Ορισμός του στατικού ηλεκτρισμού

Έχετε δοκιμάσει ποτέ να τρίψετε ένα πλαστικό χάρακα στα μαλλιά σας και, στη συνέχεια, να το κρατήσετε κοντά στο σκισμένο χαρτί; Εάν δεν το έχετε κάνει, τα κομμάτια χαρτιού θα κολλήσουν στον χάρακα, σαν μαγνήτης. Αυτό το φαινόμενο σχετίζεται με τον στατικό ηλεκτρισμό.

Ο ορισμός του στατικού ηλεκτρισμού είναι μια συλλογή ηλεκτρικών φορτίων σε ένα σταθερό ποσό (στατικό) ή μια ανισορροπία του ηλεκτρικού φορτίου στα αντικείμενα. Όταν τρίβουμε τον πλαστικό χάρακα στα μαλλιά, ο χάρακας φορτίζεται αρνητικά ενώ τα μαλλιά φορτίζονται θετικά. Η απελευθέρωση του φορτίου κατά το τρίψιμο των δύο υλικών προκαλεί τη ροή των υλικών ή τη φόρτιση ηλεκτρικής ενέργειας.

Το ηλεκτρικό φορτίο είναι μια φυσική ποσότητα που σχετίζεται με την επίδραση του ηλεκτρισμού και άλλων σχετικών πραγμάτων στο υλικό. Η εξουδετέρωση των χρεώσεων που λαμβάνονται λόγω τριβής υποδηλώνει ότι οι εν λόγω χρεώσεις δεν ακυρώνονται μεταξύ τους.

(Διαβάστε επίσης: Δυναμική ηλεκτρική ενέργεια στην καθημερινή ζωή)

Ο Benjamin Franklin εισήγαγε δύο τύπους χρεώσεων, δηλαδή θετικές και αρνητικές χρεώσεις.

Στο στατικό ηλεκτρισμό υπάρχει ένα φαινόμενο μεταφοράς φορτίου. Κατά τη διαδικασία τριβής δύο αντικειμένων μεταξύ τους, δεν δημιουργείται χρέωση Η συνθήκη φόρτισης βασίζεται στη μεταφορά του φορτίου. Ένα από τα αντικείμενα χάνει ηλεκτρόνια, ενώ το άλλο κερδίζει ηλεκτρόνια. Για το τρίψιμο μιας γυάλινης ράβδου με μετάξι, για παράδειγμα, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται ή μεταφέρονται από το γυαλί στο μετάξι.

Όταν ένα θετικά φορτισμένο αντικείμενο πλησιάζει ένα ουδέτερο αντικείμενο, το φορτισμένο αντικείμενο προσελκύει το αντίθετο φορτίο και απωθεί παρόμοια φορτία στο ουδέτερο αντικείμενο. Ως αποτέλεσμα, η μία πλευρά ενός ουδέτερου αντικειμένου (η μία πλησιέστερη σε ένα θετικά φορτισμένο αντικείμενο) φορτίζεται αρνητικά ενώ η άλλη πλευρά φορτίζεται θετικά. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται επαγωγική φόρτιση.

Όταν ένα φορτισμένο αντικείμενο είναι απευθείας σε επαφή με ένα ουδέτερο αντικείμενο, το φορτίο αρχίζει να ρέει από το φορτισμένο αντικείμενο προς το ουδέτερο αντικείμενο έως ότου και οι δύο έχουν το ίδιο ποσό φόρτισης ή βρίσκονται σε ισορροπία. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται φόρτιση με αγωγιμότητα.

Το 1909, ο Robert Millikan ανακάλυψε ότι το ηλεκτρικό φορτίο εμφανίζεται πάντα ως αναπόσπαστο πολλαπλάσιο του αριθμού των βασικών φορτίων «e».

Σύμφωνα με τους σύγχρονους όρους, το ηλεκτρικό φορτίο «q» λέγεται ότι ποσοτικοποιείται όπου το «q» χρησιμοποιείται ως μεταβλητή φορτίου Το ηλεκτρικό φορτίο εμφανίζεται ως ξεχωριστό "πακέτο" και μπορούμε να γράψουμε q = nxe , όπου το n είναι ακέραιος. Στο σύστημα μονάδων (SI), η μονάδα φόρτισης ονομάζεται Coulomb και συμβολίζεται με C.

Οι βασικές τιμές μονάδας φόρτισης είναι:

e = 1,602192 × 10–19 C.