Статична електрика в нашому житті та в живій природі реферат

Обновлено: 05.07.2024

Сейчас практически невозможно представить себе современную жизнь без электроприборов и электричества. Уже несколько поколений удивляются и не понимают – как когда-то люди жили без такого блага цивилизации – электричества?

Цель : узнать где мы можем встретить электричество, и как мы можем уберечь себя от удара током.

изучить литературу об электричестве;

узнать, откуда берется электричество;

применить знания, умения, правила техники безопасности на практике.

Тесное повседневное общение с большим количеством разнообразных электроприборов, машин и аппаратов, влечет за собой увеличение риска поражения человека электрическим током, в том числе и в быту при возникновении различных аварийных ситуаций. Потребление электроэнергии в быту значительно увеличилось и растёт всё больше.

Не знание правил обращения с электричеством может привести к электрическим травмам и возникновению пожаров.

изучение литературных источников; практическая работа.

изучение и систематизация материала по данной теме.

без электричества представить нашу современную жизнь практически невозможно;

результаты исследования позволят больше узнать об окружающем мире, помогут в повседневной жизни.

Я предположил, что знания об электрических явлениях поможет нам:

Защититься от удара током

Судить о исправности или не исправности прибора

Правильно решать задачи по физике на экзаменах.

Далее я спланировал свою работу так чтобы найти ответы на следующие вопросы:

Где можно встретить электричество?

Какая сила тока опасна для человека?

Как можно получить источники электрической энергии?

Для того что бы ответить на эти вопросы, я:

изучил теорию вопроса;

побеседовал с представителями разных профессий (строителями, нефтяниками, школьными учителями биологии, технологии, химии, физики), проанализировал результаты, полученные в ходе опроса.

провел опыты по получению электрического тока из растений.

Электричество в нашей жизни

Ни один дом не сможет обойтись без электроэнергии. На работе, в быту и даже в хозяйстве вы и дня без нее не сможете.

Электроэнергия – это физический термин, который часто применяется в технике и в быту для определения количества электрической энергии, передаваемую генератором, в электрическую сеть. Под определение электричества применяют такие параметры как напряжение, частота и количество фаз, электрический ток. Электроэнергию вырабатывают на электростанциях, таких как ТЭС (теплоэлектростанция), ГЭС (гидроэлектростанция) и АЭС (атомные станции).

Сейчас можно с уверенностью сказать, что самым главным достижением человечества является открытие электрического тока и его использование.

Электрическая энергия имеет огромное значение, как в жизни каждого отдельно взятого человека, так и в развитии современного общества в целом.

В повседневной жизни электричество сопровождает нас весь день. Ежедневно каждый второй человек включает телевизор, компьютер, а холодильник нуждается в электричестве постоянно. Оно существенно сокращает количество проделанного нами труда вручную. Электроэнергия применяется для освещения помещений и улиц, создания микроклимата (вентиляторы, ионизаторы, кондиционеры, приборы для отопления), хранения продуктов питания (морозилки, холодильники), приготовления пищи (плиты, СВЧ печи, соковыжималки, кофеварки, кухонные комбайны т. д.), уборки квартиры (пылесосы), стирки и сушки белья (стиральные машины, электросушилки и утюги).

На заводах или фабриках в электроэнергии нуждаются постоянно. Оно приводит в действие станки, электромашины, компьютеры и т. д. Электричество снабжает дома, при помощи трансформаторных подстанций.

Работа современных средств связи, без которых мы не представляем свою жизнь — телефона, радио, телевидения, интернета — также основана на использовании электрической энергии.

Электроэнергия поселилась во всех сферах деятельности человека. Без электричества не могут обойтись ни промышленность, ни сельское хозяйство, ни даже наука.

Но, важно понимать, что электрическая энергия, которую мы используем, не существует в природе в готовом для потребления виде. Её нельзя добыть, как полезное ископаемое – нефть или уголь.

Молния - электрический искровой разряд в атмосфере, обычно может происходить во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Сила тока в разряде молнии на Земле достигает 10—500 тысяч ампер, напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт.

Электричество и человек

Тело человека способно вырабатывать электроэнергию, в частности на такой подвиг способна сердечная мышца. Благодаря таким сердечным способностям, с помощью электрокардиограммы, можно измерить ритм биения сердца.

А вот в период, когда человек только начинал заниматься исследованиями электрических явлений, но при этом еще даже не знал о существовании специальных приборов, он ради науки приносил в жертву свое здоровье, а иногда и жизнь. Так однажды ученый-физик В. Петров, который исследовал явление электрической дуги, пошел на такую жертву и срезал слой кожи на пальцах, чтобы была возможность лучше чувствовать слабые токи.

