Electrification des corps: définition, conditions d'occurrence, application

Avez-vous remarqué que lorsque vous enlevez votre pull ou votre t-shirt, des étincelles volent et des crépitements se font entendre? Et quand vous sortez de la voiture et recevez un choc électrique? C'est l'électricité statique ou l'électrification des corps. Il résulte de l'accumulation de charges électriques de différents signes sur des objets avec leur compensation ultérieure. Dans cet article, nous examinerons brièvement ce phénomène, les raisons de son apparition, ainsi que les modalités d'application tant dans la vie quotidienne que dans l'industrie.

Définition

L'électrification est le processus de séparation des charges électriques et de leur accumulation à certains endroits des objets et des corps. Le phénomène se produit à la suite d'un frottement, d'un contact de corps ou à la suite d'une induction électrostatique. En termes simples, lorsqu'un objet avec un champ électrique se trouve à proximité.

Rappeler: en physique, on distingue deux types de charges - positives et négatives, ou protons et électrons. Entre eux surgit champ électrique. Les charges similaires s'attirent et les charges différentes se repoussent.

Le phénomène s'observe sur les alimentations et pas seulement. Les charges s'accumulent sur les diélectriques, tout le monde l'a vu dans des expériences illustrant le phénomène avec des tiges d'ébène et de verre, qui ont été démontrées dans les cours de physique à l'école.

Initialement, tous les atomes, tout ce qui nous entoure, sont électriquement neutres. Du fait du phénomène d'électrification, des charges positives ou négatives apparaissent à la surface des objets. Rappelons l'expérience de l'école: si vous frottez un bâton d'ébonite avec un chiffon de laine, une fois le frottement arrêté, le bâton restera chargé. On dit alors que le corps est électrifié.

Ainsi, lors du frottement, des électrons ont été transférés d'un objet à un autre. En conséquence, après la fin du frottement, les électrons en excès sont restés "pas sur leurs" corps et une charge en excès a été obtenue, et elle a cessé d'être neutre. À la suite du frottement du bâton contre la laine ou la fourrure, une charge négative se forme à sa surface.

Conditions d'apparition du phénomène et méthodes de transfert de charge

Nous avons expliqué comment ce phénomène s'explique dans la nature, et voyons maintenant comment vous pouvez électrifier les corps. Immédiatement, nous notons que le respect de toutes les conditions est facultatif - l'électrification peut se produire pour une raison ou une autre, nous les divisons en deux groupes principaux:

Le premier est l'interaction mécanique. Pendant le frottement, la distance entre les objets est comparable à la distance entre les molécules qu'il contient. Puisque les électrons dans l'un des corps sont plus faibles liés au noyau, ils sont transférés à l'autre corps. L'impact et le contact sont d'autres méthodes d'électrification.

Le deuxième groupe est l'électrification par influence, c'est-à-dire que le phénomène est observé lorsque des forces externes sont appliquées au corps, notamment :

• Champ électrique. En raison de l'action du champ sur le conducteur, des charges apparaissent à sa surface, et plus le rayon de courbure de la surface est petit, plus les charges s'accumulent ici. Donc, sur la pointe, il y aura le plus de frais, nous avons discuté de cette question plus en détail dans l'article https://samelectrik.ru/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html et ici https://samelectrik.ru/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html

• Exposition à la lumière. Découvert par le professeur A.G. Stoletov en 1888, c'est que lorsqu'il est exposé à la lumière sur du zinc, aluminium, césium, sodium, plomb, potassium et autres métaux, ils perdent des électrons et se chargent positivement.
• Chaleur. Lorsque le métal est chauffé, les électrons reçoivent suffisamment d'énergie pour quitter le métal, en conséquence, il acquiert une charge positive.
• Réaction chimique. En présence de deux électrodes constituées de métaux différents, des réactions redox se produisent, à la suite desquelles l'une d'entre elles se charge positivement et l'autre - négativement. Nous avons examiné cela plus en détail dans l'article sur anode et cathode.
• Sous pression. En piézoélectrique (quartz, sel de Rochelle, phosphate d'ammonium), sous l'action mécanique (compression ou tension), des charges positives et négatives se forment sur les faces.

