как положительных, так и отрицательных зарядов, которые в сумме составляют общий заряд (положительный или отрицательный). Это очень новое исследование, которое все еще развивается, но кажется очевидным, что наши традиционные объяснение статического электричества — это упрощенная версия того, что происходит на самом деле, даже если мы искренне верим в это более 2000 лет!

Иллюстрация: Вверху: Традиционная теория рассматривает статический заряд на воздушном шаре как равномерное распределение заряженных частиц по его поверхности.Внизу: согласно последним представлениям, статический заряд на самом деле представляет собой случайную «мозаику» гораздо больших зарядов, которые могут быть как положительными, так и отрицательными, и которые в сумме составляют общий заряд. В этом случае отрицательного заряда намного больше, чем положительного (желтый, чем красный), поэтому наш воздушный шар имеет общий отрицательный заряд.

Дополнительная литература

Простое знакомство
Более сложные статьи
  • Мозаика поверхностного заряда при контактной электрификации Х.Т. Байтекин, А. З. Паташинский, М. Браницкий, Б. Байтекин, С. Со, Б. А. Гжибовски. Наука, 15 июля 2011 г., т. 333, Issue 6040, pp.308–312.
  • Антиоксиданты снимают статическое электричество Ричард Ван Норден. Природа, 19 сентября 2013 года.
  • Что создает статическое электричество? пользователя Meurig W. Williams. Американский ученый, Том 100, июль / август 2012 г., стр. 316–323.

Какая польза от статического электричества?

Статическое электричество — это все очень интересно, но какая от этого возможная польза? Ты не можешь сделать тост из молнии болт, и вы не сможете зарядить свой мобильный телефон, просто потерев его корпус на пуловере.Вы можете подумать, что статика — одно из тех увлекательных но в конечном итоге совершенно бесполезные кусочки науки, которые не имеют практического приложения — но вы ошибаетесь: статическое электричество используется во всех виды бытовой техники!

Лазерные принтеры и копировальные аппараты использовать статическое электричество, чтобы накапливать чернила на барабане и переносить их бумага. Опрыскивание посевов также полагается на статическое электричество, чтобы помочь гербицидам. прилипают к листве растений и равномерно распределяются по листьям. Фабрика роботы-краскораспылители используют аналогичный трюк, чтобы гарантировать, что краска капли притягиваются к металлическим кузовам автомобилей, а не к машинам вокруг них.На многих электростанциях и химических заводах, статическое электричество используется в дымовых трубах для удаления загрязнений (подробнее читайте в нашей статье об электростатических дымоочистителях).

Фото: Как остановить выбросы загрязненного воздуха из дымовых труб? Один из способов — дать дыму статический электрический заряд, а затем направить его через решетку из металлических пластин с противоположным зарядом, чтобы удалить грязные частицы сажи. Вот как работают «скрубберы» (электростатические дымоочистители), подобные тем, которые установлены в этих дымовых трубах на электростанции, работающей на биомассе McNeil в Берлингтоне, штат Вирджиния.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Национальной лабораторией возобновляемой энергии Министерства энергетики США (NREL).

Конечно, у статического электричества есть свои недостатки. Это может вызвать искры и взрывы на топливных складах, а случайный статический заряд — настоящая неприятность, если вы работаете с электронными компонентами. Это почему инженеры и химики разработали всевозможные антистатические технологии (от простых проводов до оригинальных, слабопроводящих красок и покрытий) которые предотвращают накопление статического электричества в чувствительных местах. Пока ты читаешь эти слова, можете быть уверены, что кто-то где-то пытается найти новый способ обуздать статическое электричество или лучший способ остановить это вызывает проблемы.Статическое электричество может быть стационарным, но это никогда не стоя на месте!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

На других сайтах

Книги

Для младших читателей
  • Свидетель: Электричество Стива Паркера. Нью-Йорк: Дорлинг Киндерсли, 2005. Хорошее и основательное введение в электричество от надежного детского писателя-научного работника.
  • Маршруты науки: электричество Криса Вудфорда. Нью-Йорк: Факты в файле, 2004: Одна из моих собственных книг, этот том проводит нас через всю историю электричества от древних греков до наших дней.
  • Крутая наука: эксперименты с электричеством и магнетизмом Криса Вудфорда. Нью-Йорк: Гарет Стивенс, 2010: Еще одна моя книга, это краткое и простое практическое руководство по электричеству и магнетизму.
Для читателей постарше

Статьи

Общие
Учителям
  • Наука 101: В: Что такое «статическое электричество» и как я могу увидеть его эффекты? Мэтта Бобровски. Наука и дети, Том 56 № 3, октябрь 2018 г. Базовый обзор статических понятий, которые необходимо знать детям, и несколько простых экспериментов, демонстрирующих их.
  • Измерение статического электричества: исследование в классе для понимания трибоэлектрического ряда, проведенное Кэрри Перри и др., Science Scope, Том 39, № 7, март 2016 г. Составление плана урока, который поможет студентам составить карту трибоэлектрического ряда для обычных материалов.
  • Статическое электричество А. Генри Суонн, Наука и дети, Vol. 6, № 2, октябрь 1968 г., стр. 28–30. Некоторые классические демонстрации в классе и концепции, которые они демонстрируют.
Историческое

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2012, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2012/2018) Статическое электричество. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-static-electricity-works.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

9.1 Трение и статическое электричество | Статическое электричество

Вы когда-нибудь толкали тележку по магазинам и внезапно испытывали шок? Или натянул школьную майку через голову и услышал треск? Что вызывает эти удары и шумы? Давайте разбираться.

Трение и статическое электричество

  • трение
  • статическое электричество
  • электростатический заряд
  • привлекать: притягивать что-то ближе
  • Отталкивать: что-то отталкивать
  • нейтраль
  • слив
  • земля
  • заземление

Эффекты статического электричества окружают нас повсюду, но мы не всегда замечаем его, когда видим или чувствуем их.Или, возможно, да, но вы никогда не понимали, что было причиной этого. Например, испытывали ли вы когда-нибудь легкий шок, надевая майку на голову в холодный день, или, возможно, вы наблюдали, как ваши волосы встают дыбом, когда вы касаетесь определенных предметов? Давайте быстро продемонстрируем статическое электричество.

Посмотрите это видео о статическом электричестве, чтобы понять, почему ваши волосы встают дыбом, когда вы расчесываете их или трете о воздушный шар

Вы также можете выполнять это задание, используя пластиковую расческу, а не воздушные шары.Или вы можете использовать листы бумаги вместо волос ученика, поскольку не все волосы будут вести себя следующим образом, если в них есть продукт. Затем вы можете натереть воздушный шарик о трикотаж и собрать листы бумаги.

МАТЕРИАЛЫ:

  • воздушные шары (или пластиковая расческа)
  • листочки бумаги

ИНСТРУКЦИЯ:

Надуйте воздушный шар и завяжите его так, чтобы воздух не выходил.

