Informații generale
În mod surprinzător, ne confruntăm cu electricitate statică în fiecare zi - când ne petreci pisica iubită, ne pieptinăm părul sau tragem un pulover sintetic. Astfel, noi înșine devenim generatori de electricitate statică. Noi pur și simplu scăldăm în ea, pentru că trăim într-un câmp electrostatic puternic al Pământului. Acest câmp se datorează faptului că este înconjurat de ionosferă, stratul superior al atmosferei fiind un strat conductiv electric. Ionosfera a fost formată sub acțiunea radiațiilor cosmice și are încărcătura proprie. În timp ce facem lucruri obișnuite cum ar fi reîncălzirea alimentelor, nu ne gândim la utilizarea electricității statice prin rotirea aprinderii gazului pe arzător cu aprindere prin auto sau prin aducerea unui torță electrică la el.
Exemple de electricitate statică
Furtuni pe Pamant. Vedere de la stația spațială internațională. Fotografii de NASA.
Ne temem instinctiv de tunete din copilărie, deși în sine este absolut sigur - doar o consecință acustică a grevei fulgerului, cauzată de electricitatea statică atmosferică. Marinarii vremurilor flotei de navigație au căzut în uimire, urmărind lumina Sfântului Elm pe catargele lor, care sunt, de asemenea, o manifestare a electricității statice atmosferice. Oamenii au dat zeilor supreme ai religiilor antice un atribut indispensabil sub forma fulgerului, fie el Zeu grecesc, Roman Jupiter, Scandinavian Thor sau Perun Rusich.
Air Canada pe teren în timpul realimentării cu combustibil
Studiul oamenilor de electricitate statică se ocupă de-a lungul timpului; chiar și termenul de "electron" pe care-l datorăm anticilor greci, deși au însemnat prin aceasta ceva diferit - ei au numit chihlimbar, care a fost perfect electrificat atunci când freca (altul - ἤλεκτρον - chinezesc). Din păcate, știința electricității statice nu a fost fără sacrificii - omul de știință rus Georg Wilhelm Richmann în timpul experimentului a fost ucis de un fulger, care este cea mai formidabilă manifestare a electricității statice atmosferice.
Electricitate statică și vreme
În prima aproximare, mecanismul de formare a încărcăturilor unui tunet în multe privințe este similar mecanismului de electrificare a pieptenei - în el se produce electrificarea prin frecare. Cuburile de gheață, formate din picături mici de apă, răcite de transportul fluxurilor de aer ascendente în partea superioară, mai rece a norului, se ciocnesc unul cu celălalt. Cuburile de gheață mai mari sunt încărcate negativ, în timp ce cele mai mici sunt încărcate pozitiv. Din cauza diferenței de greutate, există o redistribuire a gheții în nor: mari, mai grele, se încadrează în partea inferioară a norului, iar cuburile de gheață mai mici se adună în partea superioară a tuneiului. Deși întregul nor ca întreg rămâne neutru, partea inferioară a norului primește o încărcătură negativă, iar cea superioară - una pozitivă.
Franklin pe o factură de o sută de dolari
Ca un pieptene electrificat care atrage un balon datorită inducerii pe latura sa apropiată de pieptenele încărcăturii opuse, un nor de tunete induce o încărcătură pozitivă pe suprafața Pământului. Pe măsură ce se dezvoltă norul de furtună, încărcăturile cresc, intensitatea câmpului între ele crește, iar când intensitatea câmpului depășește valoarea critică pentru aceste condiții meteorologice, apare o defecțiune electrică a aerului, un fulger.
Cu Dumnezeu, speranță, dar nu uitați de fulgerul!
Omenirea se datorează lui Benjamin Franklin - ulterior președinte al Consiliului Executiv Suprem din Pennsylvania și primul Statele Unite ale Americii poștelor - pentru inventarea paratrăznet (mai precis la un paratrăsnet apel), pentru a scăpa populația mondială de incendii provocate de fulgere în clădire. Apropo, Franklin nu și-a brevet invenția, făcând-o la dispoziția întregii omeniri.
Nu întotdeauna fulgerul a fost purtat doar prin distrugere - producătorii de minereuri urâți au determinat amplasarea minereurilor de fier și cupru tocmai prin frecvența loviturilor de fulger în anumite puncte din teren.
Bănci Leiden în expoziția Muzeului Canadian de Știință și Tehnologie
Privind cursele DTM, IndyCar sau Formula 1, nici măcar nu suspectăm că mecanicii îi cheamă pe piloți să schimbe anvelopele în ploaie, pe baza datelor radarelor meteorologice. Și aceste date, la rândul lor, se bazează tocmai pe caracteristicile electrice ale tremoarelor care se apropie.
