Truflanir rafmagn

Static rafmagn, fyrirbæri sem þekkt er frá fornu fari fyrir heillandi áhrif aðdráttarafls og fráhrindingar eftir að hlutir eru nuddaðir saman.Snemma tilraunir með efni eins og gler, silki, paraffínvax og ull hjálpaði til við að byggja upp skilning á rafstöðueiginleikum.Veruleg framlög frá sögulegum tölum eins og Charles Dufay og Benjamin Franklin hjálpuðu til við að þróa kenningar um ósýnilegu öflunum við leik og að lokum að bera kennsl á rafhleðslu sem hreyfingu rafeinda.Uppgötvun Leyden krukkunnar árið 1745 og framfarir uppfinningamanna eins og Otto von Guerte gerðu kleift að mynda stærri kyrrstæðar ákærur, þar sem fram komu rannsókn á rafstöðueiginleikum enn frekar.Verk Charles Coulomb við krafta milli hlaðinna agna veittu dýpri skilning á þessum fyrirbærum.Þessi grein kippir sér í sögu, kenningar og hagnýt notkun truflana raforku og bendir á áhrif þess á vísindalega hugsun og tækninýjung.

Vörulisti

Mynd 1: Static rafmagn

Sögulegar uppgötvanir

Fyrir öldum var tekið eftir því að ákveðin efni, svo sem gler og silki, myndu laða að hvort annað eftir að hafa verið nuddað saman.Þessi áhugaverði atburður var ekki takmarkaður við gler og silki;Aðrar samsetningar, eins og paraffínvax og ull, sýndu svipaða hegðun.Tilraunaaðilar sáu að þó að nuddaðir efni af mismunandi gerðum laðaði að sér hvort annað, þá ýttu sömu efni hvort öðru í burtu.

Frekari rannsóknir sýndu að hægt var að setja öll efni sem sýndi aðdráttarafl eða frávísun eftir að hafa verið nuddað í einn af tveimur hópum: laðað að gleri og hrakið með vaxi, eða hrakið með gleri og laðað að vaxi.Þessi hópur benti til þess að efni féllu í tvo skýra flokka út frá rafeiginleikum þeirra.

Mynd 2: Vax og ull klút aðdráttarafl

Snemma kenningar og tilraunir

Ósýnilegar breytingar sem olli aðdráttarafli eða frávísun leiddu til þess að snemma tilraunaaðilar hugsaði um flutning ósýnilegra „vökva“ við nudda.Charles Dufay sýndi að nudda ákveðin pör af hlutum skapaði tvær aðskildar tegundir breytinga, sem leiddi til annað hvort aðdráttarafls eða fráhrindingar milli efnanna.Niðurstöður Dufay sýndu fram á að hægt væri að flokka efni út frá hegðun sinni eftir að nudda: sum efni laðaði hvert annað, á meðan önnur hrakuðu hvert öðru.

Með því að byggja á þessum athugunum lagði Benjamin Franklin til kenningar sem felur í sér eina tegund vökva.Samkvæmt Franklin tóku nudda hluti saman ekki tvo mismunandi vökva heldur olli ójafnvægi af einum vökva, sem hann kallaði rafhleðslu.Hlutir gætu annað hvort of mikið (+) eða of lítið (-) af þessum vökva.Skilmálar Franklins fyrir þessu voru „jákvæð hleðsla“ (+) fyrir að hafa of mikið og „neikvætt hleðslu“ (-) fyrir að hafa of lítið.

Tilgáta Franklins gaf einfaldari leið til að skilja truflanir rafmagn.Hann lagði til að aðdráttarafl og frávísun sem sást á milli efna væri vegna ójafnvægis þessarar einu rafhleðslu.Þessi hugmynd lagði grunninn að frekari rannsóknum og endanlega auðkenningu rafhleðslu sem hreyfingu rafeinda.

Framlög Franklins

Benjamin Franklin gerði tilraunir með efni eins og vax og ull til að skilja kyrrstætt rafmagn.Hann taldi að nudda þessi efni saman hreyfði ósýnilegan vökva á milli.Hann taldi að ull tók eitthvað af þessum vökva úr vaxinu og skapaði ójafnvægi sem gerði það að verkum að efnin tvö laða að hvort annað.

