Примеры задач статического электричества: определение, формулы, приложения, процессы
Определение статического электричества
Статическое электричество - это исследование сбора электрических зарядов и их свойств на объекте. Если смотреть от источника слова, за словом «электричество» следует слово «статика», что означает «беззвучный». Это означает, что статическое электричество связано с электрическими явлениями, которые являются стационарными или не протекающими. Статическое электричество не может перетекать из одного места в другое, а лишь на мгновение вспыхивает в одном месте. Итак, статическое электричество не может производить электрический ток.
В истории электричества электричество было первым, что было открыто предыдущими экспертами. Электричество, которым мы наслаждаемся сегодня, является результатом развития этого статического электричества. Статическое электричество было впервые обнаружено древнегреческим математиком Фалесом Милетским (625-547 гг. До н.э.). В то время он взял желтый камень под названием янтарь. Затем Фалес натер камень шерстяной тканью. Неожиданно куриные перья вокруг него притягивались и прилипали.
При натирании выяснилось, что Фалес через шерстяную ткань передал янтарь электрический заряд. Этот заряд заставляет перья вокруг янтаря притягиваться и прилипать к нему. Позже это стало ранней историей открытия статического электричества.
Формула статического электричества
В 1785 году французский физик по имени Чарльз Агустин Кулон исследуйте величину силы, действующей на два электрически заряженных объекта. Инструмент, который он использует, торсионный баланс (крутильные весы). По результатам расследования была обнаружена связь, которая "Величина электрической силы пропорциональна величине электрического заряда двух объектов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя электрически заряженными объектами.”. Это заявление известно как Закон Кулона. В знак признательности за его услуги имя кулон используется как единица электрического заряда.
Кулоновское уравнение
Закон Кулона можно записать математически:
F = электрическая сила (ньютоны)
Q1 = электрический заряд объекта 1 (кулон)
Q2 = электрический заряд объекта 2 (кулон)
r = расстояние между двумя электрически заряженными объектами (метры)
k = постоянная (9 x 109 Н · м2 C-2)
Применение статического электричества
Мы можем встретить применение статического электричества в повседневной жизни. Приложение приносит пользу в жизни человека. Вот несколько примеров применения статического электричества:
1. Устройства для свертывания дыма для уменьшения загрязнения
В 1906 году американскому химику Фредерику Гарднеру Коттрелу удалось изобрести устройство, которое служит для агломерации дыма, выходящего из дымовой трубы завода, чтобы подавить загрязнение воздуха. Этот простой инструмент работает по принципу кулоновской силы и индукции заряда. Хитрость заключается в том, чтобы установить на заводском дымоходе два металла с большим, но противоположным знаком. Частицы дыма, протекающие через дымоход, будут индуцированы так, что они будут иметь индуцированный заряд. Полученный заряд положительный, а часть отрицательный. Частицы дыма будут притягиваться, образуя более крупные и тяжелые частицы. Увеличение веса частиц приводит к тому, что частицы не поднимаются вверх вместе с дымом. Частицы упадут на дно дымохода.
2. Покраска автомобилей
Когда краска распыляется, мелкие зерна краски будут иметь заряд, потому что они трутся о воздух. Поверхность окрашиваемого автомобиля получает заряд, противоположный заряду зерен краски, так что зерна краски могут притягиваться к поверхности автомобиля. Этот метод очень эффективен при нанесении на неровные поверхности. Это происходит потому, что зерна краски слипаются, следуя за существующим электрическим полем. В результате капли краски покроют все поверхности автомобиля, которые могут быть скрыты от брызг краски. Таким образом, этот метод может давать ровные результаты окраски и достигать скрытых мест.
3. Фотокопировальная машина
Копировальный аппарат имеет основную часть в виде фотопроводящей пластины. Эти пластины не проводят электричество в темном помещении. Эта проводящая пластина будет проводить электричество только на свету. Сначала фотопроводящая пластина индуцируется перемещением отрицательно заряженной проволоки по ее поверхности. Таким образом, на поверхности фотопластинки будет образовываться положительно заряженный индуцированный заряд. Когда бумага для фотокопирования облучается, отраженный свет попадает на проводящую фотопластину, которая уже содержит индуцированный заряд. В результате электрический заряд образуется точно так же, как на копируемой бумаге. Затем отрицательно заряженные чернила распыляются на валик. Затем чернила переносятся на другую бумагу, чтобы сделать ее фотокопию. Эта бумага нагревается, поэтому чернила плотно прилипают.