Еще древние римляне додумались лечить болезни с помощью электричества. Они нашли выход, как можно избавиться от головной боли. Для этих целей, на голову больного накладывали электрического угря. Конечно, сказать об эффективности такого лечения очень трудно, так как больной после такой процедуры уверял, что все прошло, или же боялся признаться, что у него болит голова.

Также интересным явлением из области электричества, является то, что при попадании в человека разряда молнии, у него на теле появляется довольно таки особенный рисунок, который еще называют фигурой Лихтенберга.

Осторожно — электричество!

Поражения электрическим током можно получить при использовании электробытовых приборов и от ударов молнии, поскольку человеческий организм хороший проводник тока. Нередко травмы получают, наступив на лежащий на земле провод или отодвинув руками отвисшие электрические провода.

Напряжение свыше 36 В считается опасным для человека. Если через тело человека пройдет ток всего лишь в 0,05 А, он может вызвать непроизвольное сокращение мышц, которое не позволит человеку самостоятельно оторваться от источника поражения. Ток в 0,1 А смертелен.

Ещё опаснее переменный ток, поскольку оказывает более сильное воздействие на человека. Этот наш друг и помощник в ряде случаев превращается в беспощадного врага, вызывая нарушение дыхания и работу сердца, вплоть до его полной остановки. Он оставляет страшные метки на теле в виде сильнейших ожогов. Первое, что нужно знать об электричестве это то, что сила повреждения человеческого организма зависит не от напряжения, а именно от тока, примером тому могут служить, популярные сегодня, мио стимуляторы для наращивания мышц и сжигания жировых клеток. Напряжение в данных приборах может достигать 1000 вольт, однако сила тока настолько мала, что человек получает только стимуляцию мышц.

Чтобы не допустить несчастного случая:

Необходимо знать, что смертельно опасно не только касаться, но и подходить ближе чем на 5-8 м к лежащему на земле оборванному проводу воздушной линии.

Электричество в природе

Каждый из нас часто наблюдал за птицами , беззаботно сидящими на электрических проводах. Почему птицы сидят на высоковольтных проводах, а человек, коснувшись проводов, погибает? Все очень просто - они сидят на проводе, но ток через птицу не течет, но, если птичка взмахнет крылом, одновременно касаясь двух фаз - умрет. Обычно так погибают большие птицы типа аистов, орлов, соколов.

Так и человек может коснуться фазы и ему ничего не будет, если через него ток не потечет, для этого нужно одевать прорезиненные ботинки и нельзя при этом коснуться стены или металла.

Многие животные имеют такую способность, как вырабатывать электрический ток. Обороняясь от врагов, электрический угорь способен выработать электрический ток, который имеет напряжение до 500 В.

Электрический скат – способен создать электрический заряд. Напряжение составляет от 8 до 220 вольт. Разряд электрического ската для человека не так опасен, как для мелких рыб, но все же оказывает пагубное слияние на здоровье и жизнедеятельность человека. Мелкие разряды отразятся сильной болью, более сильные могут парализовать конечности тела, самые мощные разряды могут привести к летальному исходу. Для сохранения жизни и здоровья человеку рекомендуется избегать купания в тех местах, где обитает электрический скат, а также ни в коем случае не взаимодействовать с рыбой на суше и в водной среде. Тем не менее, известно, что электрического ската в Древней Греции активно использовали как средство от боли, как болеутоляющее при операциях и родах. Электрического ската прикладывали к месту боли, с помощью электрического напряжения болезненные ощущения проходили. Такое использование морских электрических скатов обусловило появление современных электрических медицинских приборов.

Практическая часть

Сочные фрукты, молодой картофель и другие пищевые продукты могут служить питанием не только для людей, но и для электроприборов. Чтобы добыть из них электричество, понадобятся оцинкованный гвоздь или шуруп и отрезок медной проволоки. Чтобы зафиксировать присутствие электричества, нужен бытовой мультиметр, а более наглядно продемонстрировать успех поможет светодиодный светильник, рассчитанные на питание от батареек.

Как получить электричество из картофеля.

Почти в любом овоще или фрукте есть электричество. Для создания генератора тока понадобится: картофель 1 шт; зубочистки 2 шт; соль; чайная ложка; провода 2 шт; зубная паста.

Провода необходимо зачистить. Картофель разрезать ножом на 2 половинки. Провод протянуть через одну половинку картофеля. Используя чайную ложку сделать во второй половинке картофеля ямку - размер ее равен размеру ложки.