Franklin kallaði hleðsluna á vaxið „neikvætt“ vegna þess að hann hélt að það hefði minna af þessum vökva.Hann kallaði hleðsluna á ullinni „jákvæða“ vegna þess að hann hélt að það hefði meira af vökvanum.Jafnvel þó að við vitum núna að þessi „vökvi“ er í raun hreyfing rafeinda, eru skilmálar Franklins „jákvæðir“ og „neikvæðar“ hleðslur enn notaðar.Þessi hugtök helst vegna þess að hún lýsir nákvæmlega stefnu rafeindaflæðis: frá efni með fleiri rafeindum (-) til einnar með færri rafeindum (+).

Mælingar rafhleðslu

Á 1780 áratugnum mældi franski eðlisfræðingurinn Charles Coulomb rafhleðslu með því að nota snúningsjafnvægi.Tilraunir hans leiddu til skilgreiningar á Coulomb, rafhleðslueining.Verk Coulomb sýndu að krafturinn milli tveggja stiga ákæruliða var í réttu hlutfalli við afurð ákæruliða þeirra og öfugt í réttu hlutfalli við ferninginn á fjarlægðinni milli þeirra.Einn Coulomb jafngildir hleðslunni um það bil 6,25 × 10^18 rafeindir, og ein rafeind hefur hleðslu um 0,00000000000000000016 Coulombs.

Samsetning atómsins

Mynd 3: Samsetning atómsins

Frekari tilraunir sýndu að allt efni er úr atómum, sem samanstanda af þremur helstu agnum: róteindum, nifteindum og rafeindum.Róteindir hafa jákvæða (+) hleðslu, rafeindir hafa neikvæða (-) hleðslu og nifteindir hafa enga hleðslu.

Uppbygging atóms samanstendur af kjarna og rafeindaskeljum.Kjarninn, sem staðsettur er í miðju atómsins, inniheldur róteindir og nifteindir, sem eru þétt bundnar saman.Þessi þétta binding gefur kjarna stöðugleika sínum og skilgreinir frumefni atómsins.Að breyta fjölda róteinda breytir atóminu í annan þátt.

Rafeindir sporbrautir kjarninn á svæðum sem kallast rafeindasendingar.Ólíkt róteindum og nifteindum eru rafeindir ekki þétt bundnar við kjarnann.Auðvelt er að flytja þau af ýmsum öflum, sem leiðir til rafmagns ójafnvægis.Þegar rafeindir fara frá einu atómi til annars skapar þetta rafhleðslu.

Hæfni rafeinda til að hreyfa sig frjálsari samanborið við róteindir og nifteindir er lykillinn að fyrirbæri truflunar raforku.Þegar ákveðnum efnum er nuddað saman eru rafeindir fluttar frá einu efni til annars, sem veldur því að einn hlutur verður jákvætt hlaðinn (skortir rafeindir) og hinn verður neikvætt hlaðinn (með auka rafeindir).Þessi hreyfing rafeinda er grundvöllur truflunar raforku.

Truflanir rafmagns útskýrt

Static rafmagn gerist vegna þess að það er ójafnvægi rafeinda milli hluta.Þegar ákveðnum efnum er nuddað saman, flétta rafeindir - neikvætt hlaðnar agnir - frá einu efni til annars.Þessi flutningur veldur því að einn hlutur öðlast rafeindir, verður neikvætt hlaðinn og hinn tapar rafeindum og verður jákvætt hlaðinn.Þessi hreyfing rafeinda skapar ójafnvægi rafhleðslu, þar sem eitt efni hefur fleiri rafeindir (neikvæð hleðsla) og hin með færri rafeindir (jákvæða hleðslu).

Hlutir með gagnstæða hleðslu laða hvort annað en hlutir með sömu hleðslu hrinda hver öðrum.Þetta er ástæðan fyrir því að blöðru nuddaði á hárið festist við vegg.Blöðran, sem nú er neikvæð hlaðin af því að öðlast rafeindir úr hárinu, laðast að hlutlausum eða jákvætt hlaðna vegg.

Dagleg dæmi um truflanir rafmagns eru loftbelgur og hársviðsmynd og föt í þurrkara.Ef um er að ræða blöðru, nudda það á hárið flytur rafeindir, gerir blöðru neikvætt hlaðinn og veldur því að það festist við hlutlausan vegg.Á sama hátt, í fötþurrkara, flytur núning á milli fata rafeinda, sem veldur kyrrstöðu festingu þegar föt festast saman vegna gagnstæðra hleðslna.

