Elektryczność statyczna w naturze i technologii

Elektryczność statyczna w przyrodzie. Ciekawe fakty

1. Po raz pierwszy elektryfikację płynów podczas kruszenia zaobserwowano w wodospadach w Szwajcarii w 1786 r. Od 1913 r. zjawisko to nazywa się efektem balloelektrycznym. Efekt elektryfikacji obserwuje się nie tylko w wodospadach na otwartych przestrzeniach, ale także w jaskiniach.

Mikroskopijne krople wody i kompleksy molekularne, które po zmiażdżeniu odrywają się od powierzchni wody i są przenoszone do środowiska, ładując powietrze przy wodospadach.

Najbardziej znaczący efekt elektryfikacji powietrza obserwuje się przy największych wodospadach na świecie - Iguassu na granicy Brazylii i Argentyny (wysokość spadku wody - 190 m, szerokość przepływu - 1500 m) i Victoria na rzece Zambezi w Afryce (wysokość spadku wody - 133 m, szerokość przepływu -1600 m). W Wodospadach Wiktorii, z powodu kruszenia wody, powstaje pole elektryczne o wartości 25 kV / m.

Gdy świeża woda jest kruszona, ładunek ujemny przechodzi w powietrze. Dlatego w powietrzu przy wodospadach liczba jonów ujemnych przekracza liczbę jonów dodatnich.

W małym wodospadzie Uchan-Su na Krymie stosunek jonów ujemnych do liczby jonów dodatnich wynosi 6,2.

2. U wybrzeży mórz powietrze zyskuje ładunek dodatni z powodu rozpryskiwania słonej wody. Na powierzchni mórz i oceanów strumień wody zaczyna się przy prędkości wiatru większej niż 10 m / s, kiedy na falach pojawiają się przegrzebki piany. Stosunek ładunków dodatnich do ujemnych w powietrzu nad Morzem Czarnym i Azowskim osiąga 2,04 przy wzburzonym morzu i 1,48 przy wzbiegu.

3. Zdobywca Jomolungma N. Turing w 1953 r. W obszarze południowego siodła tego szczytu górskiego na wysokości 7,9 km nad poziomem morza w temperaturze -30 ° C i przy suchym wietrze do 25 m / s zaobserwowano silną elektryfikację pokrytych lodem namiotów, wstawionych jeden w inny. Przestrzeń między namiotami wypełniona była licznymi iskrami elektrycznymi.

4. Ruchowi lawin w górach w bezksiężycowe noce czasami towarzyszy zielonkawo-żółty blask, dzięki czemu lawiny stają się widoczne. Zazwyczaj zjawiska lekkie obserwuje się w lawinach poruszających się po zaśnieżonej powierzchni i nie obserwuje się ich w lawinach zamiatających po skałach. Na jeziorach Antarktydy podczas nocy polarnej czasami pojawia się poświata podczas rozbijania dużych mas lodu lodowego.

5. Błyskawica wybiera najkrótszą drogę na ziemię, więc wpada do budynków lub drzew. Wysokie budynki są wyposażone w metalowe pasy (pręty), wzdłuż których wyładowanie elektryczne wnika w ziemię. To piorunochron. Burza z piorunami trafia na ziemię i wraca tą samą ścieżką.

Dzieje się to w takim tempie, że nasze oko widzi tylko jeden błysk. Po drodze błyskawica ogrzewa powietrze, które gwałtownie się rozszerza, tworząc falę dźwiękową. Powoduje grzmot. Słyszymy je po zobaczeniu błyskawicy, ponieważ dźwięk przemieszcza się znacznie wolniej niż światło.

Elektryczność statyczna w technologii. Gdy elektryzowanie ciał jest dobre

Elektryczność statyczna może być wiernym pomocnikiem osoby, jeśli przestudiujesz jej prawa i będziesz z nich prawidłowo korzystać. W technice stosowana jest technika, której istotą jest następująca.

Najmniejsze stałe lub płynne cząstki materiału dostają się do pola elektrycznego, w którym elektrony i jony „osiadają” na ich powierzchni, to znaczy cząstki uzyskują ładunek, a następnie poruszają się pod wpływem pola elektrycznego.