Держите воздушный шар на небольшом расстоянии от волос или кусочков бумаги. Что ты заметил?


Потрите волосы воздушным шариком.

Теперь держите воздушный шар на небольшом расстоянии от ваших волос или кусочков бумаги.Что ты видишь?


Волосы должны «подняться» и прилипнуть к шарику, иначе кусочки бумаги прилипнут к шарику.

Вы видели, как ваши волосы вот так «встают дыбом» ?!

ВОПРОС:

Что вы сделали, чтобы ваши волосы или кусочки бумаги прилипли к воздушному шарику?

Сильно протереть шариком.

Давайте посмотрим на повседневный пример статического электричества. Иногда, когда вы расчесываете волосы пластиковой расческой, волосы встают дыбом и издают треск. Как это произошло?

Вы провели пластиковой расческой по поверхности ваших волос. Когда две поверхности трутся друг о друга, между ними возникает трение .Трение — это сопротивление движению объекта в результате его контакта с другим объектом. Это означает, что когда вы проводите пластиковой расческой по волосам, ваши волосы сопротивляются движению расчески и замедляют его движение.

Трение между двумя поверхностями может вызывать перенос электронов с одной поверхности на другую.

Чтобы понять, как могут передаваться электроны, нам нужно вспомнить, что мы узнали о структуре атома в последнем члене книги «Материя и материалы».

У всех атомов есть ядра, содержащие протоны и нейтроны. Ядро удерживается вместе очень сильной силой, а это означает, что протоны внутри ядра можно рассматривать как закрепленные там. Атом также содержит электроны. Где в атоме расположены электроны?


Электроны расположены в пространстве вокруг ядра.

Какой заряд у протона?


Какой заряд у электрона?


Какой заряд у нейтрона?


Нейтроны не заряжаются.Они нейтральны.

Атом удерживается вместе за счет электростатического притяжения между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами. Внутри атома электроны, расположенные ближе всего к ядру, удерживаются сильнее всего, в то время как более удаленные испытывают более слабое притяжение.

Обычно атомы содержат одинаковое количество протонов и электронов. Это означает, что атомы обычно нейтральны, , потому что они имеют такое же количество положительных зарядов, что и отрицательные, поэтому заряды уравновешивают друг друга.Все объекты состоят из атомов, и поскольку атомы обычно нейтральны, объекты также обычно нейтральны.

Однако, когда мы соприкасаемся друг с другом двумя поверхностями, например, когда вы расчесываете волосы или трут воздушный шар о волосы, трение может вызвать перенос электронов от одного объекта к другому. Помните, что протоны закреплены на месте в ядре, поэтому они не могут передаваться между атомами, только электроны могут переноситься на другую поверхность. Некоторые объекты отдают электроны легче, чем другие.Посмотрите на следующую диаграмму, которая объясняет, как это происходит.

Какой объект отказался от части своих электронов на диаграмме?


У этого объекта теперь больше положительных или отрицательных зарядов?


В нем больше положительных зарядов.

Какой объект получил электроны на диаграмме?


У этого объекта теперь больше положительных или отрицательных зарядов?


В нем больше отрицательных зарядов.

Если у объекта больше электронов, чем протонов в целом, мы говорим, что объект заряжен отрицательно .

Если у объекта меньше электронов, чем протонов в целом, мы говорим, что объект заряжен положительно .

Взгляните на следующую диаграмму, которая это иллюстрирует.

Итак, теперь мы понимаем перенос электронов, который происходит в результате трения между объектами.Но как это привело к тому, что ваши волосы встали дыбом, когда вы подносили заряженный шар близко к волосам в последнем упражнении? Давайте посмотрим, что происходит, когда соединяются противоположно заряженные объекты.

Это забавная демонстрация того, как одинаковые заряды отталкиваются, а разные заряды притягиваются друг к другу. Если у вас достаточно материалов, позвольте учащимся попробовать это самостоятельно. Если у вас недостаточно материалов, сделайте это в качестве демонстрации, но дайте учащимся возможность немного поиграть.

Сначала выполните это упражнение несколько раз, чтобы убедиться, что у вас правильный метод. Помните, что стержни очень легко случайно заземлить, поэтому работайте осторожно. Лучше всего это подойдет в сухой день. Это будет зависеть от района, в котором вы живете.

На семинаре-мозговом штурме с учителями-добровольцами и учеными в начале 2013 года мы сняли быструю демонстрацию этой задачи, когда группа ее обсуждала. Вы можете просмотреть этот короткий клип здесь:

МАТЕРИАЛЫ:

  • 2 изогнутых очка для часов
  • 2 стержня из плексигласа
  • ткань: шерсть или нейлон
  • пластиковый стержень
  • маленькие кусочки рваной бумаги

ИНСТРУКЦИЯ:

Положите на стол стакан для часов вверх дном.

Уравновесите второе часовое стекло вертикально на первом часовом стекле.

Тряпкой энергично протрите один из стержней из плексигласа.

Уравновесите стержень из плексигласа по верхней части стекла часов.

Тщательно протрите второй стержень из плексигласа той же тканью.

Поднесите второй стержень из плексигласа к первому стержню из плексигласа. Что вы видите?

Второй стержень из плексигласа должен отталкивать первый, поскольку у них одинаковые заряды, поэтому учащиеся должны видеть, как второй стержень «толкает» первый по кругу.

Возможно, вам придется снова потереть первый стержень из плексигласа в перерывах между попытками, поскольку заряд все же рассеивается.

Повторите упражнение, но вместо второго стержня из плексигласа используйте пластиковый стержень. Что вы видите?

У стержней теперь есть противоположные заряды, поэтому должно быть видно, что второй стержень «тянет» другой стержень по кругу.

Затем поднесите натертый стержень к маленьким кусочкам оторванной бумаги, лежащим на столе.Что вы наблюдаете?

Учащиеся должны уметь поднимать листы бумаги заряженной палкой.

ВОПРОСЫ:

Что произошло, когда вы приблизили вторую стержень из плексигласа к первому стержню из плексигласа?



Когда стержни одинаковые (т.е. оба плексигласа), то первый стержень должен отойти от второго, и верхнее часовое стекло повернется по кругу.

Что произошло, когда вы поднесли пластмассовый стержень к первому стержню из плексигласа?



При использовании двух разных материалов первый стержень должен двигаться к пластиковому стержню, а стекло часов поворачивается по кругу к пластиковому стержню.

Что произошло, когда вы поднесли пластиковый стержень к листам бумаги?


Листы бумаги были притянуты к пластиковому стержню.

Когда мы натирали плексигласовые стержни тканью, электроны переходили с плексигласа на ткань.Какой заряд теперь у стержней из плексигласа?


