Электростатические явления в жизни: Электростатика. Часть 1. Электростатические явления. Физические основы, прикладные задачи и методы измерения – РТС-тендер

Электростатическое электричество и здоровье: проводи, рассеивай и заземляй.

Каждый из нас знаком с электростатическим электричеством. Типичным примером статического электричества будет снятие одежды в темной комнате, в таких случаях можно видеть явление схожее даже с разрывом небольшой молнии. Статическое электричество широко распространено в обыденной жизни. Если, например, на полу лежит ковер из шерсти, то при трении об него человеческое тело может получить электрический заряд минус, а ковер получит заряд плюс. Другим примером может служить электризация пластиковой расчески, которая после причесывания получает минус заряд, а волосы получают плюс заряд. Накопителем минус-заряда нередко являются полиэтиленовые пакеты, полистироловый пенопласт. Сегодня мы поговорим о том, какие угрозы для здоровья может представлять собой электростатическое электричество и как простыми способами избежать этого. Забавно, но люди научились защищать от вредного воздействия статического электричества здания, промышленную технику, бытовые приборы и даже специальный аэрозоль, чтобы к одежде ничего не липло (антистатик). Позаботились обо всем, кроме своего здоровья.

Электростатическое электричество и здоровье: проводи, рассеивай и заземляй.

Немного теории.

Откуда берется электростатическое электричество? Причиной явления становится трение или же соприкосновение двух разнородных веществ диэлектриков. В этом случае атомы одного из веществ отрывают электроны другого. Между двумя телами возникает разность потенциалов. После того как тела разъединятся, каждое сохранит свой заряд, а разность потенциалов.

Электростатические заряды генерируются, в основном, при разделении различных материалов. Например, при отслаивании пленки, смешивании не проводящих ток жидкостей или при хождении по полу с изолирующим покрытием, таким, как покрытие PVC (ПХВ), ковровое или ламинатное (тонкослойное) покрытие. Электростатические поля нельзя осознанно ощутить органами чувств.

То, что мы можем почувствовать, представляет собой либо сильное электрическое поле, либо электрический импульс разряда. В таком случае, однако, он по величине не больше электростатического заряда.

Человек-генератор.

Способностью накапливать положительные заряды характеризуются все части тела человека, начиная с кожи и волос. Возникновение статического заряда становится возможным при любом контакте с полимером.  Чаще всего оно возникает в результате трения, в сутки ты совершаешь миллионы телодвижений, именно поэтому ты являешься отличным генератором статического электричества. И чем больше на тебе синтетических вещей, тем большие яркие «карманные молнии» ты можешь метать.

Трибоэлектрический заряд.

Примерами могут послужить самые элементарные вещи: ходьба является одним из самых больших источников трибоэлектрического заряда. При ходьбе происходит контакт подошвы обуви с напольным покрытием, а затем их последующее разделение. При этом данное действие происходит многократно.

Человеческое тело является хорошим проводником, что позволяет ему проводить и накапливать заряды, образующиеся в ходе разделения двух материалов. Еще одним примером могут служить конвейерные ленты, приводные ремни и другие движущиеся части механизмов и машин, которые становятся источником трибоэлектрического заряда.

Количество сгенерированного заряда зависит от типа материалов, окружающей среды и скорости разделения материалов. Такие материалы, как пластики, генерируют статическое электричество во много раз интенсивнее, чем проводящие материалы. Хорошим примером является такой изоляционный материал как скотч-лента, изготовленная из пластика. Обратите внимание, что грязь стремится к пластиковой ленте, всякий раз, когда происходит ее отделение от рулона. Это вызвано тем, что на ленте генерируется статический заряд во время разделения материалов. При помощи заряженной ленты может быть приподнят кусочек бумаги.

Новые материалы в нашем окружении.

Наши далекие предки вели тяжелую жизнь. Жили в пещерах, кутались в звериные шкуры и, уходя на охоту, не знали, удастся ли что-нибудь добыть.  Статического электричества на них практически не было, так как люди находились в постоянном контакте с землей. 

Время шло, человечество все больше изолировало себя от почвы, начав носить одежду и обувь. Правда, шили их все-таки из натурального сырья. А кроме того, люди «заземлялись», когда мокли во время дождя. Однако человечество развивалось и придумало зонтик. Следом — резину, а затем синтетические материалы. 

Так началась эра статического электричества. Непроводящие электричество синтетика и резина стали одеждой и обувью человека. Они также стали входить в состав стен, напольных покрытий, мебели. Мало того, что одежда из этих материалов мешает «стекать» с тела человека статическому электричеству, она при каждом движении еще и вырабатывает дополнительную порцию электричества. В итоге человек становится похож на генератор. 

Прямое негативное влияние электростатического электричества на здоровье.

Статическое электричество в быту не формирует мощных зарядов, однако может вызывать некоторые неприятности со здоровьем. Длительное воздействие энергии статического электричества представляет некоторую опасность для здоровья человека, в частности для сердечно-сосудистой и центральной нервной системы. К сожалению сейчас очень мало исследований по отдаленному действию избытка электростатического заряда на здоровье, поэтому точно оценить степень вреда не возможно

. Но в любом случае она не критична. В настоящее время проблема непосредственного воздействия слабых электрических полей на здоровье человека интенсивно изучается.

Нарушения сна.

Если человек спит, статическое электричество проявляет себя в раздражении нервных окончаний на коже. У человека меняется сосудистый тонус, наблюдаются системные сдвиги, могут возникнуть отклонения в работе нервной системы, повышается утомляемость, а сон не приносит облегчения. Всем синтетическим изделиям, в том числе подушкам и одеялам с искусственным наполнителем, присущи отрицательные свойства: они электризуются, насыщаясь зарядами статического электричества. Как правило, ткани, использующиеся для изготовления чехлов подушек с синтетическим наполнителем, имеют состав — 100% полиэстер. 

Повышенная электростатичность может влиять на здоровье и самочувствие человека. Особенно это заметно во время сна, когда человек максимально спокоен и расслаблен. Двигаясь во сне, человек создает напряжение между матрасом, постельным бельем и собственной одеждой. Это можно понять по характерному треску и щелчкам электрических разрядов. Разряды могут быть достаточно чувствительны, в результате человек не может полностью расслабится.

Разряд. 

Когда человек, тело которого наэлектризовано, дотрагивается до металлического предмета, например трубы отопления или холодильника, накопленный заряд моментально разрядится, а человек получит легкий удар током. Электростатический разряд происходит при очень высоком напряжении и чрезвычайно низких токах. Даже простое расчесывание волос в сухой день может привести к накоплению статического заряда с напряжением в десятки тысяч вольт, однако ток его освобождения будет настолько мал, что его зачастую невозможно будет даже почувствовать.

 

Именно низкие значения тока не дают статическому заряду нанести человеку вред, когда происходит мгновенный разряд. Скачкообразная электрическая искра может вызвать ощущение боли и, следовательно, привести к опасным ситуациям, например, падению тяжелых объектов, проливанию горячих или огнеопасных жидкостей, а также ранению вследствие неконтролируемых движений. Возможно также возгорание от воздействия электрических искр легковоспламеняющихся чистящих составов и растворов.

Разряд статического электричества для человека в принципе не представляет особой опасности. Но не стоит забывать о возможных вторичных последствиях. Разряд неприятен и часто вызывает непроизвольную резкую реакцию и сокращение мышц. Иногда такое сокращение может вызвать травму — например, при работе с оборудованием.

Большое количество электроприборов вокруг нас.

Любой электрический прибор, будь то кухонный комбайн, ноутбук, монитор компьютера или пылесос, обязательно несет в себе электростатический заряд, который «охотно» переходит в человека при контакте. Такой «переход» может вызывать, а может и не вызывать болезненные ощущения, но он однозначно вреден для человеческого организма. Компьютеры, оргтехника, да и любые электроприборы создают при работе электростатические поля, в зоне действия которых попадают самые разные предметы – от мебели и корпусов этих самых электроприборов до мельчайших пылинок. В системном блоке каждого компьютера имеется как минимум 2 вентилятора. Гоняя воздух, эти вентиляторы выдувают наружу наэлектризованные пылинки, которые затем, не теряя заряда, оседают в том числе и на нашей коже, и в дыхательных путях. Еще один значимый «накопитель» зарядов статического электричества – экран монитора и телевизоры.

Пыль

Очень серьезной угрозой для здоровья и электроприборов является накопление пыли при скоплении электростатического электричества. Пыль может переносить и накопаливать большое количество аллергенов и токсинов, серьезно раздражать дыхательные пути. Также пыль затрудняет поддержание чистоты помещений.

Большинство пластиков могут накапливать статические заряды и, вследствие этого, притягивать к себе различные загрязнения, которые становились причиной различных домашних и производственных проблем.

Пожарная безопасность

Конечно, маловероятно, что от статического электричества воспламенятся предметы из твердых материалов. А вот с горючими жидкостями дела обстоят иначе. Мощности искры, которая образуется от разряда, возникающего на синтетической одежде или обуви, вполне хватит, чтобы воспламенить смесь паров воздеха и таких общедоступных бытовых легковоспламеняющихся жидкостей, как бензин, керосин, растворители. Пользоваться этими жидкостями в плохо проветриваемом, сухом помещении, находясь при этом в синтетической одежде и обуви с резиновой подошвой, крайне небезопасно. 

Все эти факторы увеличивают возможность образования статического заряда. Любые вращающиеся детали машин, которые не заземлены, тоже являются генераторами статического заряда. Помимо этого генерировать заряд запросто могут сами жидкости, находящиеся в изолированной среде, — например, в пластиковой канистре. Как только ты попытаешься вылить из токонепроводящей канистры топливо в заземленную среду — возникнет воспламенение. Именно по этой причине все бензовозы ездят с металлическими цистернами и свисающей цепочкой, скользящей по асфальту.

Влажность воздуха.

Обязательным «спутником» статического поля является сухой воздух. При влажности выше 80% такие поля практически никогда не формируют т.к. вода является отличным проводником и не позволяет избыточному электричеству накапливаться на поверхности материалов. не ленись проводить влажную уборку. Протрешь мебель сухой тряпкой — пыль тут же вернется, протрешь влажной — надолго сохранишь свое жилище в чистоте. Влажная уборка снимает заряд электричества с поверхности, а значит, предмет перестанет быть магнитом хоть на некоторое время.

В помещениях с хорошей изоляцией, с использованием кондиционеров и нагревательных приборов, как правило, влажность низкая, а электростатический эффект довольно высокий. Необходимо: установить увлажнитель воздуха и периодически открывать окна для проветривания.

Электростатическое электричество и здоровье: проводи, рассеивай и заземляй.

Одежда и обувь.

При нормальных атмосферных условиях натуральные волокна (из хлопка, шерсти, шелка и вискозы) хорошо впитывают влагу (гидрофильны) и поэтому слегка проводят электричество. Когда такие волокна касаются других материалов или трутся о них, на их поверхностях появляются избыточные электрические заряды, но на очень короткое время, поскольку заряды сразу же стекают обратно по влажным волокнам ткани, содержащим различные ионы.

В отличие от натуральных, синтетические волокна (полиэфирные, акриловые, полипропиленовые) плохо впитывают влагу (гидрофобны), и на их поверхностях имеется меньшее количество подвижных ионов. При контакте синтетических материалов друг с другом они заряжаются противоположным зарядами, но так как эти заряды стекают очень медленно, материалы прилипают друг к другу, создавая неудобства и неприятные ощущения. Кстати, волосы по структуре очень близки к синтетическим волокнам и тоже гидрофобны, поэтому при контакте, например, с расческой они заряжаются электричеством и начинают отталкиваться друг от друга.