Triboelectric áhrifin

Mynd 4: Triboelectric áhrif

Triboelectric áhrifin eiga sér stað þegar tveimur mismunandi efnum er nuddað saman, sem veldur því að rafeindir fara frá einu efni yfir í annað.Þessi hreyfing gerir eitt efni jákvætt hlaðið (vegna þess að hún missir rafeindir) og hin neikvætt hlaðin (vegna þess að hún öðlast rafeindir).

Þessi áhrif skýrir margar hversdagslegar reynslu af kyrrstöðu raforku.Til dæmis, þegar þú nuddar blöðru í hárið, fara rafeindir frá hárinu í blöðru.Fyrir vikið verður hárið jákvætt hlaðið og blöðru verður neikvætt hlaðinn.Hið gagnstæða hleðslu laða hvort annað og veldur því að hárið festist við blöðru.

Triboelectric áhrif eru háð eiginleikum efnanna sem taka þátt.Sum efni gefa auðveldlega upp rafeindir en önnur laða að og halda í þær.Þessari tilhneigingu er lýst af Triboelectric seríunni, sem raðar efni út frá því hversu líklegt þau eru að öðlast eða missa rafeindir.

Þegar tveimur efnum frá gagnstæðum endum Triboelectric seríunnar er nuddað saman, er flutningur rafeinda mikilvægari, sem leiðir til sterkari truflunar.Sem dæmi má nefna að nudda gler (sem hefur tilhneigingu til að missa rafeindir) með silki (sem hefur tilhneigingu til að fá rafeindir) hefur í för með sér áberandi truflanir.

Hagnýt forrit

Jafnvel þó að það sé oft litið á það sem pirrandi, þá hefur kyrrstætt rafmagn marga gagnlega notkun:

Xerographic prentun

Mynd 5: Xerographic prentun

Xerographic prentun byggir á kyrrstöðu raforku til að vinna.Þessi tækni er notuð í ljósritunarvélum og leysiprentara.Hér er ítarleg skoðun á því hvernig það virkar:

Ljósleiðandi tromma inni í ljósritunarvélinni eða prentaranum er fyrst gefin kyrrstæð hleðsla.Þessi tromma getur haldið rafmagnshleðslu og bregst við ljósi.Þegar mynd af skjalinu sem á að afrita er varpað á trommuna, lætur ljósið stöðva hleðslan hverfa á svæðunum sem verða fyrir honum, meðan hleðslan helst á myrkum svæðum þar sem ekkert ljós er.

Næst er andlitsvatn, sem er fínt duft með jákvæða hleðslu, stráð yfir á trommuna.Hinn jákvæða hlaðinn andlitsvatn festist við neikvætt hlaðna svæði trommunnar þar sem hleðslan hefur ekki verið hlutlaus með ljósinu.Þetta skapar duftkennda mynd af skjalinu á trommunni.

Tromman rúlla síðan yfir pappír og flytur andlitsvatnið á pappírinn.Að lokum fer pappírinn í gegnum par af upphituðum keflum sem kallast fuser.Hitinn og þrýstingurinn frá fuser bræddu andlitsvatnið og lætur þær festast við pappírinn til frambúðar.

Allt þetta ferli gerist mjög fljótt og vel, sem gerir kleift að framleiða hágæða eintök og prentun.Notkun truflana raforku í xerographic prentun er snilldar notkun grunnvísindalegra meginreglna og breytir þeim í hagnýta tækni sem við notum á hverjum degi.

Rafstöðueiginleikar loftsíur

Mynd 6: Rafstöðueiginleikar loftsíur

Rafstöðueiginleikar loftsíur nota truflanir rafmagn til að hreinsa loftið með því að fjarlægja agnir eins og ryk, frjókorn og önnur mengun.Svona vinna þeir nánar:

Í fyrsta lagi verður sían ákærð fyrir truflanir rafmagns.Þetta getur gerst á nokkra vegu.Ein algeng aðferð er að nota rafsvið til að hlaða síuefnið.Önnur leið er að fara í loft í gegnum rist af vírum sem hlaða agnirnar í loftinu þegar þær fara í gegnum.