Теперь оба стержня из плексигласа имеют одинаковый заряд . Вы заметили, что предметы с одинаковым зарядом имеют тенденцию отталкиваться друг от друга? Мы говорим, что они отталкивают друг друга .

Когда мы натирали пластиковый стержень тканью, электроны переходили с ткани на пластиковый стержень. Какой заряд теперь у пластикового стержня?


У стержня из плексигласа и пластикового стержня теперь против зарядов.Вы заметили, что предметы с разным зарядом стремятся сблизить друг друга? Мы говорим, что их привлекают друг друга .

В примере с листами бумаги, притянутыми к линейке, бумага начинается нейтрально. Однако по мере приближения отрицательно заряженного пластикового стержня электроны в бумаге, ближайшие к стержню, начнут удаляться, оставляя положительный заряд на ближайших к стержню поверхностях бумаги.Таким образом, бумага притягивается к стержню, потому что притягиваются противоположные заряды. Другой пример — пыль, которая притягивается к недавно отполированным стеклам.

Мы наблюдали фундаментальное поведение зарядов.

В итоге можно сказать:

  • Если два отрицательно заряженных объекта приблизить друг к другу, они будут отталкиваться друг от друга.
  • Если два положительно заряженных объекта приблизить друг к другу, они будут отталкиваться друг от друга.
  • Если положительно заряженный объект поднести к отрицательно заряженному объекту, они будут притягиваться друг к другу.

Помните, одинаковых зарядов отражают , а противоположных зарядов притягиваются.

Теперь вы понимаете, почему ваши волосы поднимаются вверх и притягиваются к воздушному шарику после того, как вы натираете шарик о волосы? Напишите краткое описание, чтобы объяснить, что происходит, используя слова: электроны, перенос, отрицательный заряд, положительный заряд, противоположность, притяжение, отталкивание.




При трении волос шариком электроны переносятся с волос на шарик. Теперь воздушный шар имеет отрицательный заряд, а волосы — положительный. У них противоположные заряды, поэтому, когда воздушный шар снова приближается к волосам, они притягиваются друг к другу. Поскольку каждая прядь волос имеет положительные заряды, подобные заряды отталкиваются, а пряди волос отталкиваются друг от друга, заставляя их подниматься вверх.

Противоположности притягиваются и подобно отталкиваются (видео)

Искры, удары и заземление

Большое скопление заряда на объекте может быть опасным. Когда электроны переходят от заряженного объекта к нейтральному, мы говорим, что заряженный объект разрядился.

Разряд может происходить, когда предметы касаются друг друга.Но электроны также могут переходить от одного объекта к другому, когда они приближаются, но не соприкасаются. Когда электроны движутся через воздушный зазор, они могут нагревать воздух настолько, чтобы он светился. Свечение называется искрой .

Электростатическая искра между двумя объектами.

Искры могут быть безвредными, но они также могут быть очень опасными. Искры могут вызвать возгорание легковоспламеняющихся материалов до воспламенения . Вы, наверное, заметили, что нельзя курить сигареты или иметь открытый огонь возле бензобаков на заправочных станциях.Это связано с тем, что пары бензина очень взрывоопасны и требуют лишь небольшого количества тепла, чтобы начать их горение. Достаточно небольшой электростатической искры, чтобы воспламенить горючие пары бензина.

Видео, показывающее опасность искр статического электричества на АЗС.

На этом видео в поле «Посещение» показано, как статическое электричество от протекающего бензина вызывает искру, которая воспламеняет пары бензина и приводит к сильному возгоранию.Это иллюстрация одной из опасностей статического электричества.

Электростатический разряд может также вызвать поражение электрическим током . Вы когда-нибудь были потрясены тележкой для покупок, когда катали ее по магазину? Или вы шли по комнате с ковровым покрытием и затем шокировали себя, когда дотрагивались до дверной ручки, чтобы выйти из комнаты? Вы испытали электрический разряд. Электроны перемещаются от дверной ручки к вашей коже, и движение электронов вызывает небольшой электрический шок.Небольшие удары электрическим током могут быть неудобными, но в большинстве случаев безвредными. Сильное поражение электрическим током чрезвычайно опасно и может привести к травмам и смерти.

Разряд электронов от заряженных объектов происходит намного легче, когда воздух сухой, поэтому вероятность возникновения электростатических искр или ударов выше в сухую погоду. Это связано с тем, что во влажную погоду влага в воздухе может собираться на поверхности предметов и предотвращать накопление электрического заряда.Заряд рассеивается через влагу, которая является лучшим проводником, чем воздух.

Знаете ли вы, где еще можно увидеть искры от статического электричества? Посмотрите на фото, чтобы понять!

Молния — это огромный электростатический разряд.

Во время грозы в атмосфере возникает трение между частицами, составляющими облака, вызывая накопление областей заряда. Когда разница в заряде между двумя областями становится достаточно большой, становится возможным электростатический разряд.Вспышка молнии — это массивный разряд между заряженными областями внутри облаков или между облаками и Землей.

Молнии могут перемещаться со скоростью около 210 000 км / ч и нагреваться до 30 000 ° C.

Как выжить при ударе молнии.

Чтобы безопасно отвести лишние электроны от объекта, мы должны заземлить его. Заземление означает, что мы соединяем заряженный объект с землей (Землей) с помощью электрического проводника.Лишние электроны перемещаются по проводнику и попадают в землю, не причиняя никакого вреда. Земля настолько велика, что дополнительная зарядка не имеет никакого общего эффекта.

Например, подумайте о металлических тележках в торговых центрах. Вы когда-нибудь замечали, что обычно у них внизу свисает металлическая цепь, которая волочится по полу? Это необходимо для заземления тележки, если она заряжена, чтобы заряд не накапливался на тележке. Это защищает человека, толкающего тележку, от удара током.

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Используйте Интернет, школьную или общественную библиотеку, чтобы найти информацию о практическом применении статического электричества.
  2. Изучите один полезный эффект статического электричества и одну проблему, вызванную статическим электричеством.
  3. Напишите короткий абзац, объясняющий ваше исследование.








Существует множество различных полезных и разрушительных эффектов статического электричества.Вот несколько примеров.

  • Полезно: воздушные фильтры удаляют частицы дыма; окраска распылением; ксерокопирование
  • проблемы: пыль на экранах телевизоров и компьютеров; повреждение электронного оборудования

Теперь мы рассмотрим два прибора, которые демонстрируют статическое электричество.

Генератор Ван де Граафа

Если у вас нет генератора Ван де Граафа, вы можете использовать некоторые из представленных здесь видео, которые показывают и объясняют, как работает генератор.Если у вас есть генератор, то позволяя учащимся «поиграть» с ним, они получат хорошее представление о влиянии статического электричества. Позвольте учащимся выполнять различные действия, например, заставлять их волосы встать дыбом.