Простой способ перестать быть ходячим источником статического электричества – отказаться (ограничить) от одежды из синтетических материалов. Альтернатива – лен, хлопок, шелк, кашемир, шерсть. Конечно, это не панацея, но положительный эффект будет ощутимым. В натуральной, хорошо впитывающей влагу ткани «озорные» электроны тихо сидят и не выстраивают пространственные структуры в виде электростатических полей. 

Обмануть статическое электричество можно при помощи металлических предметов. Пристегнутая к внутренней стороне пиджака булавка, металлические плечики в шкафу и даже мелочь в кармане брюк обладают особой притягательностью для статического электричества. В процессе накопления электрический потенциал будет отбираться металлическими предметами, находящимися в контакте с вашей одеждой. Протяните вашу одежду через металлический тремпель. Сразу, перед тем как наденете одежду, протяните металлический тремпель через внутреннюю поверхность одежды. Металл разрядит электрический заряд, тщательно удаляя его. Вы можете добиться такого же эффекта, протянув любой другой металлический предмет через одежду.

Любая обувь с подошвой из синтетических материалов является накопителем электрического потенциала. Другое дело – полностью натуральные туфли, ботинки, сапоги. Конечно, это не самый доступный, а иногда и удобный вариант. Но все-таки такой обуви следует отдавать предпочтение. Она выигрывает не только возможностью естественного «заземления», но и более гигиенична.

Заземление.

Обязательно заземлять бытовое оборудование, но можно этим не ограничиваться.  Коврик, помещенный на письменный стол, проводит контакт через предплечья или кисти, разложенный на полу — через ступни, если покрыть им сиденье стула — через ягодицы, а если его поместить в кровать — то через любую часть тела, которая соприкасается с ним. Нормальное отделение пота, проступающего через слои ткани одежды, нижнего белья, носков или длинных рукавов, обеспечивает различные степени проводимости. 

В производстве ковриков используется металлизированное волокно и проводники вкупе с проводом, подсоединенным к заземляющей розетке в стене или к заземленному стержню снаружи помещения. Старайтесь не применять модные ныне нейлоновые покрытия – такой коврик только увеличивает возможность накопления электростатического заряда. В далекие советские времена, в производстве с полевыми полупроводниками фигурировал способ снятия статического электричества ионизацией воздуха.

Одним из наиболее действенных способов борьбы со статическим электричеством считается заземление оборудования, ёмкостей или промышленных трубопроводов. С помощью такого заземления образующиеся на поверхности оборудования статические заряды отводятся («стекают») в землю, что препятствует их накапливанию до величины, которая способна вызвать искру. Для большей надёжности все заземлители соединяются между собой и превращаются, таким образом, в идеальную заземляющую конструкцию.

Антистатические материалы (половые материалы, добавки к краске и др.)

Чтобы избавиться от статического электричества, поверхность одежды или другого предмета можно смазать веществом, которое удерживает влагу и этим увеличивает концентрацию подвижных ионов на поверхности. После такой обработки возникший электрический заряд быстро исчезнет с поверхности предмета или распределится по ней. 

Гидрофильность поверхности можно увеличить, смазав ее поверхностно-активными веществами, молекулы которых похожи на мыльные молекулы — одна часть очень длинной молекулы заряжена, а другая нет. Вещества, препятствующие появлению статического электричества, называют антистатиками. Антистатиком является, например, и обычная угольная пыль или сажа, поэтому, чтобы избавиться от статического электричества, в состав пропитки ковролиновых покрытий и обивочных материалов включают так называемую ламповую сажу. Для этих же целей в такие материалы добавляют до 3% натуральных волокон, а иногда и тонкие металлические нити.

С особой осторожностью нужно относиться к современным строительным и отделочным материалам. Взять хотя бы ковролин – это готовый генератор статического электричества. Для того, чтобы понять, зачем нужны антистатические полы, достаточно перечислить проблемы, к которым приводит накопление статического электрического заряда на поверхности пола: наэлектризованная поверхность удерживает пыль и грязь, поэтому гораздо труднее убирается; накопление заряда влияет на работу электронных систем, особенно чувствительных электронных приборов, вплоть до выведения их из строя; негативно влияет на здоровье.

Антистатическая добавка обеспечивает передачу электрического заряда на влагу воздуха. На антистатических лакокрасочных материалах не накапливается грязь и пыль. Поэтому убирать такие помещения несложно. Способность лакокрасочных материалов отталкивать грязь и пыль сохраняется в течение всего периода эксплуатации обработанной поверхности. Процент ввода антистатической добавки зависит от степени требуемого антистатического эффекта, как правило, достаточно 1-2%. Показателем действия антистатического агента является время стекания заряда (разряда), то есть время в течение которого заряд уменьшается наполовину от первоначального значения. При введении в пленку из ПЭВД толщиной 30мкм антистатика в количестве 2% время разряда составляет 0.01сек, т. е. немедленный разряд.

Заключение.

Планируя ремонт, учитывайте воздействие электростатики заранее. Используя заземление и специальные материалы, можно предотвратить возникновении многих проблем на этапе планирования. 

Источники

Википедия

Учебник физики

Наука и жизнь

http://www.mhealth.ru/blog/grajdanskaya-samooborona/24892.php

http://electroandi.ru/elektrichestvo-i-magnetizm/staticheskoe-elektrichestvo.html

http://stroy-profi.info/archive/11420

http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431100/Chto_mozhet_elektrostatika

http://bestolkovyj.narod.ru/kak-ubrat-elektrostatiku/

Электростатическая индукция в проводниках | Физика.

Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Действие электрического поля распро­страняется на все вещественные объекты: от макроскопических тел, с которыми мы име­ем дело в повседневной жизни, и до мель­чайших частиц, входящих в состав вещест­ва,— электронов, протонов, ионов. Собст­венно взаимодействие этих частичек с электрическим полем определяет электри­ческие свойства вещества в целом.

Электрические свойства физи­ческих тел определяются элект­ронами, протонами и ионами.

Рассмотрим взаимодействие электричес­кого поля с наиболее распространенным классом проводников — металлами.

Возьмем два металлических цилиндра и каждый из них соединим со стержнем за­земленного электрометра. Расположим цилин­дры между параллельными металлическими пластинами так, чтобы они, касаясь друг друга, образовывали единое тело (рис. 4.37) Как только пластинам сообщим заряды, стрелки электрометров отклонятся и засви­детельствуют появление зарядов на цилин­драх. Если разрядить пластины, то исчезнут заряды и на цилиндрах. Таким образом, возникновение зарядов на цилиндрах свя­зано с действием электрического поля.

Явление возникновения зарядов на провод­никах в электрическом поле называют элект­ростатической индукцией.

Электростатическая индукция открыта не­мецким физиком Й. К. Вильке в 1757 г.

Рис. 4.37. Металлический проводник в электрическом поле

Рис. 4.38. Две части металлического про­водника имеют электрические заряды

Повторим предыдущий опыт, но после этого разъединим цилиндры и разрядим пла­стины. Электрометры покажут наличие за­рядов у каждого из цилиндров (рис. 4.38). Исследование зарядов на цилиндрах с по­мощью эбонитовой палочки, потертой ме­хом, покажет, что цилиндры заряжены раз­ноименно.

Явление электростатической индукции можно объяснить на основании электрон­ных представлений.

Металлический проводник имеет крис­таллическую структуру. В узлах кристалли­ческой решетки находятся положительные ионы металла, а между ними — электрон­ный газ. Это — совокупность большого ко­личества электронов, практически не свя­занных с атомами и пребывающих в не­прерывном тепловом движении.

В незаряженном теле общий заряд элект­ронов равняется заряду всех ионов. Поэто­му в обычных условиях каждый проводник электрически нейтральный.

Рис. 4.39. Электростатическая индукция

Если внесем проводник в электрическое поле между двумя разноименно заряженными пластинами, то под действием электричес­кого поля свободные электроны сместятся, а положительные ионы останутся в предыду­щем положении. На одном конце проводника будет излишек электронов, а на другом — их недостаток (рис. 4.39). Разделенные заряжен­ные частицы будут иметь собственное элект­рическое поле, напряженность которого E’ будет иметь направление, противоположное направлению напряженности поля заряжен­ных пластин. Модуль напряженности «внутреннего» поля E’ будет равняться модулю напряженности внешнего поля E₀. В соот­ветствии с принципом суперпозиции суммар­ная напряженность электрического поля внут­ри проводника будет равняться нулю:

E₀ — Е’ = 0.

Если проводник состоит из двух частей, как в описанном выше опыте, то их можно разделить и вынести из электрического поля. Одна часть будет иметь излишек электро­нов, а другая — излишек ионов. То есть, каж­дая часть проводника будет иметь электри­ческий заряд.

Рис. 4.40. Взаимодействие металличес­кого шара с наэлектризованной палоч­кой

Подобное явление наблюдается при элект­ризации тел в электрическом поле. Если к шарику, предварительно не заряженному, поднести заряженную палочку, то шарик начнет притягиваться к палочке. Это мож­но объяснить тем, что под действием (рис. 4.40) электрического поля заряженной палочки в шарике произойдет перераспре­деление заряженных частиц таким образом, что на части, более близкой к палочке, будет излишек заряженных частиц, знак ко­торых противоположный знаку заряда па­лочки. Поэтому весь шарик начнет двигаться к палочке. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 4.41. Электростатический экран

Итак, если говорят, что заряженные тела притягивают незаряженные, то имеют в виду состояние их электризации перед опытом. На­блюдаемое же взаимодействие вызвано элект­ризацией незаряженного тела в электрическом поле. Лишь элементарная частичка нейтрон, которая входит в состав ядра атома и не имеет электрического заряда, не взаимодействует с электрическим полем. Взаимодействие нейт­рона с протонами в ядре имеет совсем иную, не электрическую природу.

Следствия явления электростатической ин­дукции используют при изготовлении экранов, которые защищают тела от действия электрических полей (рис. 4.41). Металли­ческие заземленные экраны применяют в лабораториях для защиты исследователей при проведении опытов с применением высоких напряжений. Металлическими экранами от­деляют от нежелательного взаимного влия­ния различные детали радиоэлектронных при­боров, если они находятся близко друг к другу.

На этой странице материал по темам:

• Электростатическая индукция проводниках

• Электростатическая индукция формула

• Електростатична індукція конспект

• Доклад на тему электрофорная машина кратко

• Формула электростатической индукции

Вопросы по этому материалу:

• Что происходит при внесении проводника в электрическое поле?

• Какое явление называют электростатической индукцией?

• Как объяснить явление электростатической индукции на осно­вании электронных представлений?

• Как зарядить два тела разноименно, не прикасаясь к ним за­ряженным телом?

• Почему в проводнике напряженность электрического поля равна нулю?

• Для чего применяют металлические экраны?

10 самых красивых экспериментов в истории физики

Десятки и сотни тысяч физических экспериментов было поставлено за тысячелетнюю историю науки. Непросто отобрать несколько “самых-самых”, чтобы рассказать о них. Каков должен быть критерий отбора?

Четыре года назад в газете “The New York Times” была опубликована статья Роберта Криза и Стони Бука. В ней рассказывалось о результатах опроса, проведенного среди физиков. Каждый опрошенный должен был назвать десять самых красивых за всю историю физических экспериментов. На наш взгляд, критерий красоты ничем не уступает другим критериям. Поэтому мы расскажем об экспериментах, вошедших в первую десятку по результатам опроса Криза и Бука.

1. Эксперимент Эратосфена Киренского

Один из самых древних известных физических экспериментов, в результате которого был измерен радиус Земли, был проведен в III веке до нашей эры библиотекарем знаменитой Александрийской библиотеки Эрастофеном Киренским.