Процесс статического электричества
Статическое электричество может происходить как в изоляторах, так и в проводниках. Статическое электричество происходит после того, как материал заряжается в результате трения (трения). Термин «заряжается за счет трения» или «заряжается из-за трения». Трение или трение между этими двумя материалами заставит электроны от атомов одного материала перейти к атомам другого материала, так что оба материала станут заряженными. Материя, теряющая электроны, становится заряженной положительно, в противном случае - отрицательно. Итак, перенос электронов в случае статического электричества происходит из-за трения или трения.
Когда материал становится электрически заряженным, возникает статическое электричество, такое как заряженная пластиковая линейка, тянущая лист бумаги. Первоначально незаряженную или нейтральную пластиковую линейку натирают шерстяной тканью, электроны, присутствующие в шерстяной ткани, переместятся на пластиковую линейку. В результате пластиковая линейка упоминается как объект с отрицательным электрическим зарядом. Когда линейку подносят к листу бумаги, он притягивается к нему. Это показывает, что объекты с отрицательным электрическим зарядом могут притягивать к себе более легкие объекты с положительным электрическим зарядом.
Помимо пластиковых линейок, еще одним примером статического электричества являются длинные волосы, встающие дыбом, когда касание купола генератора Ван де Графа, возникновение молнии со вспышками света, сопровождаемыми громом, и и т.п. По сути, это явление статического электричества возникает как попытка разрядить электрически заряженный материал, чтобы вернуться в нейтральное состояние.
Пример статического электричества
Что касается некоторых других примеров статического электричества, которые можно встретить в повседневной жизни, например:
- когда мы расчесываем волосы, не зная об этом, иногда наши волосы уносятся одним движением расчески. Подобные вещи могут происходить из-за взаимодействия заряда между расческой и нашими волосами.
- шелковую ткань натирали о стеклянные стержни. В этом случае объекты будут реагировать друг с другом, притягивая друг друга. Как такое может быть? После того, как эти двое будут тереться друг о друга, электроны будут перепрыгивать со стеклянного стержня на шелковую ткань, в результате чего стержень стекло заряжено положительно, а шелк - отрицательно, это почти так же, как в линейке, которую натирают волосы.
- пластиковой линейкой натерли шерсть. Два объекта обычно имеют нейтральный заряд, но когда они соприкасаются друг с другом, происходит скачок электронов, который заставляет электроны прыгать. от шерстяной ткани к пластиковой линейке, и пластиковая линейка становится отрицательно заряженной, в то время как шерсть заряжается положительный.
- Когда подносишь руку к только что выключенному экрану телевизора. В этом случае, если вы обратите внимание на волосы или волосы на руках, они встанут вверх, что-то вроде этого вызвано наличием статического электричества.
Примеры проблем со статическим электричеством
- Если AB = BC = 3 см и q = 2 x 10-7 C, затем определите силу, действующую на заряд в точке B.
Решение:
Сила на B из-за каждого заряда:
- Два заряда, когда они находятся на расстоянии 10 см друг от друга, имеют силу взаимодействия 20 Н. Если увеличить расстояние до 20 см, то величина возникающей силы взаимодействия составит ...
Решение:
- Два электрических заряда 12 мкКл и 3С находятся в масле на расстоянии 6 см друг от друга. Если диэлектрическая проницаемость масла 2,5. Сила отталкивания между двумя зарядами ...
Решение:
- Два электрических заряда каждый QА = 4 C и QB = 9 C находится в воздухе на расстоянии 20 см, где находится заряд, так что результирующая сила, действующая на него, равна нулю ...
Это обзор о Примеры задач статического электричества: определение, формулы, приложения, процессы Надеюсь, то, что рассмотрено выше, будет полезно для читателей. Это все и спасибо.
Также читайте ссылки на другие статьи по теме:
- Электричество постоянного тока: определение и источники, а также полные примеры проблем
- Понимание, формулы и единицы измерения электрической энергии вместе с примерами полных задач
- Понимание, формулы и единицы электроэнергии вместе с примерами полных проблем.
- Понимание и формулы электродвижущих сил вместе с полными примерами проблем.
- Понимание и формулы силы Лоренца вместе с полными примерами
- Определение и формула гравитации вместе с примерами полных задач.