Пусть ученики держатся за купол, а затем запускают генератор, пока их волосы не встанут дыбом.

Разорвите маленькие кусочки бумаги и поместите их на верхнюю часть незаряженного купола, запустите генератор, и кусочки зарядятся и полетят с генератора.Это хороший пример того, как кусочки бумаги заряжаются, а затем, поскольку все они имеют одинаковый заряд, отталкиваются друг от друга.

Генератор Ван де Граафа — это машина, которая использует трение для создания большого накопления электрического заряда на металлическом куполе.

Следует ли прикоснуться к 20 000 Вольт? Посетите эту ссылку, чтобы узнать!

Фундаментальная идея использования трения в машине для генерации заряда восходит к 17 веку, но генератор был изобретен Робертом Ван де Граафом только в 1929 году в Принстонском университете.

Генератор Ван де Граафа можно использовать для демонстрации эффектов электростатического заряда. Большой металлический купол наверху заряжается положительно при включении генератора. Когда купол заряжен, его можно разрядить, поднеся к куполу еще одну изолированную металлическую сферу. Электроны прыгнут на купол с металлической сферы и вызовут искру.

Посмотрите это видео, чтобы узнать, как работает генератор Ван де Граафа

Эти девушки касаются большого купола генератора Ван де Граафа.

Вы также можете прикоснуться к куполу, и ваши волосы встанут дыбом. Как вы думаете, почему это происходит?



Когда вы касаетесь положительно заряженного купола, электроны переходят от вас к куполу и разряжают его. Это заставляет вас и ваши волосы заряжаться положительно. Затем отдельные пряди волос заряжаются положительно, поэтому они отталкиваются друг от друга и встают дыбом.

Электроскоп

Электроскоп — это ранний научный инструмент, который использовался для определения наличия заряженного объекта или его можно использовать для определения типа заряда на заряженном объекте.

Электроскоп, используемый в лаборатории.

На следующих изображениях показаны некоторые рисунки различных типов электроскопов.

Ранний пример электроскопа с одной золотой полосой внизу и шариком вверху Другой пример электроскопа с диском вверху и двумя полосками из золотой фольги внизу.

Электроскоп состоит из заземленного металлического корпуса со стеклянными окошками. Здесь свисает металлический стержень, а на конце к нему прикреплены две полоски тонкой золотой фольги.К верхней части металлического стержня прикреплен диск или шар, как показано на рисунках выше. Когда металлический шар или диск наверху соприкасается с заряженным предметом или заряженный предмет приближается к нему, полосы золотой фольги расходятся, указывая на то, что предмет заряжен.

Посмотрите на следующую иллюстрацию, которая показывает, как это работает.

Положительно заряженный стержень притягивает электроны к диску с полосок золотой фольги. Диск вверху заряжается отрицательно, а полоски золотой фольги внизу заряжаются положительно.Почему полосы золотой фольги расходятся?



Они расходятся, так как теперь оба имеют положительный заряд, а положительные заряды отталкиваются.

Простой электроскоп можно сделать из предметов повседневного обихода. Давай попробуем.

Если вы не можете найти стеклянные банки с крышками, можно сделать крышки.Используйте старые пластиковые крышки для ванн и вырежьте круг того же размера, что и отверстие в стеклянной банке. Затем используйте изоленту (или даже малярную ленту), чтобы закрепить пластиковую крышку над отверстием банки.

Медь не обязательно должна быть 14-го калибра, но чем толще кусок, тем лучше он держит форму.

Подробные инструкции и видео можно найти в Интернете. Посмотрите видео в поле «Посещение», чтобы получить подробное описание метода.

Сделайте свой электроскоп (видео)

МАТЕРИАЛЫ:

  • банка стеклянная с крышкой
  • Медный провод 14 калибра, длиной около 12 см
  • пластиковая соломка или пластиковая трубка
  • 2 маленьких кусочка алюминиевой фольги
  • кусок шерстяной ткани
  • пластиковая линейка
  • стеклянный стержень

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Скрутите один конец медной проволоки в виде спирали.Это увеличит его площадь поверхности.
  2. Сделайте отверстие в крышке банки и протолкните через отверстие небольшой кусок пластиковой трубки.
  3. Проденьте другой конец медной проволоки через соломинку так, чтобы конец спирали находился снаружи крышки.
  4. Сделайте крючок из заостренного конца медной проволоки.
  5. Вырежьте две прямоугольные полоски из алюминиевой фольги.
  6. Наденьте каждый кусок алюминиевой фольги на крючок.Сделайте небольшое отверстие в алюминиевой фольге, чтобы она могла висеть на крючке.
  7. Осторожно поместите конец медной проволоки с крючком в стеклянную емкость и закройте емкость.
  8. Потрите линейку шерстяной тканью в течение минуты.
  9. Поднесите линейку к спиральному концу медной проволоки.

ВОПРОСЫ:

Что вы наблюдали, когда подносили линейку к медной проволоке?


Два куска алюминиевой фольги раздвинулись.

Что произойдет, если вы отодвинете линейку от медного провода?


Куски алюминиевой фольги сдвигаются вместе.

Почему кусочки алюминиевой фольги расходятся? Когда вы терли пластиковую линейку шерстяной тканью, линейка становилась отрицательно заряженной.Когда отрицательно заряженная линейка приближается к медному проводу, электроны на проводе отталкиваются вниз к алюминиевой фольге. Кусочки алюминиевой фольги имеют на себе дополнительные электроны, и оба они становятся отрицательно заряженными. Два отрицательно заряженных объекта будут отталкиваться друг от друга, поэтому куски алюминиевой фольги удалятся друг от друга.

Следующий вопрос — проверка понимания учащимися того факта, что положительные заряды не движутся, чтобы вызвать заряд, только электроны могут двигаться.Но положительно заряженный объект может двигаться. Учащиеся часто путаются с этим. Дайте им возможность самостоятельно продумать ответ. Позвольте им поднести положительно заряженный объект ближе к электроскопу, чтобы понаблюдать за происходящим, а затем попытайтесь выяснить, почему эффект кажется таким же. Если протереть стеклянный стержень шерстяной тканью, на стеклянном стержне появится положительный заряд.

Напишите короткий абзац, чтобы объяснить, что произойдет, если вы поднесете положительно заряженный объект близко к электроскопу.





Когда положительно заряженный объект приближается к электроскопу, отрицательные электроны притягиваются к положительно заряженному объекту и движутся вверх по медному проводу. Это означает, что кусочки алюминия потеряли несколько электронов и, следовательно, имеют общий положительный заряд. После этого оба куска алюминиевой фольги заряжаются положительно.Одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, поэтому куски алюминиевой фольги отдаляются друг от друга.

Static Cling — Музей науки и промышленности

Сделайте статическое электричество и посмотрите, на что оно способно.