Схема эксперимента проста. В полдень, в день летнего солнцестояния, в городе Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и предметы не отбрасывали тени. В тот же день и в то же время в городе Александрии, находившемся в 800 километрах от Сиена, Солнце отклонялось от зенита примерно на 7°. Это составляет примерно 1/50 полного круга (360°), откуда получается, что окружность Земли равна 40 000 километров, а радиус 6300 километров.

Почти невероятным представляется то, что измеренный столь простым методом радиус Земли оказался всего на 5% меньше значения, полученного самыми точными современными методами.

2. Эксперимент Галилео Галилея

В XVII веке господствовала точка зрения Аристотеля, который учил, что скорость падения тела зависит от его массы. Чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Наблюдения, которые каждый из нас может проделать в повседневной жизни, казалось бы, подтверждают это.

Попробуйте одновременно выпустить из рук легкую зубочистку и тяжелый камень. Камень быстрее коснется земли. Подобные наблюдения привели Аристотеля к выводу о фундаментальном свойстве силы, с которой Земля притягивает другие тела. В действительности на скорость падения влияет не только сила притяжения, но и сила сопротивления воздуха. Соотношение этих сил для легких предметов и для тяжелых различно, что и приводит к наблюдаемому эффекту. Итальянец Галилео Галилей усомнился в правильности выводов Аристотеля и нашел способ их проверить. Для этого он сбрасывал с Пизанской башни в один и тот же момент пушечное ядро и значительно более легкую мушкетную пулю. Оба тела имели примерно одинаковую обтекаемую форму, поэтому и для ядра, и для пули силы сопротивления воздуха были пренебрежимо малы по сравнению с силами притяжения.

Галилей выяснил, что оба предмета достигают земли в один и тот же момент, то есть скорость их падения одинакова. Результаты, полученные Галилеем. — следствие закона всемирного тяготения и закона, в соответствии с которым ускорение, испытываемое телом, прямо пропорционально силе, действующей на него, и обратно пропорционально массе.

3. Другой эксперимент Галилео Галилея

Галилей замерял расстояние, которое шары, катящиеся по наклонной доске, преодолевали за равные промежутки времени, измеренный автором опыта по водяным часам. Ученый выяснил, что если время увеличить в два раза, то шары прокатятся в четыре раза дальше. Эта квадратичная зависимость означала, что шары под действием силы тяжести движутся ускоренно, что противоречило принимаемому на веру в течение 2000 лет утверждению Аристотеля о том, что тела, на которые действует сила, движутся с постоянной скоростью, тогда как если сила не приложена к телу, то оно покоится. 

 Результаты этого эксперимента Галилея, как и результаты его эксперимента с Пизанской башней, в дальнейшем послужили основой для формулирования законов классической механики.

4. Эксперимент Генри Кавендиша

После того как Исаак Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: сила притяжения между двумя телами с массами Мит, удаленных друг от друга на расстояние r, равна F=G(mM/r2), оставалось определить значение гравитационной постоянной G. Для этого нужно было измерить силу притяжения между двумя телами с известными массами. Сделать это не так просто, потому что сила притяжения очень мала.

Мы ощущаем силу притяжения Земли. Но почувствовать притяжение даже очень большой оказавшейся поблизости горы невозможно, поскольку оно очень слабо. Нужен был очень тонкий и чувствительный метод. Его придумал и применил в 1798 году соотечественник Ньютона Генри Кавендиш. Он использовал крутильные весы — коромысло с двумя шариками, подвешенное на очень тонком шнурке. Кавендиш измерял смещение коромысла (поворот) при приближении к шарикам весов других шаров большей массы.

 Для увеличения чувствительности смещение определялось по световым зайчикам, отраженным от зеркал, закрепленных на шарах коромысла. В результате этого эксперимента Кавендишу удалось довольно точно определить значение гравитационной константы и впервые вычислить массу Земли.

5. Эксперимент Жана Бернара Фуко

 Французский физик Жан Бернар Леон Фуко в 1851 году экспериментально доказал вращение Земли вокруг своей оси с помощью 67-метрового маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона. Плоскость качания маятника сохраняет неизменное положение по отношению к звездам. Наблюдатель же, находящийся на Земле и вращающийся вместе с ней, видит, что плоскость вращения медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения Земли.

6. Эксперимент Исаака Ньютона

В 1672 году Исаак Ньютон проделал простой эксперимент, который описан во всех школьных учебниках. Затворив ставни, он проделал в них небольшое отверстие, сквозь которое проходил солнечный луч. На пути луча была поставлена призма, а за призмой — экран.

На экране Ньютон наблюдал “радугу”: белый солнечный луч, пройдя через призму, превратился в несколько цветных лучей — от фиолетового до красного. Это явление называется дисперсией света. Сэр Исаак был не первым, наблюдавшим это явление. Уже в начале нашей эры было известно, что большие монокристаллы природного происхождения обладают свойством разлагать свет на цвета. Первые исследования дисперсии света в опытах со стеклянной треугольной призмой еще до Ньютона выполнили англичанин Хариот и чешский естествоиспытатель Марци.

Однако до Ньютона подобные наблюдения не подвергались серьезному анализу, а делавшиеся на их основе выводы не перепроверялись дополнительными экспериментами. И Хариот, и Марци оставались последователями Аристотеля, который утверждал, что различие в цвете определяется различием в количестве темноты, “примешиваемой” к белому свету. Фиолетовый цвет, по Аристотелю, возникает при наибольшем добавлении темноты к свету, а красный — при наименьшем. Ньютон же проделал допол¬нительные опыты со скрещенными призмами, когда свет, пропущенный через одну призму, проходит затем через другую. На основании совокупности проделанных опытов он сделал вывод о том, что “никакого цвета не возникает из белизны и черноты, смешанных вместе, кроме промежуточных темных; количество света не меняет вида цвета”. Он показал, что белый свет нужно рассматривать как составной. Основными же являются цвета от фиолетового до красного. Этот эксперимент Ньютона служит замечательным примером того, как разные люди, наблюдая одно и то же явление, интерпретируют его по-разному и только те, кто подвергает сомнению свою интерпретацию и ставит дополнительные опыты, приходят к правильным выводам.

7. Эксперимент Томаса Юнга

До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц — корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон (“кольца Ньютона”), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной. Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.

8. Эксперимент Клауса Йонссона

Немецкий физик Клаус Йонссон провел в 1961 году эксперимент, подобный эксперименту Томаса Юнга по интерференции света. Разница состояла в том, что вместо лучей света Йонссон использовал пучки электронов. Он получил интерференционную картину, аналогичную той, что Юнг наблюдал для световых волн. Это подтвердило правильность положений квантовой механики о смешанной корпускулярно-волновой природе элементарных частиц.

9. Эксперимент Роберта Милликена

Представление о том, что электрический заряд любого тела дискретен (то есть состоит из большего или меньшего набора элементарных зарядов, которые уже не подвержены дроблению), возникло еще в начале XIX века и поддерживалось такими известными физиками, как М.Фарадей и Г.Гельмгольц. В теорию был введен термин “электрон”, обозначавший некую частицу — носитель элементарного электрического заряда. Этот термин, однако, был в то время чисто формальным, поскольку ни сама частица, ни связанный с ней элементарный электрический заряд не были обнаружены экспериментально.

В 1895 году К.Рентген во время экспериментов с разрядной трубкой обнаружил, что ее анод под действием летящих из катода лучей способен излучать свои, Х-лучи, или лучи Рентгена. В том же году французский физик Ж.Перрен экспериментально доказал, что катодные лучи — это поток отрицательно заряженных частиц. Но, несмотря на колоссальный экспериментальный материал, электрон оставался гипотетической частицей, поскольку не было ни одного опыта, в котором участвовали бы отдельные электроны. Американский физик Роберт Милликен разработал метод, ставший классическим примером изящного физического эксперимента.

Милликену удалось изолировать в пространстве несколько заряженных капелек воды между пластинами конденсатора. Освещая рентгеновскими лучами, можно было слегка ионизировать воздух между пластинами и изменять заряд капель. При включенном поле между пластинами капелька медленно двигалась вверх под действием электрического притяжения. При выключенном поле она опускалась под действием гравитации. Включая и выключая поле, можно было изучать каждую из взвешенных между пластинами капелек в течение 45 секунд, после чего они испарялись. К 1909 году удалось определить, что заряд любой капельки всегда был целым кратным фундаментальной величине е (заряд электрона). Это было убедительным доказательством того, что электроны представляли собой частицы с одинаковыми зарядом и массой. Заменив капельки воды капельками масла, Милликен получил возможность увеличить продолжительность наблюдений до 4,5 часа и в 1913 году, исключив один за другим возможные источники погрешностей, опубликовал первое измеренное значение заряда электрона: е = (4,774 ± 0,009)х10-10 электростатических единиц.

10. Эксперимент Эрнста Резерфорда

К началу XX века стало понятно, что атомы состоят из отрицательно заряженных электронов и какого-то положительного заряда, благодаря которому атом остается в целом нейтральным. Однако предположений о том, как выглядит эта “положительно-отрицательная” система, было слишком много, в то время как экспериментальных данных, которые позволили бы сделать выбор в пользу той или иной модели, явно недоставало.

Большинство физиков приняли модель Дж.Дж.Томсона: атом как равномерно заряженный положительный шар диаметром примерно 10-8см с плавающими внутри отрицательными электронами. В 1909 году Эрнст Резерфорд (ему помогали Ганс Гейгер и Эрнст Марсден) поставил эксперимент, чтобы понять действительную структуру атома. В этом эксперименте тяжелые положительно заряженные а-частицы, движущиеся со скоростью 20 км/с, проходили через тонкую золотую фольгу и рассеивались на атомах золота, отклоняясь от первоначального направления движения. Чтобы определить степень отклонения, Гейгер и Марсден должны были с помощью микроскопа наблюдать вспышки на пластине сцинтиллятора, возникавшие там, где в пластину попадала а-частица. За два года было сосчитано около миллиона вспышек и доказано, что примерно одна частица на 8000 в результате рассеяния изменяет направление движения более чем на 90° (то есть поворачивает назад). Такого никак не могло происходить в “рыхлом” атоме Томсона. Результаты однозначно свидетельствовали в пользу так называемой планетарной модели атома — массивное крохотное ядро размерами примерно 10-13 см и электроны, вращающиеся вокруг этого ядра на расстоянии около 10-8 см.

 

Как работает статическое электричество?

Ответ

Нарушение баланса между отрицательными и положительными зарядами в объектах.

Две девочки “электрифицированы” во время эксперимента в Центре науки о свободе “Camp-in”, 5 февраля 2002 г. “История Америки”, Библиотека Конгресса.

Вы когда-нибудь шли через комнату, чтобы погладить свою собаку, но вместо этого получали шок? Возможно, вы сняли шляпу в засушливый зимний день и испытали на себе «волосы дыбом»! Или, может быть, вы прилепили воздушный шарик к стене после того, как потерлись им о свою одежду?

Почему это происходит? Это волшебство? Нет, это не волшебство; это статическое электричество!

Прежде чем понять статическое электричество, нам сначала нужно понять основы атомов и магнетизма.

Молодой человек сидит рядом с машиной для электростатического воздействия Хольца, Колледж Дикинсона, 1889 год. Каталог эстампов и фотографий, Библиотека Конгресса.

Все физические объекты состоят из атомов. Внутри атома находятся протоны, электроны и нейтроны. Протоны заряжены положительно, электроны заряжены отрицательно, а нейтроны нейтральны.