Смешать с солью зубную пасту и заполнить ею ямку, сделанную в разрезанном картофеле. Соединить две половинки картофеля зубочистками.

Для добычи напряжения необходимо на один из проводов намотать кусочек ваты. Подождать две минуты (пока батарея зарядиться).

Затем друг к другу поднести провода до появления искры.

Как получить ток из лимона.

Разомнем лимон в руках, чтобы разрушить внутренние перегородки, но не повредить кожуру. Воткните гвоздь (шуруп) и медную проволоку так, чтобы электроды располагались как можно ближе друг к другу, но не соприкасались. Чем ближе будут находиться электроды, тем меньше вероятность, что они окажутся разделены перегородкой внутри фрукта. В свою очередь, чем лучше ионный обмен между электродами внутри батарейки, тем больше ее мощность.

Такие опыты я провел с другими фруктами и овощами. Результаты измерений напряжения я занес в таблицу.

t1571555326aa.jpg

Измерения показали, что самое высокое напряжение дает груша, самое низкое – киви. Удивительно, что лимонная батарейка слабее других источников (кроме киви), хотя в сети Internet в основном рассматривается именно лимон как сырье для источников питания .

Работа, которой я занимался, показалась мне очень интересной. Я смог ответить на все интересовавшие меня вопросы. Так, проведенные эксперименты подтверждают гипотезу о возможности создания источников питания из фруктов и овощей.

Такие батарейки могут использоваться для работы приборов с низким потреблением энергии. Из использованных фруктов и овощей лучшими источниками электрического тока являются лимон, картофель, лук репчатый.

Для того что бы хорошо выполнить проект по физике мне понадобились знания

русского языка и литературы - грамотно оформить проект, интересно изложить содержания проекта;

физики, биологии, химии – знакомство с источниками электрического тока.

Выбор идеи и обоснование проекта. Я выбрал именно эту тему потому что в будущем она может мне пригодиться при сдаче экзаменов.

Новизна. Я узнал, что такое электричество и где мы можем ее встретить.

Небольшие поселки, микрорайоны, мини-заводы, больницы и школы – все эти социальные здания часто становятся заложниками разных причин и обстоятельств, по которым могут ограничивать подачу электроснабжения. Люди уже настолько привыкли к цивилизованным, комфортным условиям, что вряд ли бы согласились отказаться от них. Научные изобретения постоянно удивляют нас и делают нашу жизнь все более беззаботной.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Статическое электричество в нашей жизни.ppt

 Статическое электричество в нашей жизни Исследовательская работа

Описание презентации по отдельным слайдам:

 Статическое электричество в нашей жизни Исследовательская работа

Статическое электричество в нашей жизни Исследовательская работа

Актуальность В нашей современной жизни очень часто используются сильные элект.

Актуальность В нашей современной жизни очень часто используются сильные электрические поля, внедряется в быт синтетика, а синтетические материалы, как известно, обладают способностью накапливать электрические заряды. Поэтому возникают проблемы, связанные с влиянием электрических полей на технологические процессы, на организм человека

Гипотеза статическое электричество оказывает не только вредное воздействие, н.

Гипотеза статическое электричество оказывает не только вредное воздействие, но и приносит пользу

Цель изучить такое явление как статическое электричество, найти его достоинст.

Цель изучить такое явление как статическое электричество, найти его достоинства и недостатки, практическое использование

Задачи -Изучить статическое электричество в быту, в производстве -Определить.

Задачи -Изучить статическое электричество в быту, в производстве -Определить опасные и вредные факторы статического электричества -Узнать, как защитить себя от этого явления -Выявить отношение окружающих к данной проблеме -Найти практическое применение

Мои опыты


Итоги социологического опроса Знаете ли вы, что такое статическое электричест.

Итоги социологического опроса Знаете ли вы, что такое статическое электричество, электризация?

Какой вред приносит вам статическое электричество?

Какой вред приносит вам статическое электричество?

Как вы боретесь с неприятным воздействием статического электричества?

Как вы боретесь с неприятным воздействием статического электричества?

Есть ли польза от статического электричества?

Есть ли польза от статического электричества?

Прибор для определения проводимости

Прибор для определения проводимости

Положительно и отрицательно заряженные тела

Положительно и отрицательно заряженные тела

Способы электризации тел -Электризация световой энергией -Электризация нагрев.

Способы электризации тел -Электризация световой энергией -Электризация нагреванием -Электризация при химической реакции -Электризация давлением

Биологическое действие статического электричества В результате исследований б.