Материалы

  • Воздушный шар
  • Бумага
  • Дырокол
  • Пенополистирол арахис
  • Воздушные рисовые хлопья (например, рисовые криспи)
  • Различные мелкие предметы, такие как перец, нитки,
    куска ленты, чашка с водой, скрепки
  • Диаграммы (необязательно) (PDF)

Указания

Это действие выполняется на станциях.Настройте станции следующим образом:

Станция 1: Дырокол и лист бумаги
Станция 2: Арахис из пенополистирола
Станция 3: Воздушные рисовые хлопья
Станция 4: Различные мелкие предметы (эта станция должна быть последней)

Выберите переменную для проверки: размер воздушного шара или количество раз, которое вы натираете шариком по волосам. Надуйте воздушный шар. Вы будете использовать один и тот же воздушный шар на каждой станции.

Станция 1: Поэкспериментируйте с воздушным шариком и кусочками бумаги, пробитыми дыроколом.Как сделать так, чтобы бумага притягивала воздушный шарик? Примечание. Некоторые средства для волос предотвращают зарядку воздушного шара. Если у вас возникли проблемы с этим, используйте пушистый кусок ткани, например флис или войлок, или протрите воздушный шар о ковер.

Станция 2: Поэкспериментируйте с воздушным шариком и арахисом. Как заставить арахис притягивать воздушный шар? Как привлекательность арахиса по сравнению с бумагой?

Станция 3: Поэкспериментируйте с воздушным шариком и хлопьями.Как сделать так, чтобы хлопья притягивали воздушный шар? Как это развлечение по сравнению с арахисом и бумагой?

Station 4: Выберите один из элементов для проверки. Предскажите результат взаимодействия между воздушным шаром и этим предметом. Как этот аттракцион по сравнению с предметами на других станциях?

Что происходит?

Материалы создают статический заряд. Это происходит из-за переноса электронов от одного объекта к другому. У всего есть тенденция либо удерживать свои электроны, либо отдавать их.Эта тенденция является причиной статического электричества. Когда два объекта — например, ваши волосы и воздушный шар — трутся друг о друга, один из них теряет часть своих электронов на другой. Это делает один объект заряженным положительно, а другой — отрицательно. Тогда противоположности притягиваются друг к другу.

Воздушный шар заряжается, потирая его о волосы. Когда вы помещаете его рядом с нейтральным объектом (бумага, пенопласт или воздушные рисовые хлопья), электроны в объекте отталкиваются от воздушного шара, а протоны притягиваются к воздушному шарику.Это движение электронов приводит к тому, что нейтральный объект получает низкий положительный заряд. Затем отрицательно заряженный воздушный шар притягивается и «прилипает» к объекту.

добавочный номер

Подумайте о других способах изменения воздушного шара, например, окунув его в воду или другое вещество, поместив что-нибудь внутрь воздушного шара и т. Д. Какие средства для укладки помогут предотвратить статическое электричество на воздушном шаре?

Словарь

Статическое электричество
Электрический заряд, который накапливается на объекте, а не течет через него.

Электрон
Одна из частиц, составляющих атом. Электроны заряжены отрицательно.

Протон
Одна из частиц, составляющих атом. Протоны заряжены положительно.

Справочная информация

Есть два типа электрических зарядов: положительный и отрицательный. Одинаковые заряды (положительные и положительные или отрицательные и отрицательные) отталкивают друг друга или отталкивают. Противоположные заряды (положительные и отрицательные) сближают или притягивают друг друга.Объект с избытком положительных зарядов притягивает отрицательные заряды, пока числа снова не сравняются.

Статическое электричество возникает в результате несбалансированных зарядов, которые скачкообразно перемещаются из одного места в другое, а не протекают по току. В объекте без заряда все атомы имеют нормальное количество электронов. Если некоторые из электронов затем переносятся на другой объект из-за того, что два объекта трутся друг о друга, соприкасаются или находятся в непосредственной близости друг от друга, заряды становятся несбалансированными.Один объект теряет часть своих электронов другому и становится положительно заряженным (т.е. в нем больше протонов, чем электронов). Предмет, получивший электроны, становится отрицательно заряженным (в нем больше электронов, чем протонов). Поскольку оба предмета заряжены противоположно, они притягиваются друг к другу.

Термин «статический» может вводить в заблуждение. Когда заряды накапливаются на объекте и существует путь для электрического тока (т.е. объекты соприкасаются или приближаются очень близко друг к другу), возникает кратковременный поток электричества в виде искры.

Знакомство со статическим электричеством | Давайте поговорим о науке

Статическое электричество

Вы, наверное, почувствовали статическое электричество. Это вызывает тот небольшой шок, который вы можете получить, когда впервые прикоснетесь к дверной ручке. От него волосы также могут встать дыбом, когда вы снимаете колпачок зимой. Но знаете ли вы, почему это происходит?

Наука о статическом электричестве (2015) TED-Ed (3:38 мин.).

Вся материя состоит из атомов или групп атомов, называемых молекулами .В центре каждого атома находится ядро ​​ . Внутри ядра находятся частицы с положительными зарядами (+) и частицы с нулевым зарядом. Протоны с положительным зарядом называются протонами , а с нулевым зарядом называются нейтронов . Частицы с отрицательными зарядами (-), , называемые электронами, , вращаются вокруг ядра.

Части атома гелия (давайте поговорим о науке, используя изображение от VectorMine через iStockphoto).

Обычно предметы и материалы вокруг нас электрически нейтральны . Это означает, что у них нет ни положительного, ни отрицательного заряда. Это потому, что они имеют равное количество положительных зарядов от протонов и отрицательных зарядов от электронов.

Знаете ли вы?
Исследование электрических зарядов в состоянии покоя называется электростатикой .

Но можно дать нейтральному материалу электрический заряд.Один из способов сделать это — потирать два предмета друг о друга.

Когда вы спускаетесь по слайду, электроны переходят от вас к слайду. Это заставляет ваши волосы иметь больше положительного заряда. Объекты с одинаковым зарядом отталкивают друг друга. Итак, каждый ваш волосок пытается оттолкнуть своего соседа. Иногда это означает, что ваши волосы будут стоять прямо вверх!

То же самое происходит, когда вы трут воздушный шар о волосы или одежду, особенно в сухую погоду. После этого попробуйте повесить воздушный шарик на стену и посмотреть, как долго он будет держаться! Потирая, вы перемещаете электроны от себя к воздушному шару.Он прилипает, потому что воздушный шар заряжен более отрицательно, чем стена. Предметы с противоположными зарядами притягиваются друг к другу на .

Если спуститься с горки или потереться о волосы воздушным шариком, электроны могут двигаться (Источники: Эрика Финстад через iStockphoto и: HappyKids через iStockphoto).