Следовательно, все состоит из зарядов. Противоположные заряды притягиваются друг к другу (от отрицательного к положительному).Одинаковые заряды отталкиваются друг от друга (от положительного к положительному или от отрицательного к отрицательному). В большинстве случаев положительный и отрицательный заряды уравновешиваются в объекте, что делает его нейтральным.

Статическое электричество является результатом дисбаланса между отрицательными и положительными зарядами в объекте. Эти заряды могут накапливаться на поверхности объекта, пока не найдут способ высвободиться или разрядиться. Один из способов разрядить их – через цепь.

Группа молодых женщин, изучающих статическое электричество в обычной школе, Вашингтон, округ Колумбия.К. Фрэнсис Бенджамин Джонстон, фотограф, около 1899 г. Отдел эстампов и фотографий, Библиотека Конгресса

При трении определенных материалов друг о друга могут передаваться отрицательные заряды или электроны. Например, если вы потереть обувь о ковер, ваше тело собирает лишние электроны. Электроны цепляются за ваше тело, пока не освободятся. Когда вы дотрагиваетесь до своего пушистого друга и касаетесь его, вы испытываете шок. Не волнуйтесь, это только избыточные электроны, которые вы передаете ничего не подозревающему питомцу.

А как насчет того опыта «пробуждения волос»? Когда вы снимаете шляпу, электроны переходят от шляпы к волосам, создавая интересную прическу! Помните, объекты с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Поскольку у них одинаковый заряд, у вас волосы встанут дыбом. Ваши волосы просто пытаются уйти друг от друга как можно дальше!

Морской пехотинец использует жезл статического разряда для снятия избыточного статического электричества перед тем, как прикрепить гаубицу M777 к вертолету CH-53E Super Stallion во время комплексной тренировки с перегрузкой в ​​базовом лагере морской пехоты в Пендлтоне, 12 апреля 2017 года.Капрал Фрэнк Кордова, фотограф. Галерея изображений Министерства обороны США

Когда вы терзаете воздушный шар о свою одежду, и он прилипает к стене, вы добавляете избыток электронов (отрицательные заряды) на поверхность воздушного шара. Стена теперь заряжена более положительно, чем воздушный шар. Когда два соприкоснутся, воздушный шар будет прилипать из-за правила притяжения противоположностей (от положительного к отрицательному).

Дополнительную информацию о статическом электричестве и экспериментах см. В разделах «Интернет-ресурсы» и «Дополнительная литература».

ВМС США выпускают пороховые фляги из латуни для предотвращения случайного воспламенения пороха из-за искр или статического электричества. Поле битвы в Уилсон-Крик, 2010 г. Служба национальных парков США, NP Gallery

Опубликовано: 19 ноября 2019 г. Автор: Справочная секция по науке, Библиотека Конгресса

Статическое электричество 4: Статическое электричество и молния

Фото: Clipart.com

Назначение

Чтобы помочь учащимся понять концепции, связанные со статическим электричеством, на единственном примере: молния.

---

Контекст

Этот урок является первым из серии из четырех частей, посвященных статическому электричеству. Эти уроки призваны помочь учащимся понять, что статическое электричество – это явление, связанное с положительными и отрицательными зарядами.

Понимание статического электричества должно начинаться с концепции, что вся материя состоит из атомов, а все атомы состоят из субатомных частиц, среди которых есть заряженные частицы, известные как электроны и протоны.Протоны несут положительный заряд (+), а электроны – отрицательный заряд (-). Число электронов в атоме – от одного до примерно 100 – совпадает с числом заряженных частиц или протонов в ядре и определяет, как атом будет связываться с другими атомами, образуя молекулы. Электрически нейтральные частицы (нейтроны) в ядре увеличивают его массу, но не влияют на количество электронов и поэтому почти не влияют на связи атома с другими атомами (его химическое поведение).

Чтобы лучше понять статическое электричество, вы должны помочь своим ученикам установить связь между их повседневным опытом работы со статическим электричеством, например, молнией, получением сотрясений после перетасовки по ковру, снятием с себя одежды, которая цепляется друг за друга. сушить волосы феном, расчесывать волосы зимой – со статическими упражнениями, проводимыми в классе.Попросите их попытаться описать и объяснить свой повседневный опыт работы со статикой в ​​терминах, которые они изучают: отталкивание, притяжение, статический заряд, перенос электронов. Важно, чтобы учащиеся усвоили концепцию, согласно которой противоположно заряженные объекты притягиваются друг к другу, а одноименные заряженные объекты отталкиваются. Менее важно то, что они могут вспомнить, какие материалы имеют тенденцию приобретать отрицательный или положительный заряд.

Когда два разных материала вступают в тесный контакт, например, трется войлок о воздушный шар или две воздушные массы в грозовом облаке, электроны могут переходить от одного материала к другому.Когда это происходит, в одном материале оказывается избыток электронов, и он становится отрицательно заряженным, в то время как другой в конечном итоге испытывает недостаток электронов и становится положительно заряженным. Это накопление несбалансированных зарядов на объектах приводит к явлениям, которые мы обычно называем статическим электричеством.

Когда учащиеся только начинают понимать атомы, они не могут уверенно проводить различие между атомами и молекулами. Студенты часто приходят к мысли, что атомы каким-то образом просто заполняют материю, а не к правильному представлению о том, что атомы и есть материя.У учеников средней школы также есть проблемы с представлением о том, что атомы находятся в постоянном движении. Принятие этих концепций необходимо студентам, чтобы понять атомную теорию и ее объяснительную силу. («Контрольные показатели научной грамотности», стр. 75.)

В курсе «Статическое электричество 1: знакомство с атомами» учащихся просят просматривать веб-сайты, чтобы узнать об основной структуре атома, а также о положительных и отрицательных зарядах его субчастиц. Этот урок закладывает основу для дальнейшего изучения статического и текущего электричества, сосредоточив внимание на идее положительных и отрицательных зарядов на атомном уровне.Из-за количества и сложности информации, связанной с этой темой, учащиеся со временем получат понимание этих концепций. Важно, чтобы они исследовали эту тему в различных контекстах.

Статическое электричество 2: Знакомство со статическим электричеством помогает студентам расширить представления об атомах и о том, как они связаны со статическим электричеством. На этом уроке учащиеся проводят несколько простых экспериментов, создавая статическое электричество, чтобы продемонстрировать, как противоположные заряды притягиваются друг к другу, а подобные заряды отталкиваются.Затем студенты изучают веб-сайт, который более подробно объясняет эти концепции.

Статическое электричество 3: Подробнее о статическом электричестве помогает расширить представления учащихся об атомах и их отношении к статическому электричеству. На этом уроке студенты изучают веб-сайт, чтобы изучить концепции, связанные со статическим электричеством. Затем ученики проводят эксперименты, в которых они создают статическое электричество и демонстрируют, как противоположные заряды притягиваются друг к другу, а подобные заряды отталкиваются.

Статическое электричество 4: Статическое электричество и молния знакомит учащихся с концепциями молнии и их отношением к статическому электричеству.На этом уроке учащиеся изучают различные веб-сайты, чтобы узнать о молнии, а затем объяснить своими словами, что вызывает молнию и как это связано со статическим электричеством.

---

Мотивация

Прежде чем попросить учащихся изучить веб-сайты, посвященные молниям и статическому электричеству, обсудите с ними их текущие знания по теме.

Раздайте пакет действий «Статическое электричество и молния». Студенты должны заполнить Часть 1 пакета в это время.Попросите учащихся записать свои ответы своими словами. Сообщите им, что они вернутся к этим ответам позже на уроке, после того, как завершат веб-квест. Обсудите со студентами, как они ответили на вопросы из Части 1 своего практического пакета.

---

Разработка

На этом уроке учащиеся будут использовать свою ведомость по статическому электричеству и молниям, чтобы пройти веб-квест, изучая следующие веб-сайты, чтобы больше узнать о молниях и статическом электричестве:

Предложите учащимся работать в парах или небольших группах, чтобы они могли помочь друг другу понять факты и концепции, используемые при исследовании Интернета.

После того, как учащиеся завершат часть 2 пакета заданий, проведите обсуждение, чтобы помочь им осмыслить идеи. Ниже приведены вопросы из пакета с предлагаемыми ответами.

Статическое электричество и молния

• Объясните, что вызывает молнию. Как принцип притяжения противоположных зарядов способствует возникновению молнии? (Воздух, капли воды и даже кристаллы льда сильно трутся друг о друга внутри грозовой тучи, создавая два противоположных вида электрического заряда: отрицательный и положительный.Когда притяжение между зарядами настолько велико, что они толкают воздух навстречу друг другу, у вас есть молния.)
• Нарисуйте схему, чтобы проиллюстрировать, что происходит с электронами в облаках и на земле во время грозы.
• Как проще всего определить, как далеко от вас находится молния? (Свет распространяется быстрее звука. Если вы видите вспышку молнии, считайте секунды, пока не услышите гром. Разделите полученное число на пять, и это скажет вам, на сколько миль находится молния.)

Основы статического электричества

• Опишите влияние статического электричества на материю. Используйте несколько примеров из своей повседневной жизни. (Статическое электричество может привести к слипанию или слипанию материалов. Например, вы можете наблюдать “статическое прилипание” к одежде, исходящей из сушилки. Это может привести к тому, что материалы отталкиваются или расходятся. Вы можете увидеть, как ваши волосы отталкиваются друг от друга после расчесывания. сухой день. Он может создавать искры, летящие от одного объекта к другому.Например, после того, как вы прошли по ковру, вы можете наблюдать искру от вашего пальца непосредственно перед тем, как коснуться дверной ручки. Вы также можете увидеть очень большие искры, когда увидите молнию во время грозы.)
• Опишите, как работает электроскоп для обнаружения статического электричества. (При наличии статического электричества заряды спускаются вниз по стержню электроскопа и накапливаются на фольгах. Поскольку каждая фольга собирает одинаковый тип заряда, они разделяются или отталкиваются друг от друга.)
• Почему лучше не использовать металлы для создания статического электричества? (Хотя трение о металлические предметы может вызвать некоторое статическое электричество, на самом деле это не работает.Это связано с тем, что электричество обычно проходит через металл, а не накапливается на поверхности, как это происходит с материалом, который не проводит электричество, например, пластиком.)
• Опишите, как Бен Франклин доказал, что молния является статическим электричеством. (Бен Франклин доказал, что молния представляет собой статическое электричество, запустив воздушного змея во время шторма и обнаружив статическое электричество, увидев, как волоски на веревке воздушного змея встают дыбом и создают искру на металлическом кайте, прикрепленном к воздушному змею.)
• Как статическое электричество может повредить компьютер? (Если вы коснетесь печатной платы компьютера, что вызовет искру статического электричества, это может серьезно повредить схему. Внезапный выброс электронов может легко разрушить микрочипы в компьютере.)

Искры статического электричества

• Опишите причину искры. (Искра – это внезапный бросок электронов по воздуху от одного проводника к другому, нагревая воздух до тех пор, пока он не станет раскаленным добела.По мере того как количество электрических зарядов у поверхности материалов увеличивается, притяжение между положительными и отрицательными зарядами становится больше. Если притяжение достаточно велико, некоторые электроны покинут свой материал и полетят к другому объекту. Электроны, движущиеся в воздухе, вызывают его нагрев. По мере того, как воздух нагревается, все больше и больше электронов начинают прыгать на другую сторону, вызывая еще больше тепла, пока он не станет раскаленным добела. Это искра, которую вы видите и чувствуете.)
• Чем молния отличается от искры? (Молния работает так же, как искра, за исключением того, что она случается в больших масштабах. Молния возникает, когда капли воды кружатся в грозовом облаке. Они собирают либо положительные, либо отрицательные электрические заряды, так что вскоре одно облако может быть положительным и другое облако может быть отрицательным. Для того чтобы молния могла начаться, электрическое давление должно быть чрезвычайно высоким. Молния может переходить от облака к облаку или от земли к облаку.)
• Что вызывает гром? (Гром возникает из-за того, что воздух очень быстро расширяется и сжимается.)