Биологическое действие статического электричества В результате исследований было все же установлено, что электризация не вызывает заметных физиологических сдвигов в организме человека даже при длительном воздействии.

Защита от статического электричества в доме В домашних условиях устранить зар.

Защита от статического электричества в доме В домашних условиях устранить заряды статического электричества довольно легко, повышая относительную влажность воздуха квартиры до 60 -70%

Защита от статического электричества в промышленности. Микроэлектроника может.

Защита от статического электричества в промышленности. Микроэлектроника может запросто выйти из строя из-за проскочившей искры, поэтому материнские платы, процессоры всегда кладут в антистатические пакеты.

Электростатика в медицине Электроаэрозоли Электрофорез Дефибриллятор

Электростатика в медицине Электроаэрозоли Электрофорез Дефибриллятор

Вывод Статическое электричество не приносит большого вреда для меня и близких.

Вывод Статическое электричество не приносит большого вреда для меня и близких мне людей и имеет широкое практическое применение в нашей жизни

Выбранный для просмотра документ статическое электричество в нашей жизни.doc

Муниципальное образовательное учреждение

Статическое электричество в нашей жизни

Исследовательская работа

Выполнена ученицей 9а класса:

Васильевой Миленой Тариэловной

Васильева Светлана Анатольевна,

МОУ «Красногорская средняя

п. Красногорский, 2016 год

1.1. Статическое электричество ……………………………………………. 5

1.2. Как происходит электризация……………………………………………7

1.3. Способы электризации тел……………………………………………….8

2. Практическое изучение статического электричества…………………..……9

2.1. Опыты по изучению статического электричества……………………. 9

2.2 Социологическое исследование ……………………………………. …10

3. Использование статического электричества………………………………. 12

3.1 Польза и вред статического электричества…….………….………. 12

3.2. Как защитить себя от негативного воздействия…………………. ….14

3.3. Электростатика в приборах, помогающих здоровью человека……. 16

. 3.4. Электростатика в промышленности…………………………………. 17

Актуальность: В нашей современной жизни очень часто используются сильные электрические поля, внедряется в быт синтетика, а синтетические материалы, как известно, обладают способностью накапливать электрические заряды. Поэтому возникают проблемы, связанные с влиянием электрических полей на технологические процессы, на организм человека. Падение иммунитета вследствие различных заболеваний, переутомление, склероз, преждевременное старение организма тесно связаны с изменением электростатического баланса. Данная работа рассматривает причины возникновения электростатических полей, вред и польза электростатики, влияние на организм человека, способы защиты от негативного воздействия статического электричества в быту и промышленности.

Гипотеза: статическое электричество оказывает не только вредное воздействие, но и приносит пользу.

Цель: изучить такое явление как статическое электричество, раскрыть его достоинства и недостатки, практическое использование.

Изучить статическое электричество в быту, в производстве, в природе

Определить опасные и вредные факторы статического электричества

Узнать, как защитить себя от этого явления

Выявить отношение окружающих к данной проблеме

Найти практическое использование

Объект исследования: электродинамика

Предмет исследования: электростатика

Методы работы:

изучение информации по теме

Практическая значимость: полученные мной знания в процессе изучения данной темы пригодятся мне при подготовке к экзаменам, я могу поделиться со своими одноклассниками практическими советами по защите от статического электричества, опыты по электростатике можно продемонстрировать младшим школьникам для знакомства с предметом физики.

1.1. Статическое электричество

Электричество, которое никуда не движется, называется статическим. Одним из явлений статического электричества в природе можно назвать молнию. В основании грозового облака находятся мелкие капельки воды с температурой 0 0 С, а на его вершине – кристаллики льда с температурой -50 0 С. Мощные воздушные потоки перемешивают и сталкивают водяные капли и льдинки, заряжая облако электричеством. Когда отрицательный заряд становится достаточно большим, происходит вспышка, т.е. молния. При этом электричество движется по воздуху от тучи к туче или от тучи вниз к земле .

Явления, связанные со статическим электричеством были известны еще в Древней Греции. В VI в. до н.э. греческий философ Фалес Милетский обнаружил, что янтарь после натирания шерстью начинал притягивать различные легкие предметы.

Немецкий ученый Отто фон Герике построил первую электрическую машину в середине XVII века. Сначала он изготовил из серы большой шар. Натирая рукой шар, Герике наблюдал, что к нему притягиваются легкие предметы. Для удобства ученый установил шар на оси в особом станке. Вращая с помощью рукоятки шар и прижимая к нему ладонь, его можно было наэлектризовать.