Но почему заряженные частицы отталкиваются или притягиваются друг к другу? Потому что они могут создавать вокруг себя силу. Это называется электрической силой . Область вокруг частицы, на которую действует эта сила, называется электрическим полем .Мы можем показать, как выглядит электрическое поле, нарисовав картинки со стрелками, называемыми линиями поля . Вы можете увидеть примеры на картинках ниже.

Силовые линии электрического поля всегда направлены в сторону от положительных зарядов. Но они указывают на отрицательные заряды. Если частицы имеют противоположные заряды, их силовые линии направлены друг к другу. Если частицы имеют одинаковый заряд, их силовые линии направлены друг от друга.

Линии поля для частиц с противоположными зарядами слева и с одинаковыми зарядами справа (Источники: Geek3 [CC BY-SA] через Wikimedia Commons и Wikimedia Commons).

Знаете ли вы?
Заряды твердых частиц перемещаются лучше, когда в воздухе присутствует влажность. Это означает, что объекты не имеют возможности накапливать положительный или отрицательный заряд. Но в сухой зимний день может произойти обратное. Вот почему ваши волосы могут выглядеть забавно, когда вы снимаете колпачок!

Если два материала с противоположными зарядами приблизятся друг к другу, они могут создать искру. Эта искра — движение электронов по воздуху! Возможно, вы почувствовали это, когда потянулись к дверной ручке после прогулки по ковру.

Мы также видим такой же разряд электричества во время грозы. Мы называем эти запы молнией .

Статическое электричество, более известное как молния, во время грозы (Источник: Кели Блэк через Pixabay).

Во время грозы облака проходят друг мимо друга. Электроны могут прыгать из одного облака в другое. Из-за этого в некоторых облаках могут накапливаться большие положительные или отрицательные электрические заряды. Эти противоположные заряды сильно притягиваются друг к другу.В конце концов они «прыгают» по воздуху, чтобы уравнять счёт. В результате получается эффектная вспышка света.

Молния может случиться внутри облака, между облаками и между облаками и землей. Молния — это самая мощная форма статического электричества, которую вы можете испытать. Вот почему грозы могут быть очень опасными. Помните, когда гремит гром, заходите в дом.

Электростатическая сила

Удар молнии намного сильнее, чем удар, который вы можете почувствовать при прикосновении к дверной ручке! Но почему так?

Мы знаем, что положительный и отрицательный заряды взаимодействуют друг с другом.Но сила этого взаимодействия измеряется величиной электростатической силы . Эта сила вызвана как размером электрических зарядов, так и расстоянием между ними. Давайте посмотрим на это с помощью диаграммы.

Диаграмма, показывающая электростатические силы между положительными и отрицательными зарядами (© 2020 Let’s Talk Science).

Частицы с положительным зарядом обозначены как + q , а частицы с отрицательным зарядом — как -q .Расстояние между частицами обозначено как r. Силы, действующие на заряды, обозначены как F .

Вы можете рассчитать электростатическую силу между двумя частицами, используя Закон Кулона . Это уравнение описывает соотношение между зарядами частиц и расстоянием между ними. Символ k представляет постоянную закона Кулона.

Уравнение закона Кулона

При рассмотрении этого уравнения следует помнить о двух важных вещах.

  1. Значения q1 и q2 перемножаются. Итак, если и q1, и q2 положительны, тогда сила будет положительным значением. Частицы будут отталкиваться.

То же самое верно, если и q1, и q2 отрицательны.

Если q1 положительно, а q2 отрицательно, тогда сила будет отрицательной величиной. То же самое верно, если q1 отрицательно, а q2 положительно. Частицы будут притягиваться.

  1. Сила пропорциональна квадратному корню из расстояния между частицами.Это означает, что чем ближе частицы друг к другу, тем сильнее будет сила.

Знаете ли вы?
Закон Кулона назван в честь физика Шарля-Огюстена де Кулона. Он доказал свой закон с помощью инструмента, называемого торсионными весами. Он измерял статическую электрическую силу, когда два шара заряженного металла отталкивались или притягивались друг к другу. Кулон, единица электрического заряда, был назван в его честь.

9 фактов о статическом электричестве, которых вы никогда не знали

Существуют разные виды электричества, помимо тех, которые питают наши мобильные устройства или освещают наши дома. Статическое электричество отличается от электричества, которое вырабатывается турбиной или химическими батареями. Вот 9 быстрых и интересных фактов о статическом электричестве для Национального дня статического электричества!

1. Статическое электричество — это накопление электрических зарядов, состоящих из положительных и отрицательных ионов, на поверхности объекта. Эти заряды остаются в одном месте, отсюда и название статического электричества.

2. Статические заряды накапливаются, когда две поверхности трутся друг о друга.Когда это происходит, электроны перемещаются с одной поверхности на другую, так что один объект будет иметь положительный заряд, а другой — отрицательный. Быстрое трение двумя предметами, например ногами о ковер, приведет к накоплению большого заряда.

3. Вы можете использовать статическое электричество, чтобы включить обычную бытовую лампочку, используя воздушный шарик и свои волосы. Вам просто нужно надуть воздушный шарик и завязать его конец, энергично потереть им волосы на голове в течение минуты или двух и выйти с лампочкой в ​​темную комнату.Прикоснитесь двумя металлическими штырями лампочки к поверхности воздушного шара и наблюдайте, как он светится! Повторите потирание шарика, чтобы накопить больше статического электричества. Чем чаще вы это делаете, тем больше электричества накапливается на поверхности, пока вы не увидите больше света.

4. Освещение, пожалуй, лучший пример такого рода электричества. Ученые считают, что освещение возникает в результате обмена зарядами между частицами льда в облаках. Освещение считается более крупной и мощной версией статического электричества, которое мы видим ежедневно.

5. Во время Великой депрессии огромное количество клубящейся пыли создавало большое количество статического электричества, которое было достаточно сильным, чтобы потерять сознание. Это также привело к появлению электрических зарядов из металлических заборов и короткому замыканию в электрических системах в автомобилях. Люди прибегали к ношению металлических цепей, чтобы компенсировать статические заряды.

6. Заряды статического электричества — это те же заряды, которые заставляют материалы слипаться или ваши волосы встают дыбом.Вы можете создать статическое электричество, потерев шелк о стеклянную палочку, мех или волосы о пластиковый гребень.

7. Статическое электричество чаще всего используется в принтерах и копировальных аппаратах, краскораспылителях, воздушных фильтрах и для удаления пыли. Когда дело доходит до копировальных аппаратов, статические заряды притягивают чернила или тонер к бумаге, что приводит к фотокопии.

8. Статическое электричество может вызвать повреждение электронных устройств, внутри которых установлены чувствительные компьютерные микросхемы. Эти чипы часто помещают в специальные контейнеры или пакеты, чтобы защитить их от повреждения статическим электричеством.Однако статические разряды, как правило, не опасны, поскольку сила тока невелика.