Þegar sían er hlaðin laðar hún að sér og tekur agnir úr loftinu.Hleðsla sían virkar eins og segull fyrir ryk og aðrar litlar agnir.Þegar þessar agnir koma nálægt síunni dregur rafstöðueiginleikinn þær inn og veldur því að þær halda sig við síuna.Þetta gerir það að verkum að loftið liggur í gegnum miklu hreinni.

Rafstöðueiginleikar loftsíur eru mjög árangursríkar vegna þess að þær geta fangað mjög litlar agnir sem aðrar tegundir af síum gætu saknað.Þetta felur ekki aðeins í sér ryk og frjókorn heldur einnig reyk, bakteríur og jafnvel nokkrar vírusar.Vegna þessarar mikillar skilvirkni eru þeir oft notaðir á stöðum þar sem loftgæði skiptir miklu máli, svo sem á heimilum með ofnæmisfólk eða í iðnaðarumhverfi þar sem þörf er á hreinu lofti bæði fyrir heilsu og vörugæði.

Einn helsti ávinningur rafstöðueiginleika er að hægt er að endurnýta þær.Í stað þess að skipta um síuna í hvert skipti sem hún verður óhrein geturðu hreinsað hana og sett hana aftur.Þetta gerir þá umhverfisvænni og hagkvæmari með tímanum.Hins vegar er nauðsynlegt að þrífa síuna reglulega til að halda henni vel.Ef sían verður of skítug getur hún ekki haft fleiri agnir og loftgæðin verða fyrir.

Van de Graaff rafall

Mynd 7: Van de Graaff rafall

Van de Graaff rafallinn, búinn til af eðlisfræðingnum Robert J. van de Graaff á fjórða áratugnum, er vél sem framleiðir háspennu með því að nota truflanir rafmagns.Þetta tæki virkar með því að færa rafmagnshleðslu á málmkúlu í gegnum belti.Þegar beltið hreyfist ber það hleðsluna á kúluna, þar sem það byggist upp.Þetta ferli getur myndað spennu sem nær milljónum volta, sem gerir Van de Graaff rafallinn mjög gagnlegur fyrir vísindalegar tilraunir, sérstaklega í eðlisfræði agna, þar sem það er notað til að flýta fyrir agnum.

Tilraunir Michael Faraday árið 1832 sýndu að kyrrstætt rafmagn er það sama og raforkan sem rafhlöður og rafalar gera.Faraday sýndi fram á að báðar tegundir rafmagns gætu valdið sömu efnafræðilegum og eðlisfræðilegum áhrifum, svo sem að brjóta niður efnasambönd og búa til segulsvið.Verk hans sýndu að allar tegundir rafmagns koma frá sama grunnfyrirbæri: hreyfing rafhleðslu.

Van de Graaff rafallinn og uppgötvanir Faraday hafa haft mikil áhrif á skilning okkar á rafmagni.Van de Graaff rafallinn, með getu sína til að framleiða háspennu, hefur verið mjög gagnlegur við að efla rannsóknir í eðlisfræði agna.Það gerir vísindamönnum kleift að flýta agnum að miklum hraða, sem gerir það mögulegt að rannsaka grunnhluta efnisins og krafta.

Verk Faraday lögðu aftur á móti grunninn að skilningi okkar á rafmagni sem einu fyrirbæri.Með því að sanna að truflanir og núverandi raforku eru í grundvallaratriðum þær sömu, tengdi hann mismunandi tegundir rafmagnsfyrirbæra.Þessi skilningur hefur verið mjög gagnlegur við þróun ýmissa raftækni og forrita.

Saman sýna þessi þróun hvernig vísindalegar uppgötvanir eru tengdar hagnýtum notkun þeirra.Van de Graaff rafallinn og tilraunir Faraday hafa ekki aðeins dýpkað fræðilega þekkingu okkar á rafmagni heldur einnig leitt til verulegra tækniframfara.

Rafstöðugleika í stórum stíl

Um miðjan 1600 áratuginn fóru uppfinningamenn að búa til rafstöðueiginleikar sem gætu skapað miklu stærri hleðslu en þær sem gerðar voru með einföldum nudda.Þessar vélar unnu með snúningshjólum eða strokkum úr einangrunarefni eins og gleri eða brennisteini.Stöðugur núningur með efni eins og klút eða skinn rafmagnað þessi efni, sem gerir kleift að framleiða verulegan rafmagns neisti og kyrrstæðum hleðslum.