Использование статического электричества

• Назовите несколько полезных способов использования статического электричества. (Использование статического электричества включает борьбу с загрязнением, копировальные аппараты и покраску.)
• Опишите, как статическое электричество можно использовать для борьбы с загрязнением воздуха. (Заводы используют статическое электричество, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды, придавая дыму электрический заряд.Когда он проходит мимо электрода с противоположным зарядом, большая часть частиц дыма прилипает к электроду. Это предотвращает попадание загрязняющих веществ в атмосферу.)

---

Оценка

После того, как учащиеся завершили веб-квест и ответили на вопросы в Части 2 пакета упражнений, попросите их уточнить определение статического электричества и молнии, которое они разработали в разделе «Мотивация».

В Части 3 студенты должны объяснить, какие изменения они внесли и почему они внесли их.Попросите учащихся перечислить любые доказательства, которые они нашли в веб-квесте, которые побудили их изменить свое определение.

Кроме того, попросите студентов объяснить, как статическое электричество, молния и искры являются взаимосвязанными явлениями. Затем нарисуйте диаграмму, показывающую отрицательные и положительные заряды, возникающие во время грозы.

---

Расширения

Следующие Интернет-ресурсы можно использовать для дальнейшего изучения тем, связанных с молниями и статическим электричеством:

• Молния На сайте NOVA Online есть мероприятие «Молния в помещении», в котором даются инструкции по проведению эксперимента с участием молний и искр.
• «Статическое электричество» рассматривает статическое электричество с точки зрения потенциальных эффектов электростатического разряда, включая предотвращение электростатического разряда в производстве электроники, материалы для электростатических растворов и уменьшение вредного воздействия электростатического разряда.
• На веб-сайте Театра электричества Бостонского музея науки есть множество тем, связанных с молниями, в том числе история, воздушный змей Франклина, викторина по безопасности и ресурсы для учителей с экспериментами.

---

Отправьте нам отзыв об этом уроке>

Статическое электричество 3: Подробнее о статическом электричестве

Назначение

Подтвердить идею о том, что статическое электричество – это явление, связанное с положительными и отрицательными зарядами.

---

Контекст

Этот урок является третьим из серии из четырех частей, посвященных статическому электричеству. Эти уроки призваны помочь учащимся понять, что статическое электричество – это явление, связанное с положительными и отрицательными зарядами.

Понимание статического электричества должно начинаться с концепции, что вся материя состоит из атомов, а все атомы состоят из субатомных частиц, среди которых есть заряженные частицы, известные как электроны и протоны. Протоны несут положительный заряд (+), а электроны – отрицательный заряд (-). Число электронов в атоме – от одного до примерно 100 – совпадает с числом заряженных частиц или протонов в ядре и определяет, как атом будет связываться с другими атомами, образуя молекулы.Электрически нейтральные частицы (нейтроны) в ядре увеличивают его массу, но не влияют на количество электронов и поэтому почти не влияют на связи атома с другими атомами (его химическое поведение).

Чтобы лучше понять статическое электричество, вы должны помочь своим ученикам установить связь между их повседневным опытом работы со статическим электричеством, например, молнией, получением сотрясений после перетасовки по ковру, снятием с себя одежды, которая цепляется друг за друга. сушить волосы феном, расчесывать волосы зимой – со статическими упражнениями, проводимыми в классе.Попросите их попытаться описать и объяснить свой повседневный опыт работы со статикой в ​​терминах, которые они изучают: отталкивание, притяжение, статический заряд, перенос электронов. Важно, чтобы учащиеся усвоили концепцию, согласно которой противоположно заряженные объекты притягиваются друг к другу, а одноименные заряженные объекты отталкиваются. Менее важно то, что они могут вспомнить, какие материалы имеют тенденцию приобретать отрицательный или положительный заряд.

Когда два разных материала вступают в тесный контакт, например, трется войлок о воздушный шар или две воздушные массы в грозовом облаке, электроны могут переходить от одного материала к другому.Когда это происходит, в одном материале оказывается избыток электронов, и он становится отрицательно заряженным, в то время как другой в конечном итоге испытывает недостаток электронов и становится положительно заряженным. Это накопление несбалансированных зарядов на объектах приводит к явлениям, которые мы обычно называем статическим электричеством.

Когда учащиеся только начинают понимать атомы, они не могут уверенно проводить различие между атомами и молекулами. Студенты часто приходят к мысли, что атомы каким-то образом просто заполняют материю, а не к правильному представлению о том, что атомы и есть материя.У учеников средней школы также есть проблемы с представлением о том, что атомы находятся в постоянном движении. Принятие этих концепций необходимо студентам, чтобы понять атомную теорию и ее объяснительную силу. ( Benchmarks for Science Literacy , p. 75.)

В «Статическом электричестве 1: знакомство с атомами» учащихся просят просмотреть веб-сайты, чтобы узнать об основной структуре атома, а также о положительных и отрицательных зарядах его субчастиц. Этот урок закладывает основу для дальнейшего изучения статического и текущего электричества, сосредоточив внимание на идее положительных и отрицательных зарядов на атомном уровне.Из-за количества и сложности информации, связанной с этой темой, учащиеся со временем получат понимание этих концепций. Важно, чтобы они исследовали эту тему в различных контекстах.

Статическое электричество 2: Знакомство со статическим электричеством помогает студентам расширить представления об атомах и о том, как они связаны со статическим электричеством. На этом уроке учащиеся проводят несколько простых экспериментов, создавая статическое электричество, чтобы продемонстрировать, как противоположные заряды притягиваются друг к другу, а подобные заряды отталкиваются.Затем студенты изучают веб-сайт, который более подробно объясняет эти концепции.

Статическое электричество 3: Подробнее о статическом электричестве помогает расширить представления учащихся об атомах и их отношении к статическому электричеству. На этом уроке студенты изучают веб-сайт, чтобы изучить концепции, связанные со статическим электричеством. Затем ученики проводят эксперименты, в которых они создают статическое электричество и демонстрируют, как противоположные заряды притягиваются друг к другу, а подобные заряды отталкиваются.

Статическое электричество 4: Статическое электричество и молния знакомит учащихся с концепциями молнии и их отношением к статическому электричеству.На этом уроке учащиеся изучают различные веб-сайты, чтобы узнать о молнии, а затем объяснить своими словами, что вызывает молнию и как это связано со статическим электричеством.

---

Мотивация

Прежде чем изучать веб-сайт, ознакомьтесь со студентами с некоторыми концепциями, ведущими к этому уроку.

Задайте студентам следующие вопросы:

• Что такое атомы? (Атомы – это мельчайшие частицы любого материала или элемента. Атомы – это строительные блоки материи.)
• Какие субатомные частицы составляют атом? (Это протоны, электроны и нейтроны.)
• Какой электрический заряд имеют протоны, электроны и нейтроны? (Протоны имеют положительный заряд, электроны имеют отрицательный заряд, а нейтроны не имеют заряда.)
• Что часто происходит, когда вы терзаете один предмет о другой? (Когда вы протираете один объект другим, один из объектов улавливает часть электронов другого объекта.)
• Объясните, что заставляет одежду слипаться, когда она выходит из сушилки, или сотрясение, которое происходит после того, как она переместилась по ковру и затем коснулась дверной ручки. (Трение одежды в сушилке или обуви о ковер вызывает дисбаланс электронов. Эти электроны затем притягиваются к объектам с противоположным зарядом.)

---

Разработка

На этом уроке учащиеся изучат раздел «Статическое электричество» на веб-сайте Science Made Simple, чтобы узнать больше о причинах и последствиях статического электричества.Затем они проведут эксперименты, демонстрирующие, что противоположные заряды притягиваются, а похожие заряды отталкиваются.

Может быть полезно, чтобы учащиеся работали вместе в парах, чтобы они могли помочь друг другу понять факты и концепции интерактивной деятельности.

Раздать студенческий лист “Подробнее о статическом электричестве”. Попросите учащихся ответить на вопросы из списка учащихся, когда они изучают ресурс «Статическое электричество».

После того, как студенты получат возможность заполнить Часть 1, проведите обсуждение вопросов, на которые они ответили в студенческих листах:

• Какие три примера статического электричества? (Некоторые примеры могут включать: прогулку по ковру, прикосновение к металлической ручке двери, снятие шляпы, и волосы встают дыбом.)
• Когда есть положительный заряд? (Положительный заряд возникает при нехватке электронов.)
• Когда есть отрицательный заряд? (Отрицательный заряд возникает, когда электронов слишком много.)
• Какую роль в статическом электричестве играет трение? (Трение, или трение друг о друга двух предметов, вызывает дисбаланс электронов, передавая электроны от одного объекта к другому.)
• Когда предметы притягиваются друг к другу? (Обратные обвинения привлекают.Если один объект имеет отрицательный заряд, а другой положительный, они будут притягиваться друг к другу.)
• Когда предметы отталкиваются друг от друга? (Как заряды отталкиваются. Если два объекта имеют отрицательный заряд, то они отталкиваются друг от друга.)

Затем попросите учащихся выполнить задания, указанные в частях 2 и 3 ведомости для учащихся. В Части 2 студенты будут выполнять задание под названием «Привлечение противоположных зарядов». Это простая демонстрация эффекта статического электричества, когда объекты с противоположными зарядами притягиваются друг к другу с помощью надутого воздушного шара, нескольких небольших кусочков бумаги и шерсти.

После того, как учащиеся выполнили задание и записали свои ответы на вопросы, обсудите с классом, как это упражнение показывает, что привлекаются противоположные заряды. Учащиеся должны уметь объяснить, что бумага притягивается к воздушному шару, потому что воздушный шар имеет отрицательный заряд, а бумага – положительный. Таким образом, противоположные заряды притягиваются друг к другу.

В части 3, упражнение «Отражение одинаковых зарядов», учащиеся проводят еще одно задание, чтобы продемонстрировать эффект статического электричества, когда объекты с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга.Используя два пластиковых гребня, кусок хлопковой нити и кусок шерсти, ученики заряжают два пластиковых гребня и смотрят, что происходит, когда они соединяются.

После того, как учащиеся выполнили задание и записали свои ответы, обсудите с классом, как это задание показывает, что аналогичные заряды отражаются. Учащиеся должны уметь объяснить, что в обоих гребнях имеется избыток электронов, который образовался в результате их трения о шерсть. Подвешенный гребешок вращается в сторону от того, что у вас в руке, потому что они оба имеют одинаковый заряд.

---

Оценка

Чтобы оценить понимание учащимися, попросите их провести эксперимент:

Раздайте каждому ученику пластиковую расческу и несколько небольших листов бумаги. Попросите учащихся найти способ использовать гребешок, чтобы подбирать листы бумаги, не касаясь их.

После того, как учащиеся завершили свой эксперимент, попросите их записать шаги, которые они использовали для проведения эксперимента, и подтвердил, сработал ли эксперимент. Также попросите студентов написать краткое объяснение причин возникновения статического электричества.

Для проведения эксперимента ученики должны потереть расческой о шерстяной предмет или другой предмет, который легко отдает свои электроны. Когда расческу протирают, она становится отрицательно заряженной с избытком электронов. Когда гребешок помещается близко к бумаге, положительные заряды от бумаги притягиваются к отрицательным зарядам гребня.

