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Électricité statique. Définition et exemples

Électricité statique. Définition et exemples

L'électricité statique est un déséquilibre des charges électriques dans un matériau.

Les matériaux sont constitués d'atomes avec des charges positives et négatives. Les atomes sont constitués de neutrons et de protons dans le noyau et les électrons qui l'entourent. Les protons sont chargés positivement et les neutrons négatifs.

Si un matériau A et un matériau B sont très proches, les électrons peuvent sauter d'un matériau à un autre. Par exemple de A à B. Le matériau A perd des électrons et B les gagne.

Le résultat de ce transfert d'électrons est que le matériau A aura plus de protons que d'électrons. Autrement dit, il aura une charge positive. Le matériau B, avec plus d'électrons, aura un excès de charge négative.

Les matériaux avec une charge différente (positive, négative) s'attirent. Ceux qui ont la même charge se repoussent.

La charge reste jusqu'à ce qu'elle puisse être enlevée par un courant électrique ou un choc électrique.

Quelle est la différence entre l'électricité ordinaire et l'électricité statique? En statique, le flux d'électrons n'est pas constant. Dans l'électricité ordinaire, les électrons circulent constamment à travers les câbles et les matériaux conducteurs.

Dans la séparation ultérieure de ces corps, chacun d'entre eux conserve sa charge électrique. Avec l'augmentation de la distance entre eux due au travail en cours pour la séparation des charges, la différence de potentiel augmente et peut atteindre des dizaines et des centaines de kilovolts.

Exemples d'électricité statique

L'électricité statique est répandue dans la vie quotidienne. 

  • Frotter avec un tapis de laine. Si un tapis de laine est répandu sur le sol, puis en frottant, le corps humain peut recevoir une charge électrique négative.
  • Électrification d'un peigne en plastique. Avec cet exemple, en frottant le peigne avec les cheveux, il y a un transfert d'électrons. La charge différente entre l'un et l'autre les fait attirer.
  • Frotter un ballon avec un pull en laine. Si nous frottons un ballon gonflé sur un pull en laine, il est chargé statiquement. Si on s'approche du plafond, il reste coincé car ils s'attirent du fait de la différence de charges.
  • Poils électrifiés. Si nous touchons un ballon avec les cheveux, les cheveux sembleront prendre leur propre vie.

La décharge électrostatique passe à très haute tension et à intensité de courant extrêmement faible.

Par temps sec, l'exemple du peigne peut conduire à l'accumulation d'une charge statique avec une tension de dizaines de milliers de volts. Cependant, le courant de votre version sera si petit qu'il ne pourra souvent même pas être ressenti.

Composants électroniques

En revanche, les hautes tensions peuvent être dangereuses pour des éléments de divers appareils électroniques: microprocesseurs, transistors, etc.

Par conséquent, lorsque vous travaillez avec des composants électroniques, il est recommandé de prendre des mesures pour éviter l'accumulation de charge statique.

La foudre des tempêtes

À la suite du mouvement des courants d'air saturés de vapeur d'eau, des nuages ​​d'orage se forment. Les nuages ​​d'orage sont porteurs d'électricité statique. Des dé charges électriques se forment entre des nuages ​​de charge opposée ou, avec le sol.

Lorsqu'une différence de potentiel critique est atteinte, un coup de foudre se produit entre les nuages, sur la terre ou dans la couche quasi cosmique de la planète.

En plus de la foudre, les nuages ​​d'orage peuvent provoquer des potentiels électriques dangereux dans des objets métalliques isolés en raison de l'induction électrostatique.

De quoi dépend l'électricité statique?

La différence de potentiel résultant des surfaces de contact dépend d'un certain nombre de facteurs: 

  • Les propriétés diélectriques des matériaux.
  • Les valeurs de leur pression mutuelle au contact.
  • L'humidité relative et la température des surfaces de ces corps.
  • Conditions météorologiques.

Des chocs électriques peuvent se former en raison d'une certaine conductivité électrique de l'air humide. Avec une humidité de l'air de plus de 85%, pratiquement aucune électricité statique n'est produite.

Qu'est-ce qui produit de l'électricité statique?

Les charges électriques peuvent passer d'un corps à un autre pour les raisons suivantes:

  • Par contact. Effet triboélectrique Les électrons peuvent sauter entre les matériaux en contact. Les matériaux avec des électrons faiblement liés ont tendance à les perdre, tandis que les matériaux avec des couches externes mal remplies ont tendance à les perdre.
  • Par pression. C'est l'effet piézoélectrique. La contrainte mécanique appliquée génère une séparation de charges dans certains types de cristaux et de molécules céramiques.
  • Par la chaleur. Effet pyroélectrique. Le chauffage génère une séparation des charges dans les atomes ou les molécules de certains matériaux. La réponse de la chaleur et de la pression est liée thermodynamiquement.
  • Par charge. Induction électrostatique. Un objet électrostatique chargé s'approchant d'un objet neutre fait passer des électrons de l'objet chargé à l'objet neutre.

résumé

L'électricité statique est le passage d'électrons d'un matériau à un autre. Ce transfert génère une variation de la charge électrique des matériaux.

La différence entre l'électricité domestique est que dans l'électricité domestique, les électrons circulent en continu.

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Date de publication : 23 janvier 2020
Dernier examen : 23 janvier 2020