Ein af elstu þekktu rafstöðueiginleikunum var smíðuð árið 1660 af Otto von Guerte í Magdeburg í Þýskalandi.Vél Guericke notaði snúningsbrennisteinsbolta sem, þegar hún var nuddað, gæti framleitt sterkar kyrrstæðar hleðslur.Þessi uppfinning markaði mikla framþróun í rannsókn á rafstöðueiginleikum.

Uppfinning Leyden krukkunnar árið 1745 af Pieter Van Musschenbroch í Leyden í Hollandi umbreytti völlnum enn frekar.Leyden krukka er í grundvallaratriðum glerkrukku sem er að hluta til húðuð að innan sem utan með málmpappír, sem gerir henni kleift að geyma stóra kyrrstöðu.Með því að tengja tvær Leyden krukkur við rafstöðueiginleika - önnur til að hafa neikvæða hleðslu og hin jákvæða hleðslu - varð það mögulegt að safna miklu magni af kyrrstöðu raforku.

Þessar framfarir gerðu kleift að mynda miklu stærri og hættulegri neistaflug.Til dæmis, í tilraun með eðlisfræði í menntaskóla, gæti rafstöðueiginleikar með Leyden krukkur framleitt neista 15 sentimetra að lengd og valdið tímabundinni lömun ef slysni var sleppt í gegnum mannlega hönd.

Leitin að því að búa til sífellt stærri rafstöðueiginleika varð nokkuð vísindaleg þróun um miðja 18. öld.Í Ameríku notaði Benjamin Franklin rafstöðueiginleikar til að rafkúfa kalkúna fyrir matarborðið sitt.Árið 1750 framkvæmdi franski eðlisfræðingurinn Abbe Nollet dramatíska sýnikennslu með því að hafa yfir þúsund Carthusian munka halda höndum í hring á meðan hann sleppti gríðarlegu Leyden krukku.Samtímis stökk allra munkanna sýndi tafarlausan hraða rafmagns losunar.

Líkingin milli neistanna sem framleidd voru af rafstöðueiginleikum og eldingarboltum fór ekki óséður.Í júní 1752 framkvæmdi Benjamin Franklin fræga flugdreka tilraun sína til að prófa hvort Lightning væri örugglega risastór rafmagns neisti.Meðan á þrumuveðri stóð notuðu Franklin og sonur hans flugdreka til að flytja rafmagnshleðsluna frá stormský í Leyden krukku og sannaði með óyggjandi hætti að elding væri rafmagns fyrirbæri.Þessi tilraun leiddi til uppfinningar eldingarstöngarinnar, tæki sem verndar byggingar með því að framkvæma á öruggan hátt eldingarárásir til jarðar.

Fræðileg framlög Franklins voru einnig mjög þýðingarmikil.Hann kynnti hugtökin „jákvæð“ og „neikvæð“ fyrir rafhleðslur og sýndi með tilraunum að magn neikvæðs hleðslu á nuddaðri hlut er nákvæmlega jafnt og jákvæða hleðsluna á hlutnum sem nuddi.Þetta var stórt skref í átt að hugmyndinni um varðveislu hleðslu, sem segir að heildar rafhleðsla í einangruðu kerfi haldist það sama.

Eldingar og rafstöðueiginleikar

Mynd 8: Elding og rafstöðueiginleikar

Árið 1752 gerði Benjamin Franklin vel þekkt flugdreka tilraun sína til að sýna fram á að elding er rafmagns útskrift.Í þrumuveðri flaug Franklin flugdreka með málmlykli festur við strenginn.Þegar Lightning lenti í flugdreka varð lykillinn rafmagnaður og sannaði að hugmynd hans var rétt.Þessi tilraun sýndi að elding er mynd af rafmagns losun, eins og neistaflugin sem gerð var með kyrrstöðu raforku.

Eftir þessa stóru uppgötvun fann Franklin upp eldingarstöngina.Eldingarstöngin er einfalt en áhrifaríkt tæki til að vernda byggingar gegn eldingum.Það er með oddviti málmstöng sem er settur á hæsta punkti hússins, tengdur við jörðina með leiðandi vír.Þegar eldingar slær, beinir stöngin örugglega rafhleðslunni niður vírinn og út í jörðina og stöðvar skemmdir á byggingunni.

