Физика · конспекты ★0
Физика › 8 класс › Электрические явления

Тема 32Статическое электричество

★★★
Термины темы — найди их в тексте:статическим электричествомПричинаКак уменьшить:Порошковая окраска.Электрические фильтры.Хлебозаводы.Лазерные принтеры и ксероксыИскра может воспламенитьПовреждает электроникуудары током

«Электричество от трения», которое накапливается на телах и не течёт по проводам, называют статическим электричеством.

В быту

  • искра и лёгкий «удар», если коснуться металлической ручки после ходьбы по ковру;
  • одежда «прилипает» к телу, волосы встают дыбом и потрескивают при расчёсывании;
  • пыль притягивается к экрану телевизора.
Наэлектризованные волосы, шарик притягивает шерсть кошки, искра с пальца на дверную ручкуНаэлектризованные волосы, шарик притягивает шерсть кошки, искра с пальца на дверную ручкуНаэлектризованные волосы, шарик притягивает шерсть кошки, искра с пальца на дверную ручку
Наэлектризованные волосы, шарик притягивает шерсть кошки, искра с пальца на дверную ручку Иллюстрация: light-fizika.ru

Причина — трение и соприкосновение разных материалов: одни охотнее отдают электроны, другие — принимают.

Как уменьшить: увлажнять воздух, пользоваться антистатиком, носить одежду из натуральных тканей (хлопок, лён).

В технике

  • Порошковая окраска. Частицы краски заряжают в распылителе, а изделие заземляют — краска притягивается к нему и ложится ровным слоем, даже на обратную сторону.
  • Электрические фильтры. Частицы пыли и дыма заряжают и собирают на пластинах с противоположным зарядом.
  • Хлебозаводы. Положительно заряженные крупинки муки и отрицательно заряженные капли воды с дрожжами притягиваются и образуют однородное тесто.
  • Лазерные принтеры и ксероксы: заряженный барабан притягивает порошок-тонер там, где должно быть изображение.
Электростатическая окраска. Электрический фильтр очищает воздух от пылиЭлектростатическая окраска. Электрический фильтр очищает воздух от пыли
Электростатическая окраска. Электрический фильтр очищает воздух от пыли Иллюстрация: light-fizika.ru
Заряженные крупинки муки и капли воды притягиваются друг к другу
Заряженные крупинки муки и капли воды притягиваются друг к другу Иллюстрация: light-fizika.ru

Чем опасно статическое электричество

  • Искра может воспламенить пары бензина, газ, мучную или угольную пыль.
  • Повреждает электронику: разряд с пальца может «пробить» микросхему.
  • Неприятные удары током; на производстве — брак и сбои оборудования.
Бензовоз с заземляющей цепью. Человек накапливает заряд и разряжается на металлБензовоз с заземляющей цепью. Человек накапливает заряд и разряжается на металл
Бензовоз с заземляющей цепью. Человек накапливает заряд и разряжается на металл Иллюстрация: light-fizika.ru
Оператор, побывавший в электрическом поле у машины, сам становится заряженным
Оператор, побывавший в электрическом поле у машины, сам становится заряженным Иллюстрация: light-fizika.ru
Защита — заземление

Всё, что может накапливать заряд (цистерны, трубопроводы, корпуса станков и стиральных машин), соединяют проводником с землёй. Работники электроники носят заземляющие браслеты.

Без заземления заряд с корпуса уходит через человека, с заземлением — в землю
Без заземления заряд с корпуса уходит через человека, с заземлением — в землю Иллюстрация: light-fizika.ru
Образ для запоминания

Статика — «невидимый рюкзак»: ты набираешь заряд шаг за шагом по ковру, а снимаешь его разом — искрой. Влажный воздух и заземление — «дырка в рюкзаке»: заряд утекает незаметно.

⚗ Мини-опыт

Пошаркайте ногами по ковру и коснитесь дверной ручки. От чего зависит сила искры? Увеличьте влажность воздуха и повторите. Почему зимой «бьёт током» чаще, чем летом?

▶ Симуляция PhET

Пошаркайте ногой Джона по ковру и поднесите его руку к дверной ручке. Сколько электронов накопилось перед искрой?

ТравольтажОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Почему после ходьбы по ковру может «ударить» дверная ручка?
Металлическая ручка — проводник, заряд стекает с тела через неё.
2Как уменьшить электризацию одежды?
Влага помогает заряду утекать.
3Зачем заземляют цистерны с горючим?
Искра может воспламенить пары горючего.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Почему зимой в сухом помещении чаще «бьёт током»?

    Ответ

    Воздух сухой, заряд не утекает и накапливается на теле и одежде.

    Как получилось?
  2. Назовите два способа уменьшить статическое электричество дома.

    Ответ

    Увлажнять воздух, использовать антистатик (или носить натуральные ткани).

    Как получилось?
  3. Почему влажный воздух уменьшает электризацию?

    Ответ

    Влажный воздух и плёнка воды на предметах проводят заряд — он стекает.

    Как получилось?
  4. Где статическое электричество используют с пользой?

    Ответ

    Порошковая окраска, электрофильтры, лазерные принтеры и ксероксы, замес теста.

    Как получилось?
  5. Почему опасна электризация при сливе бензина?

    Ответ

    Искра может воспламенить пары бензина.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Почему порошковая краска ложится и на заднюю, «невидимую» сторону детали?

    Ответ

    Заряженные частицы краски движутся вдоль силовых линий поля и притягиваются к заземлённой детали со всех сторон.

    Как получилось?
  2. Почему перед заправкой советуют коснуться рукой металлического корпуса машины?

    Ответ

    Чтобы снять заряд с тела заранее, а не искрой у горловины бака, где есть пары бензина.

    Как получилось?
  3. Зачем работники, собирающие электронику, носят заземляющие браслеты?

    Ответ

    Заряд, накопленный телом, уходит в землю и не «пробивает» микросхемы.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Статическое электричество
Заряды, накопленные на телах при трении и соприкосновении, а не текущие по проводам.
Защита от статики
Заземление, увлажнение воздуха, антистатик, натуральные ткани.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.