Radar meteorologic la aeroport. Pearson, Toronto
electricitate statică - prieten și dușmanul nostru, în același timp: inginerii săi de radio antipatie, trăgând curele de legare la pământ în repararea panourilor arse ca urmare a unor lovituri de trăsnet în apropiere - în acest caz, de regulă, nu echipamente de front-end. Cu echipament defect de împământare, acesta poate provoca dezastre naturale provocate de om cu consecințe tragice - incendii și explozii ale plantelor întregi.
Electricitate statică în medicină
Cu toate acestea, este vorba de ajutorul persoanelor care suferă de încălcări ale ritmului cardiac cauzate de contracțiile haotice convulsive ale inimii pacientului. Funcționarea sa normală este restabilită prin trecerea unui mic descărcare electrostatică cu un instrument numit defibrilator. Scena revenirii pacientului din lumea întreagă cu ajutorul unui defibrilator este un fel de clasic pentru un film cu un anumit gen. În același timp, trebuie remarcat faptul că în cinematografie există un monitor cu un semnal de bătăi cardiace absent și o linie dreaptă periculoasă, cu toate că, de fapt, utilizarea unui defibrilator nu ajută la oprirea inimii pacientului.
Arestatorii de pe aripa avionului Boeing 738-800 sunt concepuți pentru a elimina energia electrică statică pentru a asigura funcționarea fiabilă a echipamentelor electronice de la bord.
Alte exemple
Ar fi util să se reamintească necesitatea de metallizare a aeronavelor pentru a proteja împotriva electricității statice, adică conectarea tuturor componentelor metalice ale aeronavei, inclusiv a motorului, într-o structură integrată electric. La capetele întregului penaj al aeronavei, sunt instalate descărcătoare statice pentru a evacua electricitatea statică care se acumulează în timpul zborului datorită frenei aerului împotriva corpului aeronavei. Aceste măsuri sunt necesare pentru a proteja împotriva interferențelor cauzate de descărcările de electricitate statică și pentru a asigura funcționarea fiabilă a echipamentelor electronice de la bord.
Electrostatica joaca un rol important in obtinerea elevii familiarizați cu secțiunea „Electricitate“ - un experiment spectaculos, probabil, nu știe nici una dintre ramurile fizicii - aici și părul au crescut pe final, și urmărirea unui balon pentru un pieptene și o strălucire misterioasă a lămpilor fluorescente fără nici o conexiune fire! Dar acest efect de stralucire al dispozitivelor cu gaze salveaza vieti pentru electricieni care se ocupa de tensiune inalta in liniile electrice moderne si in retelele de distributie.
Și cel mai important, oamenii de știință au ajuns la concluzia că electricitatea statică, mai precis evacuările sub formă de fulgere, suntem probabil îndatorate la apariția vieții pe Pământ. În cursul experimentelor din mijlocul secolului trecut, cu transmiterea evacuărilor electrice printr-un amestec de gaze apropiate în compoziție cu compoziția primară a atmosferei Pământului, a fost obținut unul dintre aminoacizii, care este "caramida" vieții noastre.
Sursele de alimentare neîntreruptibile (UPS) sunt folosite pentru a proteja echipamentele de scurgeri de tensiune, de avarie de alimentare și impulsuri de înaltă tensiune într-o rețea industrială de energie electrică care poate apărea în timpul loviturilor indirecte cu trăsnet
Pentru a atenua electrostaticele, este foarte important să cunoaștem diferența de potențial sau tensiunea electrică pentru care sunt proiectate dispozitive numite voltmetre. Alessandro Volta, om de știință italian din secolul al XIX-lea, a introdus conceptul de tensiune electrică, al cărui nume a fost denumită această unitate. La un moment dat, s-au folosit galvanometre pentru a măsura tensiunea electrostatică, numită după compatriotul Volta Luigi Galvani. Din păcate, aceste dispozitive de tip electrodynamic au introdus distorsiuni în măsurători.
Studiul electricității statice
Lucrarea predecesorilor, dedicat legilor interacțiunilor electrice au permis fizicienii George Green, Carl Friedrich Gauss și Siméon Denis Poisson crea teorie matematică elegantă, pe care le folosim și azi. Principiul de bază în electrostatics este postulatul unui electron - o particulă elementară, care este parte a fiecărui atom și este ușor de separat de acesta de forțe externe. În plus, există postulate de respingere a acuzațiilor cu același nume și de atragere a altora diferite.
Măsurarea energiei electrice
Un multimetru digital care vă permite să măsurați tranzistoarele de curent, de tensiune, de rezistență și de verificare.