W zależności od przeznaczenia urządzenia można kontrolować ruch cząstek za pomocą pól elektrycznych na różne sposoby, zgodnie z niezbędnym procesem technologicznym. Technologia ta już dotarła do różnych sektorów gospodarki narodowej.

Malarz bez pędzla

Malowane części poruszające się na przenośniku, na przykład karoserii, są naładowane dodatnio, a ładunek ujemny jest przenoszony na cząstki farby i pędzą do dodatnio naładowanej części. Warstwa farby na nim jest cienka, jednolita i gęsta.

Naprawdę naładowane cząsteczki barwnika o tej samej nazwie odpychają się nawzajem - stąd równomierność warstwy barwiącej. Cząstki rozproszone przez pole elektryczne uderzają w produkt z siłą - stąd gęstość koloru.

Zużycie farby jest zmniejszone, ponieważ osadza się tylko na części. Metoda barwienia produktów w polu elektrycznym jest obecnie szeroko stosowana w naszym kraju.

Wędliny elektryczne

Palenie to impregnacja produktu dymem drzewnym. Cząsteczki dymu nie tylko nadają produktowi smak, ale także chronią je przed psuciem się.

W przypadku palenia elektrycznego cząsteczki dymu są naładowane dodatnio, a na przykład tusza rybna służy jako elektroda ujemna. Naładowane cząsteczki dymu osiadają na powierzchni tuszy i są przez nią częściowo pochłaniane. Całe palenie elektryczne trwa kilka minut. Wcześniej palenie uważano za długi proces.

Kupka elektryczna

Aby uzyskać warstwę pali na dowolnym materiale w polu elektrycznym, konieczne jest uziemienie materiału, pokrycie powierzchni klejem, a następnie przepuszczenie części stosu przez naładowaną metalową siatkę umieszczoną nad tą powierzchnią. Kosmki szybko orientują się w polu i, rozmieszczone równomiernie, osiadają na kleju ściśle prostopadle do powierzchni.

W ten sposób otrzymujesz powłoki zamszowe lub aksamitne. Łatwo jest uzyskać wielokolorowy wzór, przygotowując porcje stosu o różnych kolorach i kilku wzorach, które są używane do pokrycia poszczególnych sekcji produktu naprzemiennie w procesie elektro-drażnienia. Możesz więc tworzyć dywany w wielu kolorach.

Jak złapać kurz

Czyste powietrze jest potrzebne nie tylko ludziom i szczególnie precyzyjnym branżom. Wszystkie maszyny przedwcześnie zużywają się z powodu pyłu, a ich kanały chłodzące powietrze są zatkane. Ponadto pył często ulatniający się ze spalinami jest cennym surowcem. Oczyszczanie gazów przemysłowych stało się koniecznością. Praktyka pokazała, że ​​pole elektryczne dobrze sobie z tym radzi.

Na środku metalowej rury zainstalowany jest drut B, który służy jako jedna z elektrod, a drugą są ściany rury B. W polu elektrycznym gaz w rurze jest zjonizowany. Jony ujemne „przyklejają się” do cząstek dymu wchodzących wraz z gazem przez wejście A i ładują je.

Pod wpływem pola cząsteczki te przemieszczają się do rury i osiadają na niej, a oczyszczony gaz jest wysyłany do wylotu D. Od czasu do czasu rurę wstrząsa się, a uwięzione cząstki wchodzą do leja G. Filtry elektryczne w dużych elektrowniach cieplnych wychwytują 99% popiołu zawartego w spalinach .

Mieszanie substancji

Jeśli małe cząstki jednej substancji są naładowane dodatnio, a drugiej ujemnie, łatwo jest uzyskać ich mieszaninę, w której cząstki są równomiernie rozmieszczone. Na przykład piekarnia nie musi teraz wykonywać wielu prac mechanicznych, aby zagnieść ciasto.

Dodatnio naładowane ziarna mąki są wprowadzane do komory strumieniem powietrza, gdzie napotykają ujemnie naładowane kropelki wody zawierające drożdże. Ziarna mąki i kropelki wody, przyciągane do siebie, tworzą jednorodne ciasto.

Można podać wiele innych przykładów korzystnych zastosowań elektryzacji statycznej. Technologia oparta na tym zjawisku jest wygodna: przepływ naładowanych cząstek można kontrolować poprzez zmianę pola elektrycznego, a cały proces można łatwo zautomatyzować.