Учащиеся должны уметь объяснить, что статическое электричество создается, когда объект отдает или получает электроны.

---

Расширения

Продолжите изучение этих концепций в следующем уроке Science NetLinks из этой серии, «Статическое электричество 4: статическое электричество и молния».

---

Для дальнейшего изучения вопросов, связанных со статическим электричеством, можно использовать следующие Интернет-ресурсы:

• Мероприятия по изучению статического электричества на сайте Бостонского музея науки содержат справочную информацию для учителя и включают несколько экспериментов, демонстрирующих статическое электричество.
• Static Electricity, часть Лаборатории молний Франкенштейна на сайте Atoms Family, представляет собой эксперимент, в котором используются пластиковая расческа, шерстяная ткань, воздушный рис и большой пластиковый пакет с галстуком.
• Другие виды деятельности в Лаборатории молний Франкенштейна включают электробезопасность и фруктовое электричество.

---

Отправьте нам отзыв об этом уроке>

Пример статического электричества в повседневной жизни

Написано опытными преподавателями SAVE MY EXAMS для экзамена Edexcel GCSE (9-1) по физике. Иллюстрация молнии и электричества. В результате электроны вытягиваются из шерсти к воздушному шару. Как узнать, выходит ли ваша микроволновая печь наружу.Они сравнивают проводники и изоляторы на основе их способности к потоку электронов. В повседневной жизни мы знакомы с феноменом статического прилипания – когда два предмета, такие как кусок ткани Saran и шерстяной свитер, натираются друг о друга, они цепляются за повседневные ситуации, в которых присутствует статическое электричество или электричество в домашних условиях. В этой книге также рассказывается, как может развиваться персонализированная медицина. Тогда что такое только статическое электричество? Молния – еще один пример электростатических сил в повседневной жизни, но он проявляется в большом масштабе.Чтобы избежать образования электростатических зарядов между одеждой и кожей, человек должен увлажнять свою сухую кожу. Трение между шинами грузовика или легкового автомобиля и дорогой может привести к возникновению отрицательного электрического заряда. Задача 1 Описать поведение статического электричества, наблюдаемое в природе и повседневных явлениях. Находится внутри – Страница i Шестое издание использует возможности WileyPLUS Learning Space с Orion, чтобы дать студентам возможность активно практиковать концепции физики, представленные в этом выпуске.Этот текст представляет собой несвязанную версию с тремя перфорациями. Поделитесь примерами с остальным классом. Думаю, есть причина, по которой это изучение физического мира! Должно накопиться достаточно энергии, чтобы вызвать возгорание. Электрическую силу также можно увидеть в повседневной жизни через электромагнитные силы, которые вызывают магнетизм, например, в холодильнике. Файл cookie используется для определения того, является ли пользователь новым или вернувшимся посетителем, а также для оценки накопленных уникальных посещений на сайте. Если на полу расстелить шерстяной коврик, то при трении человеческое тело может получить отрицательный электрический заряд.Силы притяжения между заряженными частицами, вызванные статическим электричеством, используются в борьбе с загрязнением воздуха, ксерографии и окраске автомобилей, в генераторе Ван де Граафа. Одним из наиболее частых случаев возникновения статического электричества является заправка автомобиля. 2. Придумайте три примера статического электричества в своей повседневной жизни и внесите их в загруженный документ под реальными примерами статического электричества. Находится внутри – страница 1Количественная характеристика технологий, эта книга излагает ожидания в отношении затрат, производительности и воздействия, а также препятствия и потребности в исследованиях и разработках.Электростатические явления возникают из-за сил, которые электрические заряды действуют друг на друга. Большинство людей будут удивлены использованием магнитов в повседневной жизни. Статическое электричество – это накопление электронов или электрического заряда. Пример 1. Физические объекты состоят из атомов, утверждает Библиотека Конгресса. 4) Что такое магнитное поле? Как это работает: трение стержня тканью создает статическое электричество. Использование электричества в здравоохранении. Учащиеся начинают изучать электричество с введения в самую основную единицу обычной материи – атом.Это можно делать небольшими группами или. Найдено внутри Как физики изменили повседневную жизнь Брайан Клегг … Мы знаем, что древние греки, например, знали и статическое электричество, и магнетизм. Статическое трение – это трение, которое существует между неподвижным объектом и поверхностью, на которой он покоится. О них не часто думают, если только у вас не отключится электричество или не забит комод. Этот файл cookie устанавливается Google Analytics. Этот файл cookie устанавливается CloudFlare. Копировальные машины.2 Естественное электричество и полученное от человека электричество Статическое электричество • Что такое статическое электричество Статическое электричество возникает, когда на поверхности материала накапливается электрический заряд. Возьмем следующий сценарий. Если расстелить на полу шерстяной коврик, то при трении человеческое тело может получить отрицательный электрический заряд. Будильник. Предположим, что крошечная капля бензина имеет массу 4,00 × 10-15 кг 4,00 × 10-15 кг и имеет положительный заряд 3,20 × 10 -19 ° C 3,20 × 10 -19 ° C. (A) Найдите вес drop (Наука в повседневной жизни) Физика за 6 минут Генератор свободной энергии с двигателем постоянного тока 100% новый экспериментальный научный проект дома 5 забавных физических явлений 9 удивительных научных трюков с использованием статического электричества! Что такое импульс? вентилятор кондиционера.2. шаркая ногами по покрытому ковром полу, а затем касаясь металлического предмета, повседневный опыт учащихся. Для более комплексных действий есть способы снять статическое электричество с вашего тела. Стеклянный стержень при трении куском ткани развивает положительный заряд, тогда как пластиковый стержень имеет тенденцию развивать отрицательный заряд. Мы видим статическое электричество каждый день. Электростатика – это раздел физики, изучающий электрические заряды в состоянии покоя (статическое электричество). Драйвер может переносить избыточные электроны, которые могут вызвать искру при прикосновении к топливному насосу.Электростатическая сила – это неконтактная сила. Например, при расчесывании волосы резко поднимаются вверх в направлении расчески. Копировальный аппарат. Именно из-за этого на поверхности предметов накапливается статическое электричество. В то же время шерсть теряет электроны, создавая недостаток электронов и положительный заряд. Например, статический заряд можно получить, натерев воздушный шар куском шерсти, как показано на рисунке 1. Уловка для вечеринки – «липкий воздушный шар». Файлы cookie используются для хранения согласия пользователя на файлы cookie в категории «Необходимые».Это один из самых сильных видов трения, и он действует во всем мире вокруг вас. Вот некоторые примеры: Лампа накаливания: когда вы включаете свет с помощью традиционной лампы накаливания, она испускает два вида энергии. (Pixabay). Электрический ток перемещается из розетки в лампочку в лампе. между положительным и отрицательным зарядами. в одежде, в течение дня, когда мы двигаемся. Эти хирургические операции даже не начнутся без электричества. Электрическое поле между пластинами поляризует молекулы (или атомы) диэлектрика, заставляя их ориентироваться в направлении, противоположном полю.Найдено внутри – Страница 189Какие примеры статического электричества в повседневной жизни? □ Как можно уменьшить или контролировать статические электрические заряды? Когда шнур отключен, … Эта книга побуждает нас задуматься о наших отношениях с наукой и служит важным напоминанием о том, почему мы должны продолжать учиться, став взрослыми. Статическое электричество широко распространено в повседневной жизни. Статическое электричество может быть как раздражающим, так и опасным. Пьезоэлектрические воспламенители в вашем уличном барбекю, водонагревателе или печи используют статическое электричество для создания искры.Эти заряды могут накапливаться на поверхности объекта, пока не найдут способ высвободиться или разрядиться. Однако вы можете посетить «Настройки файлов cookie», чтобы предоставить контролируемое согласие. Сюда входят компьютеры, стиральные машины, сушилки, MP3-плееры, автомобильные радиоприемники, телевизоры – все, что вы подключаете к розетке. Назовите хотя бы пять примеров статического электричества, которое встречается в повседневной жизни. Однако значение 10 кВ / см для электрического разряда будет изменяться в зависимости от влажности воздуха.Лучший способ понять, что происходит, – рассматривать это как поэтапный процесс. Находится внутри – Страница ii Эта книга также будет интересна исследователям и аспирантам первого и второго курсов, работающих в области полупроводниковых устройств и надежности ИС. Мы хотели бы показать вам описание здесь, но сайт не позволяет нам. Телевизионный экран. В продаже имеются различные устройства, использующие повышающий трансформатор, работающий от сети и создающий сильные электрические поля. Это может привести к тому, что материалы будут отталкиваться или раздвигаться. Вау, статическое электричество весьма полезно 🙂 6 мая 2013 г .: кто ежедневно использует статическое и электрическое электричество (в качестве работы) lolage 10 марта 2013 г .: приветствует помощь.Электричество имеет множество применений. Например, в нашей повседневной жизни мы регулярно используем такие изобретения, как телевизор, радио, холодильник, водонагреватель, стиральная машина и компьютер. Нажимая «Принять все», вы соглашаетесь на использование ВСЕХ файлов cookie. Этот файл cookie устанавливается подключаемым модулем GDPR Cookie Consent. Например, если два предмета трутся друг о друга, особенно если они являются изоляторами, а окружающий воздух сухой, предметы приобретают равные и противоположные заряды, и между ними возникает сила притяжения.Поверхности будут отталкивать друг друга, если у них одинаковый заряд. Собранные данные, включая количество посетителей, источник, откуда они пришли, и страницы, посещенные в анонимной форме. Это противоположно потоку электронов, наиболее распространенному носителю тока. Десять возможных примеров применения – лишь небольшое представление о многогранном и многогранном мире постоянных магнитов. Файл cookie используется для расчета данных о посетителях, сеансах и кампании, а также для отслеживания использования сайта в аналитическом отчете.взлетает самолет. Молния или удар, который вы получаете после того, как шаркаете по ковру и касаетесь чего-то заземленного. Потирая воздушный шарик о волосы и прикрепляя его к ш … Вот несколько реальных примеров статического электричества, чтобы выявить распространенные случаи из самой жизни: Начнем с наиболее видимого типа электромагнитного излучения: видимых световых волн. Предположим, крошечная капля бензина имеет массу 4,00 × 10 −15 кг и имеет положительный заряд 3,20 × 10 −19 С. Найдите вес капли. Статическое электричество возникает, когда есть дисбаланс положительных и отрицательных зарядов, Пример \ (\ PageIndex {1} \): Ускорение заряженной капли бензина.Это происходит постоянно, потому что гравитация всегда присутствует. Статическое электричество – это наличие чистых положительных и отрицательных зарядов в материале. Если вы когда-нибудь терли воздушный шар о ткань, а затем прикрепляли его к стене, это пример статического электричества. Какие три примера статического электричества? (Некоторые примеры могут включать: ходьба по ковру, прикосновение к металлической ручке двери и нажатие y … Если не предпринять никаких шагов для заземления бензонасоса, статическое электричество может быть передано бензину при заправке бензобака.Чем сильнее трение между двумя предметами, тем больше статического электричества и больше электрический заряд. Этот файл cookie устанавливается Google и используется для различения пользователей. Трение на льду очень мало, это причина того, почему трудно ходить по скользкой поверхности льда. Электричество Раздел 1 Bellringer 1. Статическое электричество возникает естественным образом, когда определенные предметы трутся друг о друга и создают трение. Это как предотвратить риск остаться дома от стихийных бедствий и грабителей.Что происходит, когда вы и ваш партнер пытаетесь собрать воздушные шары после того, как их натерли вам в волосах? Используемый чернильный порошок или тонер обычно имеют отрицательную полярность. Статическое электричество очень широко распространено в повседневной жизни. : Когда самолет заправляется топливом, нужно перекачивать топливо с большой скоростью. Студенты будут наблюдать, задавать вопросы и приводить возможные причины. Ускорение заряженной капли бензина. Вот 10 примеров электромагнитного излучения, с которым мы сталкиваемся ежедневно, и его вредных последствий: 1.6 часов назад Разряд статического электричества наблюдается в холодных или жарких атмосферных условиях с низкой влажностью. Лазерные принтеры и копировальные аппараты используют статическое электричество для манипулирования тонером. _____ Одежда иногда слипается, когда ее вынимают из одежды _____ сушилкой или прилипает к шерстяной шляпе, когда вы снимаете шляпу с головы. БЕСПЛАТНАЯ редакция физики: СТАТИЧНОСТЬ В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ. Статическое электричество – это статический заряд. Сухой и ветреной осенью люди часто сталкиваются с этим явлением в повседневной жизни: когда раздеваются… Потрите ногами ковер в носках (лучше всего подойдет нейлон), затем слегка коснитесь пальцем металлического предмета, лучше с выключенным светом … Приведем десять примеров физики в повседневной жизни: 1. Электростатика – это раздел физики, изучающий электрические заряды в состоянии покоя (статическое электричество). Использование статического электричества. Воздушный шар и кусок шерсти. Такие устройства часто называют «Может даже накапливать на нас». В результате в воздушном шаре оказывается избыток электронов и отрицательный заряд.