В 1729 г. открыл существование проводников и непроводников электричества английский физик Стефан Грей. Испытывая различные тела природы, он установил, что электричество распространялось по электрическим проволокам, угольным стерженькам, но не передавалось по каучуку, воску, шелковым нитям, фарфору (которые могут служить изоляторами, предохраняющими от утечки электричества). К числу хороших проводников, как показали опыты Грея, относятся ткани человека и животных.

В 1730 году французский исследователь Шарль Дюфе изучал взаимодействие наэлектризованных тел.

Первые приборы для обнаружения электричества и количественного изучения электрических явлений появились в XVIII в. В 1745 г. Появился один из первых электроскопов. Его построил академик петербургской академии наук Георг Вильгельм Рихман. Электроскоп Рихмана состоял из железной линейки, против ребра которой была подвешена льняная нить, внизу имелась шкала. С помощью этого прибора Рихман проделал много опытов, особенно по изучению электрического поля вокруг заряженных тел.

В XVIII в. были построены более мощные электрические машины, чем машина Герике. Одна из них машина французского физика Жана Нолле. Электричество возникало от трения о ладони стеклянного шара, приводившегося во вращение бесконечным ремнем от колеса. Заряды с шара переходили на кондуктор, который был подвешен на шелковых нитях.

Многие явления, связанные с электризацией тел, были открыты еще в XVII - XVIII веках, но полное объяснение они получили только тогда, когда развилось учение об электрическом поле, и было открыто строение атома.

1.2. Как происходит электризация

При соприкосновении двух разнородных веществ из-за различия атомных и молекулярных сил на их поверхности происходит перераспределение электронов (в жидкостях и газах еще и ионов) с образованием двойного электрического слоя с противоположными знаками электрических зарядов. Таким образом, между соприкасающимися телами, особенно при их трении, возникает контактная разность потенциалов, значение которой зависит от ряда факторов – диэлектрических свойств материалов, значения их взаимного давления при соприкосновении, влажности и температуры поверхностей этих тел, климатических условий.

Таким образом, одной из основных причин возникновения статического электричества является взаимодействие тел друг с другом посредством трения.

1.3. Способы электризации тел.

Электризация световой энергией. Явление, при котором под воздействием света из материалов вырываются электроды, называется фотоэффектом. На использовании его основано действие фотоэлементов.

Электризация нагреванием. Явление, при котором из сильно нагретых металлов в окружающую среду вылетают электроны, называется термоэлектронной эмиссией . На использовании этого явления основана работа электронных ламп.

2. Практическое изучение статического электричества

2.1. Опыты по изучению статического электричества

Возникновение статического электричества мы наблюдаем почти ежедневно. Когда мы снимаем с себя шерстяную шапку, она трется о наши волосы. Для начала я провела несколько опытов, которые наглядно демонстрируют, как происходит электризация тел. Я взяла воздушный шарик и шерстяную ткань, после натирания поднесла его к волосам моей сестренки, на фотографии видно как происходит притяжение волос и шарика. Затем при помощи этого же шарика мы наблюдали, как струя воды притягивается к наэлектризованному шарику. Также к шарику очень хорошо притягивались овсяные хлопья и мелкие крупинки перца. Мы провели еще несколько опытов, что нам очень понравилось.

Известно, что электрический заряд накапливается на поверхности непроводящих электрический ток материалов. Мне захотелось проверить, какие предметы в моем доме способны в большей степени накапливать статический заряд. Для этого я изготовила простое приспособление, состоящее из лампочки, соединительных проводов и батарейки. Оказалось, что большинство окружающих меня дома предметов являются именно такими.

2.2. Социологическое исследование

Изучая материал по данной теме, мне захотелось изучить, насколько хорошо знакомы с этим явлением мои ровесники и школьники помладше.

3. Использование статического электричества

3.1 Польза и вред статического электричества

Общепринятой теории биологического действия статического электричества не существует. Большинство исследователей считают, что в основе влияния статического электричества лежит нейрорефлекторный механизм. Действие статического электричества выражается в непосредственном раздражении чувствительных нервных окончаний кожи, либо раздражение возникает вторично, за счет поляризации клеточных элементов и изменения ионных отношений в тканях. Раздражение чувствительных нервных окончаний вызывает реакцию всего организма: изменяется кожная чувствительность, стимулируется капиллярный кровоток, меняется сосудистый тонус.

