Tørt hår står på slutten, tiltrukket av kammen. Under et tordenvær om sommeren glir knuste lyse striper mellom bakken og skyene.
Dette er alle eksempler på statisk elektrisitet. De snakker om statisk elektrisitet når de vanlige gjenstandene rundt oss - hår, pels, et teppe, skyer, jord - får en elektrisk ladning. Og få det i tide.
Arten av hårelektrifisering
For å forstå arten av dette fenomenet, er det nødvendig å forstå atomenes atferd. Vi vet at hvert atom har en positivt ladet kjerne i sentrum. Det er positivt ladede protoner og nøytrale nøytroner i kjernen. Kjernen er omgitt av en sky av negativt ladede elektroner. Disse elektronene tiltrekkes av positivt ladede protoner. Kraften til denne attraksjonen forhindrer ødeleggelse av atomet, det vil si separasjon av elektroner fra det. Det må sies at dette er en veldig kraftig elektromagnetisk kraft. Uten det ville alt i universet falt fra hverandre i en tilfeldig bunke med partikler.
Hvis kjernen inneholder tre protoner, må elektronskyen inneholde tre elektroner for å balansere ladningen til kjernen. Dermed er hele atomet elektrisk nøytralt, det har ikke den resulterende elektriske ladningen. Alle fysiske kropper rundt oss består av atomer, og er derfor også elektrisk nøytrale, det vil si at de ikke har noen elektrisk ladning.
Gnister av statisk elektrisitet vises når kroppene kort mottar en elektrisk ladning, det vil si at de blir ladet. Å lade betyr å forstyrre atomladningsbalansen ved å få eller miste et visst antall elektroner.Det er veldig enkelt å lade håret ved å kamme det i et tørt rom. Kammen fjerner elektroner fra håret, og begge kroppene: kammen og håret - lader.
Statisk strøm og hår
Årsaken til omfordelingen av ladningene er friksjon. Friksjonskraften oppstår når det er en nær kontakt og gjensidig bevegelse av to flater. Håret og plasttennene til kammen ser jevn og glatt ut. Men hvis vi kunne krympe til størrelsen på et atom, ville vi se et veldig kupert landskap: her og der er spredte hauger med atomer. Når håret blir kammet, klamrer de atomiske "åsene" av håret seg til de atomare "dalene" i tennene til kammen, og omvendt.
Interessant fakta: Statisk elektrisitet oppstår når kroppene lades midlertidig.
Friksjonskraften avtar i et fuktig rom, fordi vannet som blir avsatt i håret og kammen jevner ut atome åsene og kløftene. Tilsvarende reduseres friksjonen hvis håret er fet. Fettfilmen gjør at tennene i kammen kan gli jevnt. Men hvis håret er tørt og det er lite vanndamp i luften i rommet, så her er det - friksjonskraften vil vise sin effekt. Samtidig brytes elektronene bort fra håret og fester seg til kamens atomer. Elektroner har en negativ ladning, så kammen lades også negativt.
Interessant fakta: friksjonen øker i et tørt rom.
I dette tilfellet mister håret elektroner og lades positivt. Og siden ladninger av motsatte tegn tiltrekkes, fester positivt ladet hår seg til den negativt ladede kammen med irriterende fasthet.Løft opp kammen, så ser du hvordan håret lydig strekker seg etter det. Over tid får atomene de manglende elektronene eller blir kvitt overflødig og normal elektrisk likevekt blir gjenopprettet.