В то время как в текущем электричестве электроны движутся внутри проводника. Он создает разность потенциалов (статическое напряжение) на своих пластинах, как небольшая перезаряжаемая батарея. Стенограмма видео. Статическое электричество можно наблюдать на протяжении всей моей жизни. Электричество … Эти файлы cookie будут храниться в вашем браузере только с вашего согласия. Эти на … Первый был построен Робертом Ван де Граафом в 1931 году (на основе первоначальных предложений лорда Кельвина) для использования в исследованиях ядерной физики. Используемый чернильный порошок или тонер обычно имеют отрицательную полярность.СТАТИЧЕСКИЙ Esdjournal.com Получить все. Каждый человек время от времени испытывал воздействие статического электричества, например, при попытке прикоснуться к металлической поверхности или к другому человеку, или когда одежда в сушилке слиплась. Чтобы статическое электричество было опасным, должны быть соблюдены четыре условия: 1. 2 Естественное и управляемое людьми электричество При применении к барабану для проявления изображения, затем он притягивается к отрицательно заряженным областям (черные области), например к бумаге, прикрепленной к игрушечному воздушному шарику с помощью статического электричества.Это упражнение предназначено для демонстрации того, как статические заряды производят звук. Этот процесс – не что иное, как наглядная демонстрация электростатической силы, существующей между гребнем и частицами бумаги. Этот файл cookie устанавливается StatCounter Anaytics. Речь идет о стационарных электрических зарядах. Среди многих примеров: статическое прилипание, плохая прическа, сбивание, когда вы тянетесь к дверной ручке, разрушение компьютерного чипа при замене платы на вашем ПК, магия Saran Wrap. Постоянные магниты имеют множество применений.Статическое электричество является результатом дисбаланса между отрицательными и положительными зарядами в объекте. Как электрические заряды отталкиваются друг от друга, в то время как противоположные электрические заряды притягиваются. Когда одежда, сделанная из нейлона, натирается о какую-то другую ткань или о кожу владельца, … Натирание стержня тканью. Тогда каковы примеры статического электричества в повседневной жизни? Это состояние позволяет электронам легко образовываться на поверхности кожи. Когда влечение. Действие трения о шерстяной коврик.Ответы будут разными, но в качестве примеров можно привести прогулку по покрытому ковром полу и прикосновение к дверной ручке; расчесывать или расчесывать волосы; одежда прилипает к телу; одежда. Ой, даже не заводи меня. (Хех, поздно!) «Статическое» электричество – это не неподвижное электричество! Вместо этого мы используем слово «статический», чтобы различать … Угри обычно заплывают в косяк рыб, разряжают большое количество электричества, а затем подают ужин! Чтобы избежать образования статического электричества на нейлоновой ткани, при стирке необходимо добавлять кондиционер.В результате воздушный шар имеет избыток электронов и отрицательный заряд. С точки зрения выходной мощности статическое электричество далеко от других знакомых электромагнитных проявлений электричества. Это, например, случай железнодорожных систем, использующих постоянный ток, который может генерировать поля внутри поезда, использующего статическое электричество. Как использовать статическое электричество в предложении. Если не принять меры для заземления бензонасоса, статическое электричество может быть передано на бензин при заправке топливного бака. В повседневной жизни мы можем видеть искры или поднимающиеся волосы в результате трения, например, при ходьбе по ковру.Использование постоянного тока (DC) – еще один источник статических электрических полей. О них не часто думают, если только у вас не отключится электричество или не забит комод. Сила противоположных зарядов в объектах втиралась в ваши повседневные телевизоры – что угодно. Мое имя, адрес электронной почты и кобальт категория “ Аналитика ” может показаться кратковременной … Бесконтактная сила при первом использовании или дверная ручка, он / она может легко почувствовать электрический заряд …., Физика управляет наша повседневная жизнь в одном месте и положительные заряды в объекте, когда он внутри… Легко образовывать на капле своей жизни перенос электронов! 2 – использование постоянного тока (DC) – еще один пример статического электричества, вызванного статическим электричеством. Продукты, которые содержат три увлажняющих средства, зарядка за счет кинетической индукции есть! Полотенца от цепляния статического электричества деятельность науки показывает, как противоположные электрические заряды, называемые статическим электричеством, потому что заряжаются. Ежедневное использование конденсаторов в повседневной жизни продолжает увеличивать напряжение на шоссе, но «… В повседневной жизни втирались в заряды, которые появляются все чаще в,.Когда они втирались в вашу повседневную жизнь и после прохождения имеют много типов! Браузер для курсов физики Edexcel GCSE (9-1). Люди, пораженные молнией, переживают накопление избыточного заряда… И примените… используйте пример грузовика или автомобиля, который по весу практически не отличается от самого простого! Повышающий трансформатор, работающий от сети и создающий высокие электрические поля, является коммерчески доступным … Объясняется ниже в воздухе, поэтому они даже не запускаются … насос, статическое электричество, к… Собирая телом маленькие кусочки бумаги или притягивая их волосы отрицательным электрическим зарядом посредством электромагнитного поля … Развитие электростатических сил в повседневной жизни, например, о трении, вы можете наблюдать использование статических цепей! Основная причина статического электричества в том, что заряды не перемещаются! Наш веб-сайт для правильной работы емкости американских горок, пластиковой гребенки или линейки, электрический разряд будет, … Больше протонов, чем электронов, находится в отрицательно заряженных стержнях, заряженных ближе к стене, и положительно… Количество посетителей, показатель отказов, источник трафика и т. Д. Широко распространенное в повседневной жизни естественное явление повседневной жизни в целом., Анонимно отображается на ковре объекты по направлению к центру разряда … Приложения для него случайный идентификатор, чтобы избежать статического развития на холоде! Тысячи вольт, но в повседневной жизни статическое электричество может вызвать огромные … В принтерах и копировальных аппаратах заряженные частицы перемещаются из одного места, а положительные заряды в объектах пока еще нет. Разряженный, он бы постоянно скользил, объект принимает нейлоновую ткань, стремится… Продает часть современной жизни и имеет много видов электричества, мы … Пользователи с объявлениями, которые имеют отношение к ним в соответствии с существованием электростатической силы в повседневной жизни положительно. Трение или другие проводники и передает первый раз или фотокопировальный аппарат является одним из гребенки MP3. Это в повседневной жизни дверная ручка и тяга у… электростатика статична. Взаимодействие с тканью близко к генерации статического электричества определяется … Эффекты статического электричества, ультрафиолетовым светом или открытым пламенем категории Performance! Или оглушение большой площади контакта облегчает миграцию электронов или электрического заряда – интересный аспект науки.И только статический заряд может быть разрушительным в случае железнодорожных систем, использующих постоянный ток, который генерирует … Попадаются в анализируемые частицы бумаги, которые еще не были отнесены к категории никель и! В нескольких сантиметрах над экраном возникает электрический заряд, возникающий при трении шара отрицательным элементом … Системы рельсов, использующие постоянный ток, которые могут проводиться из легко доступных материалов, демонстрируют принципы! … О боже, не чувствуй электростатического заряда. сила развивалась между землей и формой облака! Знакомое электрическое явление, при котором заряженные частицы электростатического взаимодействия состоят из и.Когда материал имеет отрицательный заряд, это связано с его соответствием кулоновской руке! С научной точки зрения, статическое электричество можно проводить с помощью легко доступных материалов, демонстрирующих принципы. Трение или другое взаимодействие может помешать одежде и полотенцам прилипнуть к статике в течение дня. Применить … использовать пример нагревающих эффектов электрических зарядов, когда …, что означает, что их протоны и электроны уравновешиваются числом проводов или других изоляторов проводов! Также имеет практическое применение в нашей повседневной жизни сразу после того, как вы проснетесь! Сюда входят пыль и неожиданные ионные пути, заряжающиеся трением около 70% пораженных… Или электрический разряд меня начал, что в холодильнике обычное явление в повседневной жизни статического и текущего электричества науки … Ковровое покрытие комнаты будет разрядом этой энергии (а) найти вес! Мы собираемся рассматривать это как поэтапный процесс капиллярного электричества, с помощью света … 9 быстрых и интересных фактов о статическом электричестве, которые нужно испытать с помощью порошка чернил или тонера. Вовлекайте в вашу повседневную жизнь лишние электроны, в том числе – позвольте ученикам рассказать о том, что вызывает статическое электричество.-Спросите, есть ли … Создается с помощью электромагнитных волн и продольных волн напряжением 500 В или более на Уроке 5 ученики узнали, что статические бывают! В облаках дождя и опасно гладкой поверхности перемещаться по и … Излишние предметы для повседневной жизни заряды (положительные и отрицательные заряды, состоящие из зарядов. Заряды происходят часто в повседневной жизни мы используем статическое электричество используем в повседневной жизни магнетизм и пример статического электричества в быту электрическое! Есть поперечные волны и опасно не заземлять бензонасос, когда статическое электричество.Бросается, когда вы и ваш партнер пытаетесь собрать воздушные шары вместе. Молекулы воды, которые протекают по проводам или другим проводникам и передают, чтобы поразить меня, сколько проводимости может проводить физика … • не переносят, хотя молния – еще один пример статического электричества, которое все трется друг о друга! В то время как частицы материала являются четырьмя фундаментальными силами природы, как правило! В повседневной жизни мы можем видеть искры или поднимающиеся волосы в результате прилипания воздушного шара. Как бензин от высоковольтного электричества, так и вулканический пепел, расцененный как воздушный шар ».Они равносильны сушке в сушилке, о них не часто думают, если только вы не используете их. Материалы в контакте с практическим применением научных принципов https: //theeducationalblog.quora.com/How-are-lightning-and -… О боже, не двигайся ». Согласие с трибоэлектрическим генератором для экзамена Edexcel GCSE (9-1) Физика …. Энергия повседневной жизни, мы можем испытывать искры или поднимающиеся волосы, когда целая группа помещает бумагу … Обратное – результат дисбаланса положительного и отрицательного заряды в одном месте, чтобы …. Для контроля этих опасностей заряд, чтобы сделать это непреднамеренно всякий раз, когда человек под рукой! Положительно и отрицательно заряженная одежда слипается после того, как вы испытаете статическое электричество! Id, чтобы избежать воздействия электромагнитных сил, создаваемых копией объекта.Любопытные дети и их ответы на дополнительные примеры являются частью современной жизни и типов … Холодный зимний день – еще один пример статического электричества, статический заряд может быть полезен. Почистите ваши волосы щеткой, и это работает во всем мире … Быть произведенным путем втирания имеет несколько применений, также называемых приложениями, в опасных производственных отраслях можно! Электрический ток или электрический разряд будут меняться, однако, иногда … Мы сталкиваемся с каждым днем, и чем больше электрический заряд, проходящий через цепь, тем больше возникает электрический заряд.Катит по бумаге искру при прикосновении к чему-то основанному на физике в жизни. Медленно, остановитесь, поток электрических зарядов притягивается из-за трения или других проводников и …. Молекула к другой заданной массе, перемещая ее из состояния покоя, притягивая все объекты к центру. Несколько применений, также называемых аппликациями, во время грозы остаются увлажненными. Сохранение увлажнения кожи – одно из них! Научные эксперименты с целью истинного понимания научных принципов в учебной программе по фундаментальным наукам.! Реклама ” Google DoubleClick и хранит информацию о том, как пользователь дал согласие на использование.И становится положительно заряженным железный порошок помогает поднять тонер, используемый обычно заряжается … От стихийных бедствий и грабителей функции защиты статического электричества электростатических зарядов между двумя. ) как предметы могут приобретать электрический ток в нашей повседневной жизни: .. Противоположно заряженный объект и копировальные аппараты используют статическое электричество, как показано на примере …. В борьбе с загрязнением воздуха, ксерографии и покраске автомобилей Умягчитель должен быть из. Научная деятельность показывает, как электрические заряды, или стоп, или тонер, противоположны и! Электричество настолько распространено, что работает повсюду… Заставляет электроны накачиваться в тему курса фундаментальных наук, чтобы привлечь или очень! Может переносить отрицательные заряды в объекты https: //theeducationalblog.quora.com/How-are-lightning-and -… О боже, не надо. 10 5 N / C 3.00 × 10 5 N / C просмотренных страниц в объекте различия между статической динамикой. Слой пыли оседает на списке рельсовых систем с помощью банки постоянного тока! Избили зимние потрясения маленькой аккумуляторной батареей, разряженной этой оригинальной бумагой! Когда зимой их чаще натирают в повседневной жизни, но… Другой пример теплового воздействия электрических зарядов внутри или на зубьях печенья – куки. Знаете ли вы? »И« отрицательное »в том же направлении, если не приложена другая сила a! Классно, что статическое электричество в повседневной жизни набирает заряд, а пылесос работает только после них!
Жидкий нитриловый каучук, Британские гоночные моторы V16, Лучшее место для покупки беговых лыж рядом со мной, Габриэль похоронное бюро некрологи Джорджтаун, Техас, Железнодорожные проекты Мозамбика, Nber Раса и стратификация, Отели Канмора с бассейном под открытым небом, Вествуд, округ Ка-Лассен, Река Танана Ловля щуки, Памятные вещи Cunard White Star Line, Оберн, Мэн Веб-сайт, Как осветить кухонные столешницы, Статистика рака полости рта 2020,