В результате исследований было все же установлено, что электризация не вызывает заметных физиологических сдвигов в организме человека даже при длительном воздействии. Электризация синтетического белья, возникающая во время носки, оказывается даже полезной. Например, известно, что поливинилхлоридное белье помогает при лечении некоторых болезней. Изделия из него могут эксплуатироваться при температуре не выше 70°С. При трении волокно приобретает высокий электростатический заряд, это свойство используется для изготовления из них лечебного белья при таких заболеваниях, как радикулит, артрит.

Дешевую одежду часто шьют из тканей, которые могут повредить организму. Ведь именно наличие синтетической нити, полученной химическим путем, в одежде (сапогах, блузах, чулках) нарушает естественный теплообмен тела. Большинство исследователей считают самым опасным и малоизученным фактором вреда синтетики для человека статическое электричество пронизывающее синтетические ткани.

Ещё в прошлом столетии были известны вредные действия статистического электричества. Например, кожаные и прорезиненные ремни, наэлектризовавшись на вращающихся шкивах, могут стать источником искрового разряда. Он особенно опасен, если в воздухе висит мелкая горючая пыль (скажем, мука); проскочившая от наэлектризованного тела искра может вызвать взрыв и пожар. В 20 веке вредные проявления статистического электричества наблюдаются чаще, так как широко применяют легко электризующиеся вещества; пластмассы, синтетические волокна и т.п. Электризация возникает и в быту, где происходит взаимодействие движущихся тел, которые состоят из материалов, являющихся диэлектриками.

В результате исследований, проведенных в Санкт-Петербурге, было установлено, что разрядный ток силой до 20 мкА не вызывает заметных физиологических сдвигов в организме человека даже при длительном воздействии. Следовательно, разряды, возникающие в быту и при большинстве технологических процессов в результате соприкосновения наэлектризованного человеческого тела с заземленной поверхностью, не опасны для здоровья.

3.2. Как защитить себя от негативного воздействия

В интерьере квартиры нужно стараться отдавать предпочтение мебели, белью и ковровым покрытиям из натуральных тканей. Природные, экологически чистые материалы – залог отсутствия статического электричества в доме.

Другой важный фактор, влияющий на образование статики в помещении – наличие большого числа электрических приборов, сконцентрированных в одном месте. Следует следить за тем, чтобы она не работала одновременно на протяжении долгого времени.

Защита от статического электричества в автомобиле. Существует целый ряд мер, которые помогут избежать высвобождения статики. Для кузова машины существуют особые полоски антистатического типа. Такая графитовая или алюминиевая полоска будет гасить искры по мере появления. Кроме того, в машину можно одевать только ту одежду, которая гарантированно не копит электричество от трения.

Защита от статического электричества на одежде и обуви. Для того чтобы обезопасить себя от зарядов статического электричества стоит носить одежду из натуральных хлопчатобумажных или льняных материалов. Синтетические вещи нужно обрабатывать специальными спреями – антистатиками, либо полоскать их, используя кондиционер для белья.

Статическое электричество в природе и технике

Статическое электричество в природе и технике

Статическое электричество в природе. Интересные факты

1. Впервые электризация жидкости при дроблении была замечена у водопадов Швейцарии в 1 786 г. С 1913г. явление получило название баллоэлектрического эффекта. Эффект электризации наблюдается не только у водопадов на открытой местности, но и в пещерах.

Заряд воздуху у водопадов сообщают микроскопические капельки воды и молекулярные комплексы, которые при дроблении отрываются от водной поверхности и уносятся в окружающую среду.

Наиболее значительный эффект электризации воздуха наблюдается у самых больших водопадов мира - Игуассу на границе Бразилии и Аргентины (высота падения воды - 190 м, ширина потока - 1 500 м) и Виктория на реке Замбези в Африке (высота падения воды - 133 м, ширина потока -1600 м). У водопада Виктория за счет дробления воды возникает электрическое поле напряженностью 25 кВ/м.

При дроблении пресной воды в воздух переходит отрицательный заряд. Поэтому в воздухе у водопадов количество отрицательных ионов превышает количество положительных.

У небольшого водопада Учан-Су в Крыму отношение отрицательных ионов к количеству положительных равно 6,2.

2. У берегов морей воздух приобретает положительный заряд, вследствие разбрызгивания соленой воды. На поверхности морей и океанов разбрызгивание воды начинается при скорости ветра более 10м/с, когда на волнах появляются гребешки пены. Отношение положительных зарядов к отрицательным зарядам в воздухе над Черным и Азовским морями достигает при бурном море 2,04, при зыби- 1,48.

