Γιατί τα αντικείμενα από διαφορετικά υλικά αναπτύσσουν ηλεκτρικό φορτίο όταν τρίβονται;

Το φαινόμενο των αντικειμένων που γίνεται ηλεκτρικά φορτισμένο όταν τρίβονται μαζί είναι γνωστό ως Triboelectric Effect . Δείτε πώς λειτουργεί:

ηλεκτρόνια και το Triboelectric Effect:

* Τα άτομα αποτελούνται από πρωτόνια (θετικό φορτίο), νετρόνια (χωρίς χρέωση) και ηλεκτρόνια (αρνητικό φορτίο). Τα ηλεκτρόνια συνδέονται χαλαρά με το εξώτατο κέλυφος ενός ατόμου και μπορούν εύκολα να μεταφερθούν.

* Τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικές "συγγένειες ηλεκτρονίων." Αυτό σημαίνει ότι έχουν διαφορετικές τάσεις για να κρατήσουν τα ηλεκτρόνια τους.

* Όταν δύο υλικά τρίβονται μαζί, το υλικό με υψηλότερη συγγένεια ηλεκτρονίων θα τείνει να κερδίζει ηλεκτρόνια από το υλικό με χαμηλότερη συγγένεια ηλεκτρονίων. Αυτή η μεταφορά ηλεκτρονίων δημιουργεί μια ανισορροπία φορτίου.

Παράδειγμα:

Φανταστείτε να τρίβετε μια ράβδο από καουτσούκ με ένα ύφασμα από μαλλί.

* Το μαλλί έχει υψηλότερη συγγένεια ηλεκτρονίων από το καουτσούκ. Έτσι, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από τη ράβδο από καουτσούκ στο ύφασμα από μαλλί.

* Η ελαστική ράβδος χάνει ηλεκτρόνια και γίνεται θετικά φορτισμένη.

* Το ύφασμα από μαλλί κερδίζει ηλεκτρόνια και γίνεται αρνητικά φορτισμένο.

Η σειρά TriboElectric:

Οι επιστήμονες δημιούργησαν μια λίστα που ονομάζεται Triboelectric Series Αυτό κατατάσσει τα υλικά ανάλογα με την τάση τους να κερδίζουν ή να χάνουν ηλεκτρόνια. Αυτή η σειρά βοηθά στην πρόβλεψη ποιο υλικό θα καταστεί θετικά ή αρνητικά φορτισμένο όταν τρίβεται εναντίον άλλου.

Παράγοντες που επηρεάζουν το Triboelectric Effect:

* Ιδιότητες υλικού: Ο τύπος του υλικού και η συγγένεια ηλεκτρονίου του διαδραματίζουν τον μεγαλύτερο ρόλο.

* επιφάνεια: Μια μεγαλύτερη επιφάνεια σε επαφή αυξάνει την πιθανότητα μεταφοράς ηλεκτρονίων.

* Πίεση και ταχύτητα: Η δύναμη και η ταχύτητα τριβής μπορούν επίσης να επηρεάσουν τον διαχωρισμό του φορτίου.

* υγρασία: Η υγρασία μπορεί να επηρεάσει τη μεταφορά φορτίου, καθώς τα μόρια νερού μπορούν να απορροφήσουν τις χρεώσεις.

Συνοπτικά, το τρίψιμο δύο υλικών μαζί μπορεί να προκαλέσει τη μεταφορά ηλεκτρόνων από το ένα υλικό στο άλλο. Αυτή η μεταφορά ηλεκτρονίων δημιουργεί μια ανισορροπία φορτίου, με αποτέλεσμα ένα υλικό να γίνεται θετικά φορτισμένο και το άλλο αρνητικά φορτισμένο.