Unul dintre primele instrumente de măsurare a fost cel mai simplu electroscop, inventat de preotul englez și de fizicianul Abraham Bennett - două foi de folie conductivă de aur, plasate într-un recipient de sticlă. De atunci, instrumentele de măsurare au evoluat semnificativ - și acum pot măsura diferența în unități nanosecunde. Cu ajutorul unor instrumente fizice foarte precise, cercetătorul rus Abram Ioffe și fizicianul american Robert Andrews Milliken au reușit să măsoare încărcarea electrică a unui electron
În prezent, odată cu dezvoltarea tehnologiilor digitale, au apărut dispozitive ultra-sensibile și de înaltă precizie, cu caracteristici unice, care, datorită rezistenței mari la intrare, aproape nu introduc distorsiuni în măsurători. În plus față de măsurarea tensiunii, astfel de dispozitive permit măsurarea altor caracteristici importante ale circuitelor electrice, cum ar fi rezistența ohmică și curentul de curgere într-o gamă largă de măsurători. Dispozitivele cele mai avansate, numite multimetre datorită multifuncționalității acestora sau, în jargonul profesional, testere, permit măsurarea frecvenței unui curent alternativ, capacitatea condensatoarelor și verificarea tranzistorilor și chiar măsurarea temperaturii.
De regulă, dispozitivele moderne au protecție integrată, care nu permite dezactivarea dispozitivului în caz de aplicare incorectă. Sunt compacte, ușor de manevrat și absolut sigure în funcționare - fiecare dintre ele trece printr-o serie de teste de precizie, testate în moduri de funcționare grele și primesc în mod meritat un certificat de siguranță.
Ați putea fi interesat și de alți convertori din grupul "Inginerie electrică":
Considerați că este dificil să traduceți o unitate de măsură dintr-o limbă în alta? Colegii sunt gata să vă ajute. Postați întrebarea în TCTerms și în câteva minute veți primi un răspuns.
Calculele pentru conversia unităților din convertorul "încărcare electrică" sunt efectuate utilizând funcțiile unitconversion.org.
Inginerie electrică
Ingineria electrică este un domeniu al științelor tehnice care studiază producția, distribuția, transformarea și utilizarea energiei electrice. Ingineria electrică include domenii de tehnologie precum electricitatea, electronica, sistemele de control, prelucrarea semnalelor și comunicarea.
Încărcătoare electrică
Încărcarea electrică este o cantitate scalară care determină capacitatea corpurilor de a fi o sursă de câmpuri electromagnetice și de a participa la interacțiunea electromagnetică.
Unitatea de încărcare în SI este pandantivul (Cl). 1 pandantiv este o încărcătură electrică care trece prin secțiunea transversală a conductorului la o forță curentă de 1 A pentru o perioadă de 1 s. 1 Кл = 1 А · с = 1/3600 ampere-ore. 1 pandantiv este echivalent cu aproximativ 6.242 × 10 18 · e (e este sarcina protonului). Încărcarea unui electron este de 1,6021892 (46) · 10 -19 Cl. O astfel de încărcătură se numește încărcătura electrică elementară, adică, încărcătura minimă pe care o au particulele elementare încărcate.
Utilizând convertorul "Încărcare electrică"
Aceste pagini conțin convertoare de unități de măsură, permițându-vă să traduceți rapid și cu precizie valori de la o unitate la alta, precum și de la un sistem de unități la altul. Convertoarele sunt utile pentru ingineri, traducători și oricine lucrează cu diferite unități de măsură.
Pentru a reprezenta numere foarte mari și foarte mici în acest calculator, este utilizată o înregistrare exponențială a calculatorului. care este o formă alternativă a înregistrării exponențiale (științifice) normalizate, în care numerele sunt scrise sub forma a · 10 x. De exemplu: 1 103 000 = 1,103 · 10 6 = 1,103E + 6. Aici E (scurt pentru exponent) - înseamnă "· 10 ^", adică ". multiplicați cu zece la putere. “. Înregistrarea exponențială a computerului este utilizată pe scară largă în calculele științifice, matematice și de inginerie.
- Selectați unitatea care trebuie convertită din lista stângă a unităților.
- Selectați unitatea care urmează să fie convertită din lista corectă a unităților.
- Introduceți un număr (de exemplu, "15") în câmpul "Valoare inițială".
- Rezultatul va apărea imediat în câmpul "Rezultat" și în câmpul "Valoare convertită".
- De asemenea, puteți introduce un număr în câmpul din dreapta "Valoare convertită" și citiți rezultatul transformării în câmpurile "Valoare originală" și "Rezultat".
Dacă observați o inexactitate în calcule sau o eroare în text sau dacă aveți nevoie de un alt convertor pentru a converti de la o unitate de măsură la alta, care nu este pe site-ul nostru - scrieți-ne!