9. Известные устройства статического электричества, демонстрирующие удивительные свойства статического электричества, включают электростатический генератор Вимшерста, машину Бонетти и генератор Ван де Граафа. Последнее очень распространено в музее науки, которое вы можете увидеть в экспонатах для демонстрации электричества.

Если вам нужны какие-либо бытовые или коммерческие электрические услуги в округе Болдуин или в Мобиле, штат Алабама, не ищите ничего, кроме Professional Electric! Посетите нас на сайте www.ProfessionalElectric.biz и свяжитесь с нами в Facebook и Twitter!

Дежурные службы доступны круглосуточно и без выходных!

Мобильный: (251) 473-5788
Округ Болдуин: (251) 929-8957

© Southern View Media 2016 : Воспроизведение без явного разрешения запрещено. Все права защищены.

Статический заряд

Статический заряд

Статический заряд

Элизабет Хейл

22 февраля 2000 г.

Краткое описание урока: Учащиеся поймут, что статический электричество состоит из электрического заряда на поверхности объекта путем прогнозирования и испытание эффекта трения двух воздушных шаров шерстяной тканью и пластиком и воздушные шары вместе.

Стандарты уровня обучения и содержания обучения: Четвертый класс

Студенты будут:

Связанное трение с предметами, заряженными статическим электричеством (AL 4.34)

Использовать методы, необходимые для научных исследований

-Распознавать несоответствия

-Демонстрация критического мышления

— Запись наблюдений

-Прогнозирование возможных результатов (AL 4.1)

Показывать привычки, необходимые для ответственного научного исследования.

-Любопытство

-Внимание к детали

-Объективность (AL 4.2)

Эффективная передача научного содержания (AL 4.3)

Создавать ментальные, вербальные или физические представления идей, объектов и событий

(AL 4.4).

Признать влияние факторов, которыми управляют и которыми управляют, на исход событий (AL 4.5).

Общая информация для учителя: Вся материя состоит из крошечных частиц. Некоторые из этих частиц несут кусочки электричества, называемые электрическими зарядами. Электрические заряды несут ответственность за все электрические явления. Каждое вещество состоит из крошечных частиц называется атомами. Атомы состоят из протонов, электронов и нейтронов. Привлечение между протонами и электронами удерживает частицы вместе. Электрический заряд может быть либо положительным или отрицательным.Положительный электрический заряд называется протоном. Отрицательный электрический заряд — электрон. У нейтрона нет заряда. Отрицательные заряды могут свободно перемещаться от один объект к другому. Протоны и нейтроны никогда не перемещаются от объекта к объекту. В энергия, исходящая от этих заряженных частиц, называется электрической энергией.

Когда отрицательные заряды движутся к нейтральному объекту, электрический заряд накапливается. на обоих объектах. Первый объект имеет общий положительный заряд, а второй — общий отрицательный заряд.Когда объект получает электроны, он имеет избыток электронов и считается, что имеет отрицательный заряд. Когда объект теряет электроны, ему не хватает электронов, он имеет нехватку электронов и, как говорят, имеет положительный заряд. Наращивание электрических зарядов называется статическим электричеством.

Если объект заряжен статическим электричеством, на нем накапливаются электрические заряды. поверхность. Если объекты накапливаются из одинаковых зарядов, они отталкиваются.Если у объектов есть сборка Имея разнородные заряды, они будут притягиваться или притягиваться друг к другу. Сборы, которые накапливаются таким образом не оставайтесь на заряженном объекте. Рано или поздно обвинения снимутся. Говорят, что когда статические заряды движутся от объекта, возникает электрический разряд.

Концепции, рассматриваемые на уроке:

Статическое электричество — это накопление электрических зарядов на объекте.

Как заряды отталкивают.

В отличие от обвинений привлекают.

Объекты имеют положительные и отрицательные частицы.

Электрон заряжен отрицательно.

Протон заряжен положительно.

У нейтрона нет заряда.

Положительно заряженный объект имеет больше протонов, чем электронов.

У отрицательно заряженного объекта больше электронов, чем протонов.

У нейтрального объекта такое же количество протонов, как и электронов.

Электроны или отрицательные заряды могут свободно перемещаться от объекта к объекту.

Материалы и оборудование: воздушных шаров (достаточно для каждой группы детей, чтобы иметь 2), веревка, шерстяная ткань, полиэтиленовая пленка, таблица данных, классная доска, мел

Процедуры:

Введение. Спросите студентов: «Вы когда-нибудь втирали воздушный шарик в волосы? Что? случилось? »Надеюсь, они ответят, что встал.Спросите: «Вы знаете, что заставляет его встать? Что ж, сегодня мы узнаем о статическом электричестве ».

1. Попросите учащихся поработать с партнером. И раздайте каждой группе все материалы (2 воздушные шары, 2 нити, шерстяная ткань, кусок полиэтиленовой пленки и дайте каждому ребенку данные Диаграмма). Возможно, вы захотите, чтобы они уже отключились, чтобы сэкономить время.

2. Дайте инструкцию. Скажите детям, что они будут следовать таблице данных (это подскажите, чем натирать воздушные шары).Скажите им, чтобы они держали воздушные шары около 10 в дюймах друг от друга, чтобы увидеть, как они реагируют друг на друга после того, как их натерли либо шерстяная, либо полиэтиленовая пленка.

3. Пусть студенты приступят к исследованию. Постарайтесь не давать им слишком много указаний, пусть диаграмма данных будет их руководством. Пусть они откроют для себя столько, сколько могут. Обязательно попросите их записать свои наблюдения на диаграмме данных. Разрешать их около 20-25 минут на изучение.

4. Теперь переведите студентов от их столов к кругу на полу, чтобы коллоквиум. Это не позволит им отвлекаться на материалы. Пусть студенты расскажу, что они обнаружили. Обратите внимание на их открытия на доске. После они закончили рассказывать вам о том, что они обнаружили, спросите их, могут ли они прийти в какой-нибудь выводы о статическом электричестве.

5. При необходимости введите термины. Сделайте творческую драму, чтобы объяснить, как воздушные шары с одинаковые и непохожие заряды реагируют друг на друга.Пусть дети будут воздушными шарами. Иметь они либо отталкивают, либо привлекают. Также вы можете продемонстрировать, как отрицательные электроны могут свободно перетекают от объекта к объекту и создают положительный или отрицательный заряд в объект. Пусть мальчики будут электронами, а девочки — протонами. Придут 4 мальчика и 4 девочки и повесьте по две штуки на листе плаката (каждый плакат представляет собой объект). Затем спросите, что могут сделать электроны, чтобы сделать один из объектов положительным. Потом отрицательный.

6. Теперь завершите коллоквиум, задав вопросы для оценки студентов. понимание концепций. Также проведите еще одну демонстрацию, чтобы увидеть, могут ли они сказать вы почему и событие произошло. (См. Оценку).

