Qu'est-ce que l'électrification des corps et comment cela se produit-il?

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 avec des corps ou à la suite d'une induction électrostatique. En termes simples, lorsqu'un objet avec un champ électrique se trouve à proximité.

Rappel: en physique, on distingue deux types de charges - positives et négatives, ou protons et électrons. Entre eux surgit champ électrique. Des charges similaires sont attirées et des charges opposées sont repoussées.

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

Initialement, tous les atomes, dont tout ce qui nous entoure, sont électriquement neutres. En raison du phénomène d'électrification, des charges positives ou négatives apparaissent à la surface des objets. Rappelez-vous l'expérience scolaire: si vous frottez un bâton en ébonite avec un chiffon en laine, après que la friction cesse, le bâton restera chargé. Ensuite, ils disent que le corps est électrifié.

Ainsi, lors des frottements, les électrons se sont transférés d'un objet à un autre. En conséquence, après l'arrêt du frottement, les électrons en excès sont restés «pas sur leur» corps et une charge en excès a été obtenue, et elle a cessé d'être neutre. À la suite du frottement des bâtons sur la laine ou la fourrure, une charge négative s'est formée 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 examinons maintenant comment les corps peuvent être électrifiés. Il suffit de noter que la satisfaction de toutes les conditions est facultative - l'électrification peut se produire pour une raison ou une autre, nous les diviserons en deux groupes principaux:

Le premier est l'interaction mécanique. Avec le frottement, la distance entre les objets est comparable à la distance entre les molécules qui s'y trouvent. Puisque les électrons dans l'un des corps sont plus faibles liés au noyau, ils transfèrent "éclatent" à un autre corps. Les autres méthodes d'électrification sont le choc et le contact.

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, parmi lesquelles:

• 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'accumuleront ici. Donc, sur la pointe sera le plus de frais, nous avons examiné cette question plus en détail dans l'articlehttps://frm.electricianexp.com/kak-raspredelyayutsya-zaryady-v-provodnike-pri-protekanii-toka.html et ici https://frm.electricianexp.com/chto-takoe-provodniki-poluprovodniki-i-dielektriki.html

• Exposition à la lumière. Ouvert par le professeur A.G. Stoletov en 1888, c'est que lorsqu'ils sont exposés à la lumière sur le zinc, l'aluminium, le césium, le sodium, le plomb, le potassium et d'autres métaux, ils perdent des électrons et deviennent chargés positivement.
• Chaleur. Lorsque le métal est chauffé, les électrons reçoivent suffisamment d'énergie pour quitter le métal, par conséquent, il acquiert une charge positive.
• Réaction chimique. En présence de deux électrodes de métaux différents, des réactions redox se produisent, en conséquence l'une d'elles devient chargée positivement et la seconde 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), lors d'une action mécanique (compression ou tension), des charges positives et négatives se forment sur les faces.

Ce sont les principaux types d'électrification.

Quelles sont les lois de la physique liées à l'électrification?

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

• Loi pendante. Décrit la force avec laquelle les charges interagissent. Ainsi, il est possible de déterminer la force d'attraction des corps électrifiés.
• Droit 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 trouver plus de détails dans les articles pertinents auxquels nous nous sommes référés.

Application pratique

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

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. Cela est particulièrement important si beaucoup de poussière se produit pendant le processus de production.
2. Peinture de voitures et autres produits métalliques. En utilisant des pistolets électrostatiques, il est possible de charger la peinture négativement, la carrosserie est mise à la terre. En conséquence, les particules de peinture sont attirées par les pièces de carrosserie. La qualité de la peinture s'améliore et la consommation de peinture diminue.
3. Le fumage électrostatique de la viande et du poisson peut accélérer considérablement le processus de fumage.
4. Création de revêtements en fausse fourrure ou en peluche décorative Le poil fin est passé à travers la grille, en raison de l'interaction avec le champ électrique, le poil tombe en une couche uniforme perpendiculaire à la surface enduite, prétraitée avec une composition adhésive.

Il existe également un certain nombre d'applications pour le nettoyage, le tri, la filtration, ainsi qu'en médecine pour accélérer le traitement.

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

1. L'apparition d'étincelles en contact avec des objets chargés. De tels cas incluent des étincelles dans la vie quotidienne, qui glissent lorsque vous enlevez votre pull, lorsque vous êtes choqué en quittant la voiture. Par exemple, un avion est électrifié en vol et des étincelles peuvent s'y glisser lorsqu'une échelle y est amenée, ce qui pourrait provoquer une inflammation, de sorte qu'ils retirent d'abord la charge de l'avion. Des cas d'allumage de pétroliers dus à l'électrification sont également connus.
2. Le phénomène conduit à l'apparition de grosses charges électriques, elles peuvent conduire à la défaillance des composants électroniques dans la technologie, à la fois dans la fabrication des équipements et dans le processus de fonctionnement ou de réparation. Cela se produit à la suite de la décharge de l'outil sur la carte de circuit imprimé.Par conséquent, les réparateurs d'électronique doivent travailler dans des bracelets électriques mis à la terre et des fers à souder mis à la terre et plus encore. Dans la base élémentaire moderne, il existe un certain nombre de solutions techniques pour minimiser l'effet de l'électrification sur leur travail. Par exemple, installer des diodes Zener parallèlement au circuit grille-source des transistors à effet de champ.

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

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 expliqué dans quelles conditions se produisent les processus d'apparition de charges sur les objets. L'électrification est importante dans la production et a trouvé de nombreuses applications utiles. Malheureusement, si vous ne fournissez pas de moyens de résoudre les manifestations négatives, évitez les étincelles inutiles dans les endroits susceptibles d'exploser - cela entraînera de graves problèmes.

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