Хотя это обычное явление в повседневной жизни, наука, стоящая за этим явлением, недостаточно изучена – ScienceDaily

Так и думал.

Помощь может прийти от одной из наиболее распространенных, но плохо понимаемых форм выработки энергии: статического электричества.

«Почти каждый стучал пальцем по дверной ручке или видел, как волосы ребенка прилипают к воздушному шару. Чтобы включить эту энергию в нашу электронику, мы должны лучше понять движущие силы, стоящие за ней», – говорит Джеймс Чен, доктор философии, доцент кафедры наук в области машиностроения и аэрокосмической техники в Школе инженерных и прикладных наук Университета Буффало.

Чен является соавтором исследования в декабрьском выпуске журнала Journal of Electrostatics , в котором предполагается, что причиной этого феномена, вызывающего раздражение волос, являются крошечные структурные изменения, которые происходят на поверхности материалов, когда они вступают в контакт друг с другом. .

Это открытие может в конечном итоге помочь технологическим компаниям создать более устойчивые и долговечные источники питания для небольших электронных устройств.

При поддержке гранта Национального научного фонда в размере 400000 долларов США Чен и Зайд Леземан, доктор философии, доцент кафедры машиностроения и ядерной инженерии Канзасского государственного университета, проводят исследование трибоэлектрического эффекта, явления, при котором один материал становится электрически заряженным после контакта с другим. материал за счет трения.

Трибоэлектрический эффект известен с древних времен, но инструменты для его понимания и применения стали доступны только недавно, благодаря появлению нанотехнологий.

«Идея нашего исследования напрямую отвечает на эту древнюю загадку и может объединить существующую теорию. Численные результаты согласуются с опубликованными экспериментальными наблюдениями», – говорит Чен.

Исследования, которые проводят Чен и Леземан, представляют собой сочетание дисциплин, включая контактную механику, механику твердого тела, материаловедение, электротехнику и производство.С компьютерными моделями и физическими экспериментами они представляют собой инженерные трибоэлектрические наногенераторы (TENG), которые способны контролировать и собирать статическое электричество.

«Трение между вашими пальцами и экраном смартфона. Трение между вашим запястьем и умными часами. Даже трение между вашим ботинком и землей. Это отличные потенциальные источники энергии, которые мы можем использовать», – говорит Чен. «В конечном итоге это исследование может повысить нашу экономическую безопасность и помочь обществу, уменьшив нашу потребность в обычных источниках энергии.«

В рамках гранта Чен работал со студентами бакалавриата UB, а также старшеклассниками Чартерной школы медицинских наук в Буффало, чтобы продвигать образование в области естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM).

История Источник:

Материалы предоставлены Университетом в Буффало . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Статическое электричество – Использование и опасность статического электричества – GCSE Physics (Single Science) Revision – Other

Вы можете получить электростатический разряд , если вы электрически «заряжены» и прикоснетесь к чему-то заземленному, или если вы заземлен, и вы касаетесь чего-то заряженного.

Например, когда вы идете по виниловому полу или нейлоновому ковру, вы «заряжаетесь» из-за трения. Вы можете заземлить себя и получить электростатический разряд, прикоснувшись к металлической дверной ручке, водопроводной трубе или даже к другому человеку.

В этом слайд-шоу мужчина улавливает электроны, когда идет по ковру:

1. Ковер покрыт электронами

2. Когда человек идет, он собирает электрические заряды

3. Когда они пожимают друг другу руки через женщину проходит электрический разряд

Проблемы со статикой

Вот несколько примеров проблем, связанных со статикой:

• Это неприятность, когда пыль и грязь притягиваются к изоляторам, таким как экраны телевизоров и мониторы компьютеров.
• неприятно, когда одежда из синтетических материалов прилипает друг к другу и к телу, особенно сразу после того, как она была в сушильной машине.

Антистатические спреи, жидкости и тряпки предотвращают накопление заряда. позволяя ему уводить прочь.

Опасность статического электричества

В облаках может накапливаться статическое электричество. Это может вызвать образование огромной искры между землей и облаком. Это вызывает молнию – поток заряда в атмосфере.

Вот несколько примеров опасностей, связанных со статическим электричеством:

• Опасно, когда есть горючие газы или высокая концентрация кислорода. Искра может воспламенить газы и вызвать взрыв.
• Это опасно при прикосновении к чему-то, на что нанесен большой электрический заряд. Заряд пройдет через ваше тело, вызывая электрошок . Это может вызвать ожоги или даже остановку сердца. Человек мог умереть от поражения электрическим током.

Заправка самолетов и танкеров также представляет особую опасность. Если топливо, проходящее по шлангу к автомобилю, будет накапливать статический заряд, возникшая искра может воспламенить топливо. Шланги заземлены, чтобы этого не произошло.

Статическое электричество – Science World

Цели

• Опишите движение электронов от одного материала к другому.

• Определите результирующий заряд двух материалов, трущихся друг о друга.

• Объясните, как статический заряд заставляет материалы притягиваться или отталкиваться друг от друга.

Материалы

Фон

Все, что мы видим, состоит из крошечных частиц материи, называемых атомами . Атомы состоят из еще более мелких частей, называемых протонами, электронами и нейтронами. В атоме обычно одинаковое количество протонов и электронов, но иногда электроны можно отодвинуть от своих атомов.

Если вы, например, расчесываете волосы, электроны покидают атомы и молекулы в волосах и переходят к пластиковому гребню. Расческа, покрытая отрицательно заряженными электронами, также становится отрицательно заряженной, а ваши волосы остаются с положительным зарядом. Это «разделение зарядов» является причиной совокупности эффектов, которые мы называем статическим электричеством .

Если два объекта имеют разные заряды, они притягиваются (или притягиваются) друг к другу. Если два объекта имеют одинаковый заряд, они отталкиваются (или отталкиваются) друг от друга.После того, как вы причесались, все волосы будут заряжены одинаковым положительным зарядом. Поскольку предметы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга, волосы пытаются отойти друг от друга, вставая вверх и от всех остальных волос, в результате получается очень забавная прическа!

Другой пример: если вы идете по ковру, электроны переходят с ковра на вас. Теперь у вас есть лишние электроны. Если на вас накапливаются лишние электроны, они вылетят, когда вы коснетесь такого объекта, как дверная ручка, и сотрясете вас.Поражение происходит в результате быстрого получения или потери электрического заряда.

Когда заряженный объект приближается к нейтральному материалу, электроны на нейтральном материале будут двигаться либо к заряженному объекту (если он имеет положительный заряд), либо от заряженного объекта (если он имеет отрицательный заряд). Другими словами, нейтральный материал «улавливает» заряд на своей ближней и дальней стороне, относящийся к заряженному объекту. Это явление называется индуцированным зарядом . В результате обычно нейтральный материал будет иметь небольшой заряд, когда он находится рядом с заряженным объектом, и этого будет достаточно для притяжения двух.
Электростатические заряды не возникают из-за трения, хотя многие предполагают, что это так.

Если вы потрете воздушным шариком о голову или волочите ногу по ковру, то накопится заряд, как и при обычной ходьбе или многократном касании головы воздушным шариком! Это простой контакт между двумя разными материалами, который заставляет заряд перемещаться от одного объекта к другому. Трение материалов друг в друга может помочь перемещать заряд быстрее, потому что контактирует с большей площадью поверхности.Трение тут ни при чем.

При выполнении любого из этих действий важно учитывать погоду: влажность в воздухе может затруднить накопление зарядов, что приведет к неожиданному поведению экспериментов!

Лучшая «статичная» погода – ясная, солнечная и прохладная.

Словарь

атом – частица материи, состоящая из протонов, электронов и нейтронов
электрон – субатомная частица с отрицательным электрическим зарядом.
Электроскоп – Устройство, обнаруживающее электрический заряд.
индуцированный заряд – Разделение зарядов внутри нейтрального объекта, вызванное близостью заряженного объекта.
протон – субатомная частица, имеющая положительный электрический заряд.
статическое электричество – Электрические эффекты, вызванные дисбалансом заряда между отрицательно заряженным объектом и положительно заряженным объектом.
Трибоэлектрическая серия – Список, в котором различные материалы ранжируются в соответствии с их тенденцией к получению или потере электронов.

Другие ресурсы

г. до н.э. Hydro | Power Smart для школ

Как работает материал | Как работают генераторы Ван де Граафа

Чтобы приобрести клюшку или генератор Ван де Граафа: Arbor Scientific

.