Оценка: Чтобы оценить студентов, я спрошу их на коллоквиуме, чтобы узнать, понять основные концепции статического электричества. Я смогу оценить их понимание по их ответам.Также я собираюсь провести демонстрацию с помощью воздушного шара. натереть шерстью и крошечными кусочками бумаги. Если они понимают концепции, они должны быть в состоянии сказать мне, как воздушный шар и листы бумаги будут реагировать друг на друга. Они также должен быть в состоянии сказать, почему воздушный шар притягивает клочки бумаги. Листы наблюдений что студенты, заполненные во время расследования, также будут использоваться как способ оценка. Я также буду оценивать через наблюдение.

Полезные ресурсы в Интернете:

Технологические навыки:

Прогноз

Интерпретировать данные

Вывод

Наблюдение

Общение

Критика:

Сегодня я провел урок статического электричества.Я чувствовал, что все прошло довольно гладко. я в дополнительном классе, а мой учитель не преподает естественные науки или математику, поэтому понятия не имел, что уровень, на котором они были, и чего я мог от них ожидать. Если честно, мне было страшно смерть. Мне казалось, что я их не знаю, и они меня тоже не знали. Это реально напугал меня контролировать класс и даже не знать имен детей. Это был Первый урок я провел в двух классах. Я провел урок в трех классах.Посредством В третий раз, когда я проводил урок, я чувствовал себя довольно уверенно и решил все нюансы, так что урок прошел более гладко. Моя главная цель на уроке заключалась в том, чтобы студенты развлечься, получая понимание статического электричества. Я думаю, что по большей части эти цели были достигнуты. Студенты определенно повеселились, и я думаю, что большинство студенты поняли концепцию статического электричества. Некоторые были немного сбиты с толку.

Я мало рассказывал студентам о статическом электричестве до того, как они начали изучение.Я хотел, чтобы они открыли для себя как можно больше. я был неуверенный в том, сколько я должен рассказывать детям о статическом электричестве, прежде чем я начну урок. Единственное, что я в итоге представил, — это задать детям несколько вопросов. о статическом электричестве. (Например. Вы когда-нибудь расчесывали волосы расческой и он встал дыбом? Чем это вызвано?) Я бы так и представил урок опять таки. Я не давал им много инструкций, так как хотел, чтобы они открыли для себя самих себя.Я намеревался использовать лист наблюдений в качестве их руководства. У них действительно было не знаю, что делать. Некоторые не выполнили свое расследование правильно, и поэтому не получали правильных наблюдений. В следующий раз я бы поступил иначе. Давая более подробные инструкции не помешали бы им обнаружить сами концепции. Если бы мне пришлось повторить этот урок еще раз, я бы немного направил их через расследование, но позвольте им делать наблюдения и записывать их самостоятельно.Классы расширения сгруппированы по способностям. Первый класс, которому я преподала урок, был самый низкий уровень способностей. Им нужно было много наставлений. Группа верхнего уровня сделала очень хорошо с небольшими указаниями, которые им дали.

Сам эксперимент прошел неплохо. У меня уже были все материалы вместе и разложил по столам. В первый раз, когда я проводил урок, я заставлял детей взорвать свои воздушные шары и привяжите к ним шнурок.Многие дети нуждались в помощи и мне потребовалось время, чтобы помочь им всем. Пока я помогал одним детям, другие продвигаются вперед и проводят свое расследование. Из-за этого все заканчивали по-разному. раз. Когда они закончили, они поиграли со своими воздушными шарами и стали довольно громкими. Вещи вышли из-под контроля. В следующий раз я бы уже взорвал воздушные шары и связать, и хранить их в мешке для мусора, чтобы их можно было быстро потерять.Тогда все смогут вместе начать расследование. Студентам очень понравилось тестирование материалов. Они записали свои наблюдения в лист данных, который был подробный и полный. Уровень шума во время расследования был довольно высоким. Этот сначала добрались до меня, потому что вы не думаете о классе как о шумном месте. Но потом Я понял, что они просто обсуждают свои наблюдения. Когда они закончили В ходе расследования я попросил их положить воздушные шары на стол и терпеливо ждать.Это вообще не сработало. В итоге мне пришлось просто взять их воздушные шары и разместить их в задней части комнаты. Когда дети закончили, я попросил их сесть на пол в кружке для коллоквиума.

Коллоквиум прошел намного лучше, чем я ожидал. Я попросил группу делятся своими открытиями. Я их никак не подсказывал. У них было много вещей, чтобы поделитесь, так что у нас была действительно хорошая дискуссия. В одном классе один очень умный мальчик обнаружил много или он много знал об электричестве.Он взял на себя большую часть коллоквиума. я должен дали возможность другим детям поделиться своими открытиями. Я был просто таким шокирован тем, что он говорил, думаю, я просто хотел увидеть все, что он знал. Они обнаружил то, что я не собирался для них открывать. Один ребенок сказал: «Это (воздушный шар)» прилипает к моей рубашке «. На коллоквиуме я хотел, чтобы они могли высказаться, когда они хотели поделиться, но все пытались поговорить одновременно. Так что в итоге я заставил их поднять их руки.В следующий раз я обязательно начну коллоквиум с того, что расскажу детям как будет работать коллоквиум, и привести примеры. Нужно было немного больше структурирован, чтобы предотвратить хаос.

В первом классе я не занимался творческой драмой. Дети немного запутались о том, как отрицательные заряды могут свободно течь от объекта к объекту и заставлять объект становятся положительно или отрицательно заряженными. В творческой драме наверняка бы прояснил их замешательство.На следующем уроке я попросил их разыграть творческую драму. Сначала я пусть студенты попробуют понять, что им делать. Они были еще немного запутались, поэтому я им помогал. После драмы они так хорошо поняли концепции. я Остался очень доволен результатами и результативностью творческой драмы.

В целом, самой большой проблемой, с которой я столкнулся во время этого урока, был класс. управление. Мне нужно было найти способ, который узнают дети, чтобы привлечь их внимание.Поскольку в комнате было довольно шумно, мне пришлось крикнуть, чтобы привлечь их внимание. Мой голос мягкий и я были проблемы с привлечением их внимания. И как я уже сказал ранее, у меня были бы все свои материалы готовы, чтобы дети могли вместе начать свои исследования и, надеюсь, закончить примерно в то же время. Это предотвратило бы много хаоса.

К концу урока я почувствовал, что ученики достаточно хорошо изучили понимание статического электричества.Я провел с ними групповое занятие, чтобы прояснить любые недопонимания и оценить их. Они объяснили мне, что, по их мнению, было происходит и почему. При необходимости я мог их исправить. Я думал, что это было очень эффективное завершение урока. Я обязательно проведу этот урок таким же образом снова с небольшими изменениями.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.