La électricité statique C'est l'accumulation de charge électrique sur un élément au repos. Ce type d'électricité se manifeste lorsqu'il y a contact entre la même quantité de protons (particules subatomiques à charge positive) et d'électrons (particules subatomiques à charge négative)..
Habituellement, ce contact entre les protons et les électrons est généré par le frottement de deux éléments qui ont des charges opposées. C'est à ce moment que les effets de l'électricité statique sur les corps sont physiquement évidents..
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L'électricité statique est produite lorsqu'un corps excessivement chargé électriquement fait passer les électrons en excès qu'il abrite dans un autre corps. Cela se produit par la libération d'énergie.
À son tour, le corps qui reçoit la décharge d'électrons est chargé statiquement par un processus appelé induction électrostatique. Cette décharge et cette charge d'énergie - d'un corps à un autre, respectivement - peuvent se produire par des étincelles ou un certain type de décharge mécanique..
Le moyen le plus courant de percevoir l'électricité statique consiste à frotter deux corps chargés électriquement avec des charges opposées..
Ici, l'équilibre énergétique est mis en évidence, car le corps avec un nombre d'électrons plus élevé abandonne cette charge au corps avec un nombre d'électrons inférieur..
Même si un corps a une charge électrostatique très élevée, les électrons peuvent «sauter» directement vers l'objet de décharge, générant ainsi un arc électrique dû au claquage diélectrique de l'air..
En substance, le transfert d'électrons d'un corps à un autre est dû à l'interaction de base entre les charges: les charges électriques opposées s'attirent et les charges électriques semblables se repoussent..
Cela permet à des charges électriques, en fonction de la réaction induite par les autres corps, d'être transférées d'un atome à un autre et de se déplacer vers la surface des corps..
Par conséquent, le transfert d'électrons se produit du corps qui a une plus grande charge négative vers le corps avec moins de charge négative, donnant lieu au phénomène électrostatique.
L'électricité statique peut se manifester de différentes manières, selon la nature et l'état (solide, liquide, gazeux) des corps impliqués dans le processus. Ainsi, l'électricité statique peut prendre les formes suivantes:
Ce processus, également appelé triboélectrification, se produit lorsque des électrons sont transférés entre deux corps solides et se produit par frottement direct ou frottement entre les deux corps. Deux de ces exemples sont:
Se réfère à la charge électrique que le verre acquiert lorsque sa surface est frottée.
Effet analogue à l'électricité vitreuse qui se produit lors du frottement d'une résine.
Les liquides peuvent se charger électriquement en étant transportés dans des tuyaux ou en interagissant avec des particules solides telles que la poussière. Dans les deux cas, il s'agit de contacts entre solides et liquides..
De même, ils peuvent également devenir chargés électrostatiquement en interagissant avec des gaz. Cependant, la charge entre les liquides ne se produit qu'entre des liquides hautement isolants..
Les gaz, par eux-mêmes, ne sont pas chargés électriquement. Cependant, il est courant d'assister à des processus dans lesquels un gaz sert de moyen de transport entre des corps solides ou liquides..
De cette manière, les gaz jouent un rôle secondaire dans ce type de procédé, car ils ne servent que de liaison entre les éléments de charge électrostatique et de décharge..
Il est très courant d'assister à un transfert d'électrons entre des poudres chargées électriquement, en raison de la nature des matériaux et de la variété des propriétés, formes et tailles qui peuvent avoir lieu dans l'interaction..
L'électricité statique est présente dans la vie quotidienne. Par exemple, nous avons tous été témoins des effets de l'électricité capillaire, communément appelée frisottis ou cheveux hérissés..
Voici quelques exemples réels d'électricité statique pour exposer des cas courants de la vie elle-même:
- Faites sauter un ballon à air, nouez-le et frottez-le contre vos cheveux pour transférer la charge des cheveux vers le ballon. Vous verrez comment vos cheveux adhèrent au ballon en raison de la charge électrostatique, défiant parfois l'effet de la gravité.
- Sur une surface plane, placez un peu de sel ou de poivre. En frottant simultanément une cuillère à café en plastique avec un chiffon en laine, le transfert de charge se produira d'un chiffon à une cuillère à café. Ensuite, rapprochez la cuillère à café du sel ou du poivre. Vous verrez comment les particules se rapprocheront de la cuillère à café en raison de l'attraction par des charges électriques opposées.
- Déplacez le peigne sur vos cheveux plusieurs fois, surtout s'il y a peu d'humidité dans l'environnement. Le peigne sera chargé d'électricité statique par le transfert d'électrons des cheveux au peigne. Rapprochez ensuite le peigne de petits morceaux de tissu: vous verrez comment ceux-ci adhèrent au peigne en raison de l'attraction de charges électriques opposées.
- La foudre est une forme d'électricité statique, car les nuages, en contact direct avec les molécules d'air, adoptent une certaine charge électrique qu'ils doivent transférer pour équilibrer leur système. La seule alternative pour transférer les électrons en excès est de transférer cette charge supplémentaire vers un autre nuage à travers l'air; là les rayons ont lieu.
L'électricité statique présente des risques pour la santé si les précautions appropriées ne sont pas prises.
Selon l'Occupational Safety and Health Administration, connue sous son sigle en anglais OSHA, en cas de décharges à haute tension, elles peuvent induire des chocs douloureux chez les personnes..
En cas de contact soudain avec un objet chargé électrostatiquement, la charge peut traverser le corps de la personne, générant un choc électrique..
Dans ce cas, les conséquences vont d'une brûlure à des lésions cardiaques, selon le chemin parcouru par l'électricité statique dans le corps..
De même, l'électricité statique peut être une source d'inflammation pour les substances inflammables et endommager les connexions électroniques sensibles..
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