Ce sont les principaux types d'électrification.

Quelles lois de la physique sont associées à l'électrification

Le phénomène d'électrification est associé à des lois physiques telles que:

• La loi de coulomb. Décrit la force avec laquelle les charges interagissent. De cette façon, vous pouvez déterminer à quel point les corps électrifiés sont attirés les uns par les autres.
• Loi de conservation des charges. Il dit que la somme algébrique des charges dans un système fermé est inchangée. Cela suggère que les charges excessives sur les objets électrifiés n'apparaissent pas de nulle part, mais passent de corps en corps.

Nous avons déjà examiné ces lois, vous pouvez en savoir plus dans les articles pertinents auxquels nous avons fait référence.

Application en pratique

Le phénomène d'électrification a des manifestations à la fois positives et négatives. Exemples d'applications positives :

1. L'utilisation de filtres à poussière électrostatiques pour la purification de l'air dans les systèmes de ventilation au travail et à la maison. C'est particulièrement important si beaucoup de poussière est générée pendant le processus de production.
2. Peinture de voitures et autres produits métalliques. À l'aide de pulvérisateurs électrostatiques, il est possible de charger la peinture négativement, la carrosserie de la voiture est mise à la terre. En conséquence, les particules de peinture sont attirées par les parties de la carrosserie de la voiture. La qualité de la peinture est améliorée et la consommation de peinture est réduite.
3. Le fumage électrostatique de la viande et du poisson peut accélérer considérablement le processus de fumage.
4. Création de fourrure artificielle ou d'enduits décoratifs en laine. Le poil fin est passé à travers le treillis, en raison de l'interaction avec le champ électrique, le poil tombe en une couche uniforme perpendiculaire à la surface à revêtir, préalablement traitée avec un adhésif.

Il existe également un certain nombre d'utilisations pour le nettoyage, le tri, le filtrage et en médecine pour accélérer la guérison.

L'impact négatif de l'électrification peut entraîner des conséquences fatales :

1. L'apparition d'étincelles lorsque des objets chargés entrent en contact. De tels cas incluent des étincelles dans la vie de tous les jours, qui glissent lorsque vous enlevez votre pull, lorsque vous recevez un choc électrique lorsque vous sortez de la voiture. Par exemple, un avion est électrifié en vol et lorsqu'une échelle y est amenée, des étincelles peuvent s'y glisser et, de ce fait, l'allumage est possible. Par conséquent, la charge est d'abord retirée de l'avion. On connaît également des cas d'inflammation de pétroliers dus à l'électrification.
2. Le phénomène conduit à l'apparition de charges électriques importantes, elles peuvent conduire à une défaillance composants électroniques dans la technologie, à la fois dans la production de la technologie et dans le processus d'exploitation ou réparation. Ceci est dû à la décharge de l'outil sur le PCB. Par conséquent, les techniciens de réparation électronique doivent travailler avec des bracelets électriques mis à la terre et des fers à souder mis à la terre, etc. La base des éléments modernes contient un certain nombre de solutions techniques pour minimiser l'effet de l'électrification sur leur fonctionnement. Par exemple, installation de diodes Zener en parallèle avec le circuit SHUTTER-SOURCE de transistors à effet de champ.

Intéressant! Il existe un cas connu où, lors du vernissage de cartes de circuits imprimés après montage de composants électroniques, un rejet important a été observé, malgré le fait que tous les produits aient été testés avant vernissage. La question s'est posée: comment se débarrasser du problème de l'électrification? Le problème a été résolu en mettant le pistolet de pulvérisation à la terre.

Pour consolider le matériel, nous vous recommandons également de regarder des vidéos utiles sur le sujet :

Nous avons brièvement expliqué le phénomène d'électrification des corps et indiqué dans quelles conditions se produisent les processus d'apparition de charges sur les objets. L'électrification est importante dans la fabrication et a trouvé de nombreuses applications utiles. Malheureusement, si vous ne fournissez pas de moyens pour résoudre les manifestations négatives, pour éviter les étincelles inutiles dans les endroits susceptibles d'exploser, cela entraînera de graves problèmes.

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