Покоритель Джомолунгмы Н. Тенсинг

3. Покоритель Джомолунгмы Н. Тенсинг в 1953 г. в районе южного седла этой горной вершины на высоте 7,9 км над уровнем моря при -30 °С и сухом ветре до 25 м/с наблюдал сильную электризацию обледеневших брезентовых палаток, вставленных одна в другую. Пространство между палатками было наполнено многочисленными электрическими искрами.

4. Движение лавин в горах в безлунные ночи иногда сопровождается зеленовато-желтым свечением, благодаря чему лавины становятся видимыми. Обычно световые явления наблюдаются у лавин, движущихся по снежной поверхности, и не наблюдаются у лавин, проносящихся по скалам. На озерах Антарктики во время полярной ночи иногда возникает свечение при разламывании крупных масс озерного льда.

5. Молния выбирает самый короткий путь к земле, поэтому попадает в здания или в деревья. Высокие здания оборудуют металлическими полосами (прутьями), по которым электрический разряд уходит в землю. Это громоотвод. Грозовой разряд идет на землю и обратно по одному и тому же пути.

Это происходит с такой скоростью, что наш глаз видит только одну вспышку. На своем пути молния раскаляет воздух, который, быстро расширяясь, создает звуковую волну. Это вызывает громовые раскаты. Мы слышим их после того, как увидим молнию, так как звук распространяется значительно медленнее, чем свет.

Статическое электричество в технике. Когда электризация тел полезна

Статическое электричество может быть верным помощником человека, если изучить его закономерности и правильно их использовать. В технике применяют метод, сущность которого заключается в следующем.

В зависимости от назначения аппаратуры можно с помощью электрических полей по-разному управлять движением частиц в соответствии с необходимым технологическим процессом. Эта технология уже пробила себе дорогу в различные отрасли народного хозяйства.

Маляр без кисточки

Движущиеся на конвейере окрашиваемые детали, например корпус автомобиля, заряжают положительно, а частицам краски придают отрицательный заряд, и они устремляются к положительно заряженной детали. Слой краски на ней получается тонкий, равномерный и плотный.

Действительно одноименно заряженные частицы красителя отталкиваются друг от друга — отсюда равномерность окрашивающего слоя. Частицы, разогнанные электрическим полем, с силой ударяются об изделие — отсюда плотность окраски.

Расход краски снижается, так как она осаждается только на детали. Метод окраски изделий в электрическом поле сейчас широко применяют в нашей стране.

Статическое электричество в природе и технике

Электрические копчености

Копчение — это пропитывание продукта древесным дымом. Частицы дыма не только придают продуктам вкус, но и предохраняют их от порчи.

При электрокопчении частицы коптильного дыма заряжают положительно, а отрицательным электродом служит, например, тушка рыбы. Заряженные частички дыма оседают на поверхности тушки и частично поглощаются ею. Все электрокопчение продолжается несколько минут. Прежде копчение считалось длительным процессом.

Статическое электричество в природе и технике

Электрический ворс

Чтобы получить в электрическом поле слой ворса на каком-либо материале, надо материал заземлить, поверхность покрыть клеящим веществом, а затем через заряженную металлическую сетку, расположенную над этой поверхностью, пропустить порцию ворса. Ворсинки быстро ориентируются в поле и, распределяясь равномерно, оседают на клей строго перпендикулярно поверхности.

Так получают покрытия, похожие на замшу или бархат. Легко получить разноцветный узор, заготовив порции разного по цвету ворса и несколько шаблонов, которыми в процессе электроворсования прикрывают поочередно отдельные участки изделия. Так можно сделать многоцветные ковры.

Как ловят пыль

Чистый воздух нужен не только людям и особо точным производствам. Все машины из-за пыли преждевременно изнашиваются, а каналы их воздушного охлаждения засоряются. Кроме того, часто пыль, улетающая с отходящими газами, представляет собой ценное сырье. Очистка промышленных газов стала необходимостью. Практика показала, что с этим хорошо справляется электрическое поле.

Под воздействием поля эти частицы движутся к трубе и осаждаются на ней, а очищенный газ направляется к выходу Д. Трубу время от времени встряхивают, и уловленные частицы поступают в бункер Г. Электрические фильтры на крупных тепловых электростанциях улавливают 99% золы, содержащейся в выходных газах.

Статическое электричество в природе и технике

Смешение веществ

Если мелкие частицы одного вещества зарядить положительно, а другого — отрицательно, то легко получить их смесь, где частицы распределены равномерно. Например, на хлебозаводе теперь не приходится совершать большую механическую работу, чтобы замесить тесто.

Заряженные положительно крупинки муки воздушным потоком подаются в камеру, где они встречаются с отрицательно заряженными капельками воды, содержащей дрожжи. Крупинки муки и капельки воды, притягиваясь друг к другу, образуют однородное тесто.