Eldingarstöng Franklins virkar vegna þess að skarpur punktur stangarinnar gerir loftið í kringum það jónast og skapar auðvelda leið fyrir rafmagns losun.Þessi leið beinir orku eldingarinnar frá byggingunni og lækkar hættuna á eldi og burðarskemmdum.Uppfinning Franklins var stórt skref fram á við í skilningi okkar og meðhöndlun náttúrulegra rafmagnsatburða og veitti gagnlega lausn á hugsanlega mjög skaðlegu vandamáli.

Lög Coulomb

Mynd 9: Lög Coulomb

Tilraunir Charles Coulomb voru mjög gagnlegar til að skilja rafstöðueiginleika.Hann uppgötvaði að krafturinn milli tveggja rafhleðslna minnkar hratt þegar fjarlægðin milli þeirra eykst.Í grundvallaratriðum, þegar þú færir hleðslurnar lengra í sundur, verður krafturinn á milli þeirra mun veikari.Þessi hugmynd er svipuð og þyngdarlög Newtons, sem segir að þyngdaraflið milli tveggja massa minnkar einnig þegar fjarlægðin milli þeirra eykst.

Í lögum Coulomb er meginhugmyndin sú að krafturinn milli hleðslna verður veikari ef þú eykur fjarlægðina og sterkari ef þú minnkar fjarlægðina.Þessi hegðun er eins og hvernig þyngdaraflið virkar, en í stað þess að takast á við fjöldann og þyngdarafl, fjalla lög Coulomb við rafhleðslur.

Þessi þekking er mjög gagnleg til að útskýra marga rafmagns hluti.Til dæmis, ef þú tvöfaldar fjarlægðina milli tveggja hlaðinna hluta, verður krafturinn sem dregur eða ýtir þeim saman mun veikari.Aftur á móti, að koma hlutunum nær saman gerir kraftinn mun sterkari.

Lög Coulomb hafa marga notkun í vísindum og verkfræði.Það hjálpar til við að hanna rafræna hluti eins og þétta, skilja hvernig atóm sameinast og spá fyrir um hvernig kyrrstætt rafmagn hagar sér við mismunandi aðstæður.Verk Coulomb lögðu grunninn að nútíma hugmyndum um rafsegulfræði og er enn mjög þýðingarmikið fyrir rannsókn á eðlisfræði og rafmagnsverkfræði.

Spenna og styrkleiki

Rafstraumur er í grundvallaratriðum flæði rafeinda í gegnum leiðara.Þetta flæði hefur tvo megineiginleika: spennu og styrk.Spenna, einnig kölluð rafmagns möguleiki, er krafturinn sem ýtir rafeindum í gegnum hringrás, svipað og vatnsþrýstingur í pípu.Styrktur, eða straumstreymi, er fjöldi rafeinda sem færast í gegnum hringrásina, eins og vatnsmagnið sem flæðir í gegnum pípuna.

Í daglegu rafkerfum heimilanna er venjuleg spenna venjulega um 120 volt.Mismunandi tæki nota mismunandi magn af styrkleika miðað við kraftþörf þeirra.Til dæmis notar ljósaperur lítið magn af straumi en stórt tæki eins og ofn eða þvottavél notar miklu meira.

Rafmagn, sem er það hraða sem raforkan er notuð eða framleidd, er reiknuð með því að margfalda spennu og amperage (p = v × i).Þetta þýðir að tæki sem keyrir við 120 volt og notar 10 amper af straumi notar 1.200 vött af krafti.

Static rafmagn getur aftur á móti búið til mjög háa spennu en felur venjulega í sér mjög lágt styrk.Þetta er ástæðan fyrir því að áföllin sem við fáum frá kyrrstæðu rafmagni geta komið á óvart en eru yfirleitt skaðlaus.Háspennan getur auðveldlega ýtt rafeindum í gegnum loftið og valdið neista, en lágstyrkur þýðir að heildarorka sem um er að ræða er mjög lítil.

Rafstöðugleika í daglegu lífi

Static rafmagn er eitthvað sem við lendum oft í daglegu lífi.Þegar þú gengur yfir teppi eða tekur af hatti gætirðu fengið áfall þegar þú snertir málmhlut.Þetta gerist vegna þess að líkami þinn innheimtir rafhleðslu.

Þessi hleðsla byggist upp þegar rafeindir fara frá einu til annars.Til dæmis, þegar þú gengur á teppi, fara rafeindir frá teppinu í skóna og gera líkama þinn neikvætt hlaðinn.Þegar þú snertir málmhlut, sem auðveldlega gerir rafmagn kleift að flæða, fara auka rafeindir í líkamanum fljótt að málminum og valda litlu raflosti.

Þessi áhrif eru sterkari þegar þú ert aðskilinn frá jörðu með efnum sem leyfa ekki rafmagni að flæða auðveldlega, svo sem gúmmí-soled skó.Þessi efni koma í veg fyrir að rafeindirnar sleppi auðveldlega í jörðu og veldur því að hleðslan byggir upp á líkama þínum.Svo, áfallið sem þér finnst vera fljótleg hreyfing rafeinda frá líkama þínum yfir í eitthvað sem getur framkvæmt rafmagn.

Niðurstaða

Könnun á kyrrstæðu rafmagni, allt frá fyrstu athugunum til verulegra vísindalegra uppgötvana, sýnir hvernig skilningur okkar á rafmagnsfyrirbærum hefur þróast.Forvitni yfir því hvers vegna efni laða að og hrinda hvert öðru leiddi til byltingarkenninga eftir brautryðjendur eins og Charles Dufay og Benjamin Franklin.Þeir uppgötvuðu að hreyfing rafeinda er grunnurinn að rafhleðslu.Stofnun rafstöðueiginleika og Leyden krukkan gerði vísindamönnum kleift að búa til og rannsaka stórar kyrrstæðar gjöld.Þessi vinna náði hámarki í sýningu Franklins um að Lightning sé rafmagns útskrift.Charles Coulomb staðfesti ennfremur meginreglur truflana raforku með því að móta lög um rafmagnsaflið.Þessar uppgötvanir hafa ekki aðeins háþróaða fræðilega þekkingu heldur leiddu einnig til hagnýtra forrita eins og xerographic prentunar, rafstöðueiginleikar loftsíur og Van de Graaff rafallinn.Að skilja truflanir rafmagns gegnir lykilhlutverki í hversdagslegri reynslu og vísindalegum viðleitni og dregur fram hlutverk sitt í eðlisfræði og tækni.

Algengar spurningar [FAQ]

1. Hvernig hætti ég að verða hneykslaður yfir öllu sem ég snerti?

Til að hætta að verða hneykslaður yfir öllu sem þú snertir skaltu auka raka í umhverfi þínu með því að nota rakatæki.Að klæðast skóm með leðursólum í stað gúmmí getur hjálpað, þar sem leður skapar ekki eins mikið kyrrstætt rafmagn.Prófaðu einnig að snerta málmhlutanir áður en þú snertir eitthvað annað til að losa um truflanir úr líkama þínum.

2. Hvernig á að jafna þig til að forðast kyrrst áfall?

Til að koma í veg fyrir truflanir, snertu oft jarðtengdur málmhlut.Með því að nota and-truflanir armband eða jarðtengingar getur einnig hjálpað til við að fjarlægja truflanir rafmagns úr líkama þínum og draga úr líkurnar á að verða hneykslaðir.

3. Hvað kallar fram truflanir?

Static rafmagn gerist þegar efni nuddast á móti hvort öðru.Einfaldar aðgerðir eins og að ganga á teppi með sokkum, taka af sér tilbúið efni eða jafnvel sitja á ákveðnum tegundum húsgagna geta valdið því að rafeindir fara frá einu efni til annars.Þessi hreyfing skapar ójafnvægi, sem hefur í för með sér truflanir rafmagns.

4. Af hverju fæ ég raflost þegar ég snerti eitthvað?

Þú færð raflost þegar þú snertir eitthvað vegna þess að líkami þinn hefur byggt upp truflanir.Þegar þú snertir leiðandi hlut, eins og málm eða aðra manneskju, rennur uppbyggð hleðslan fljótt út úr líkamanum, sem leiðir til áfalls.

5. Hvernig á að forðast truflanir á tölvu?

Notaðu and-truflanir úlnliðsbands til að forðast kyrrstætt rafmagn á tölvunni þinni.Gakktu úr skugga um að tölvan þín sé sett á jarðtengt yfirborð og forðastu að vinna í þurru umhverfi.Þú getur líka notað and-truflanir mottur eða úða til að draga úr kyrrstæðri uppbyggingu í kringum vinnusvæðið þitt.