Statická elektrina znamená zvýšenie elektrického náboja na povrchu predmetov. Tento elektrický náboj zostáva na predmete dovtedy, kým sa nedostane do zeme alebo kým rýchlo nestratí svoj náboj výbojom. K výmene náboja môže dôjsť v takých podmienkach, ako keď sa rôzne predmety trú a oddeľujú. Statický náboj zostane len vtedy, keď má jeden z povrchov vysoký odpor voči elektrickému toku. Účinky statickej elektriny sú väčšine ľudí známe, pretože môžu vidieť, cítiť a dokonca aj počuť iskry. Táto iskra vzniká vtedy, keď sa neutralizuje prebytočný náboj. K tejto neutralizácii dochádza, keď prebytočný náboj prúdi do elektrického vodiča (napríklad cesta k zemi). K inému toku náboja dochádza, keď sa nabitý objekt nachádza v blízkosti oblasti s prebytočným nábojom opačnej polarity (kladným alebo záporným). Známy jav statického "šoku" je spôsobený neutralizáciou náboja.
Statická elektrina
História
V gréckom veku Thales objavil statickú elektrinu, keď čistil jantár. V tom čase tomu však nevenovali pozornosť a neskúmali to. Vedeli len, že trením niečoho vzniká ťahová sila. Intenzívny výskum statickej elektriny sa začal v 17. storočí, keď Otto Von Guericke vyrobil prvý trecí generátor. A v 18. storočí začal Coulomb výskum pevnej veličiny statickej elektriny. Benjamin Franklin spájal statickú elektrinu s búrkami. V roku 1832 Michael Faraday uverejnil výsledky svojho experimentu o identite elektriny. Táto správa dokázala, že elektrina vyrobená pomocou magnetu, voltová elektrina vyrobená batériou a statická elektrina sú rovnaké. Od Faradayovho výsledku možno históriu statickej elektriny považovať za štúdium elektriny vo všeobecnosti.
Náboj
Statickú elektrinu môže spôsobiť mnoho situácií.
- Kontakt umožňuje oddelenie poplatkov:
Väčšina materiálov má jedinečnú chemickú príťažlivosť pre elektróny. Z tohto dôvodu môže trenie rôznych materiálov spôsobiť oddelenie náboja. Materiál bude mať kladný náboj, ak má nižšiu príťažlivosť pre elektróny ako druhý materiál. niekedy môže prechádzanie po koberci a následný dotyk kovového predmetu (napr. kľučky) spôsobiť úder statickej elektriny.
- Tlak spôsobuje oddelenie náboja:
Dostatočne silný tlak spôsobí oddelenie náboja v určitých typoch materiálov, ako sú kryštály a molekuly keramiky.
- Teplo spôsobuje oddelenie náboja:
Zahrievanie niektorých materiálov môže dodať elektrónom energiu. Touto energiou sa elektróny uvoľňujú z atómov. Atómy, ktoré strácajú elektróny, získavajú kladný náboj.
- Náboj vytvára oddelenie nábojov:
Nabitý objekt môže spôsobiť oddelenie náboja od neutrálneho objektu. Náboje rovnakého znamienka (záporný so záporným alebo kladný s kladným) sa navzájom odpudzujú a náboje opačného znamienka sa priťahujú. To núti časť neutrálneho objektu, ktorá je v blízkosti nabitého objektu, mať opačný náboj ako nabitý objekt. Táto sila rýchlo slabne, ak sa oba objekty od seba vzďaľujú. Tento efekt sa najviac prejavuje, keď má neutrálny objekt náboj, ktorý sa môže voľne pohybovať
.Statická elektrina môže spôsobiť mierny šok.
Vypúšťanie
Statický výboj je prebytočný náboj, ktorý je neutralizovaný tokom nábojov z okolia alebo do okolia. Kladné náboje získavajú elektróny z okolia a záporné náboje strácajú elektróny do okolia.
Pocit statického elektrického šoku je spôsobený stimuláciou nervov pri prechode neutralizačného prúdu ľudským telom. Vzhľadom na prítomnosť veľkého množstva vody v tele náboj vo všeobecnosti nie je dostatočný na to, aby spôsobil nebezpečne vysoký prúd. Príkladom statického výboja je aj blesk. Mrak získava veľmi veľký náboj zrážkou s inými mrakmi. Prebytočný náboj odovzdáva do zeme. Tento obrovský náboj sa však v okolí človeka nikdy prirodzene nevyskytuje, pokiaľ ho nezasiahne blesk.
Napriek zdanlivo neškodnej povahe statickej elektriny môže vo výskume predstavovať značné riziko, pretože veľký náboj môže poškodiť zariadenie.