Можно привести много других примеров полезного применения статической электризации. Основанная на этом явлении технология удобна: потоком заряженных частиц можно управлять, изменяя электрическое поле, а весь процесс легко автоматизировать.

Мир состоит из атомов. Это крошечные частицы, из которых построено наше тело, джинсы на ногах, сиденье в авто под пятой точкой и смартфон с Лайфхакером на экране.

Внутри атомов есть более мелкие элементы: ядро из протонов и нейтронов, а также электроны, которые вращаются вокруг него. Протоны заряжены со знаком плюс, электроны — со знаком минус.

Обычно у атома одинаковое число таких плюсов и минусов, поэтому у него нулевой заряд. Но иногда электроны покидают орбиты и притягиваются к другим атомам. Чаще всего это происходит в результате трения.

Как проявляется статическое электричество

1. Электрический разряд

Если надеть на ноги чистые сухие носки из шерсти и пошаркать ими по нейлоновому ковру, можно получить электрический разряд.

Во время трения электроны будут перепрыгивать с носков на ковёр и наоборот. В итоге они получат противоположный заряд и захотят уравновесить число электронов.

Если разница в их количестве достаточно большая, вы получите видимую искру, как только снова прикоснётесь носками к ковру.

2. Притягивание предметов

Если расчесать волосы пластиковой расчёской, она получит заряд статического электричества.

После этого она начнёт притягивать небольшие кусочки бумаги, пытаясь избавиться от дефицита или избытка электронов за их счёт.

3. Отталкивание предметов

Если натереть лист бумаги шерстяным шарфом, он получит статический заряд.

Когда вы попытаетесь согнуть бумагу, половинки начнут отталкиваться друг от друга именно из-за дисбаланса электронов.

Чем может быть опасно статическое электричество

Это явление способно привести к ряду опасных последствий.

1. Воспламенение

Статическое электричество может стать причиной пожара там, где используются легковоспламеняющиеся материалы — например, на полиграфических предприятиях.

На таком производстве много чернил и бумаги, которые быстро загораются. Они трутся об оборудование во время печати, возникает статическое электричество, появляется искра и начинается пожар How Do You Prevent a Static Electricity Fire? .

2. Производственные нарушения

От статического электричества особенно страдают Anti-Static Control Problems in The Plastics Industry предприятия, которые производят пластмассу или текстиль.

Когда эти материалы положительно или отрицательно заряжены, они могут притягиваться или отталкиваться от рабочей поверхности.

Это нарушает процесс производства, поэтому предприятия используют ионизаторы воздуха, которые помогают предотвратить возникновение заряда.

3. Удар молнии

Во время перемещения воздушных потоков, которые насыщены водяными парами, возникает статическое электричество.

Оно создаёт грозовые облака с разным зарядом, которые разряжаются друг о друга или об озоновый слой. Так получаются молнии.

Молнии бьют в высокие здания, деревья и землю и становятся причиной поломок оборудования.

Как избежать появления статического электричества

1. Повышайте влажность

Сухой воздух в помещении — лучший друг статического электричества. Но оно практически не проявляется, если влажность превышает 85%.

Чтобы повысить этот показатель, регулярно проводите влажную уборку и используйте увлажнители воздуха.

Когда включено отопление, на батарею можно положить мокрую ткань, чтобы вода испарялась и делала воздух менее сухим.

2. Применяйте натуральные материалы

Большинство натуральных материалов сохраняют влагу, синтетические — нет. Поэтому первые меньше вторых подвержены возникновению статического электричества.

Если расчёсывать волосы пластиковой расчёской, они получат статический заряд и начнут разлетаться друг от друга, портя причёску. Этого можно избежать, используя аксессуары из дерева.

Такая же история с обувью на резиновой подошве. Она провоцирует создание статического электричества на теле. Но стельки из натуральных материалов нивелируют его эффект.

Футболки из хлопка, одежда из других натуральных тканей не создают статическое электричество. Искусственный свитер — наоборот.

3. Используйте заземление

С помощью него статическое электричество можно отвести в землю. Это касается не только громоотводов, которые перенаправляют заряд молний, но и работы с электрическим оборудованием.

Когда профессиональный мастер раскрывает ноутбук, чтобы почистить его от пыли, он обязательно использует специальный шнур заземления, закреплённый на руке, — антистатический браслет.

Он нужен, чтобы избежать попадания разряда статического электричества от рук на микросхемы. Иначе он повредит их, и через время компьютер может выйти из строя.

Читайте также: