Στατικός vs Δυναμικός Ηλεκτρισμός
Όλοι γνωρίζουμε για τον ηλεκτρισμό καθώς τον βλέπουμε να λειτουργεί με τη μορφή φώτων, ανεμιστήρων, κλιματιστικών, ψυγείων και πολλών άλλων συσκευών. Είναι ένα είδος ενέργειας που έχει την ικανότητα να κάνει τις συσκευές να λειτουργούν. Δεν μπορούμε να δούμε τον ηλεκτρισμό αλλά η επίδρασή του φαίνεται, ακούγεται, μυρίζεται και μπορεί ακόμη και να αγγίξει (όπως όταν παθαίνουμε σοκ). Το φαινόμενο του ηλεκτρισμού μπορεί εύκολα να εξηγηθεί μέσω της θεωρίας των ηλεκτρονίων. Υπάρχουν βασικά δύο είδη ηλεκτρισμού, ο δυναμικός ηλεκτρισμός και ο στατικός ηλεκτρισμός. Υπάρχουν πολλές διαφορές σε αυτούς τους δύο τύπους ηλεκτρικής ενέργειας για τις οποίες θα μιλήσουμε σε αυτό το άρθρο.
Όλη η ύλη αποτελείται από άτομα που περιέχουν ίσο αριθμό νετρονίων και πρωτονίων στον πυρήνα τους και ηλεκτρόνια που περιστρέφονται έξω από τον πυρήνα σε τροχιές. Σε κανονικές συνθήκες, τα πρωτόνια (θετικά φορτία) εξισορροπούν τα ηλεκτρόνια (αρνητικά φορτία) καθώς είναι ίσα σε αριθμό. Ωστόσο, ορισμένα άτομα είναι ικανά να προσελκύουν ηλεκτρόνια ενώ μερικά είναι ικανά να χάσουν τα ηλεκτρόνια τους. Αυτό είναι γνωστό ως ροή ηλεκτρονίων. Τα ηλεκτρόνια στις εξωτερικές τροχιές των ατόμων είναι χαλαρά (ελκόμενα λιγότερο από τα πρωτόνια στον πυρήνα) και ονομάζονται ελεύθερα ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια μπορούν να απελευθερωθούν από τα άτομα και μια σταθερή ροή αυτών των ηλεκτρονίων σχηματίζει ηλεκτρικό ρεύμα. Με βάση την ικανότητά τους να χάνουν ή να αποκτούν ηλεκτρόνια, οι ουσίες ταξινομούνται σε αγωγούς, μονωτές και ημιαγωγούς. Ενώ τα μέταλλα είναι αγωγοί, το γυαλί, το ξύλο, το καουτσούκ κ.λπ. είναι μονωτές.
Ο στατικός ηλεκτρισμός είναι φαινόμενο των μονωτών. Όταν δύο μονωτήρες όπως ένα λαστιχένιο μπαλόνι και μια πλαστική ζυγαριά τρίβονται μεταξύ τους, και οι δύο φορτίζονται ηλεκτρικά. Ενώ ο ένας χάνει μερικά ηλεκτρόνια, ο άλλος κερδίζει μερικά ηλεκτρόνια. Αυτό θεωρείται ότι το μπαλόνι μπορεί να κολλήσει σε έναν τοίχο, ενώ η κλίμακα αποκτά την ικανότητα να προσελκύει μικρά κομμάτια χαρτιού. Η ουσία που χάνει ηλεκτρόνια φορτίζεται θετικά και η ουσία που αποκτά ηλεκτρόνια φορτίζεται αρνητικά. Αυτά τα φορτία είναι ακίνητα και παραμένουν στην επιφάνεια της ουσίας. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει ροή ηλεκτρονίων, αυτό αναφέρεται ως στατικός ηλεκτρισμός.
Από την άλλη πλευρά, όταν τα ηλεκτρόνια απελευθερώνονται από μια ουσία και γίνονται να ρέουν σε ένα υλικό, παράγει δυναμικό ηλεκτρισμό και είναι το είδος που γνωρίζουμε. Εάν τα ηλεκτρόνια ρέουν προς μία μόνο κατεύθυνση, το ρεύμα που παράγεται ονομάζεται συνεχές ρεύμα (DC) (για παράδειγμα το ρεύμα που παράγεται στην μπαταρία του αυτοκινήτου σας). Εάν τα ηλεκτρόνια αλλάζουν συνεχώς την κατεύθυνσή τους από θετική σε αρνητική, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται ονομάζεται εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Αυτό είναι το είδος ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχεται στα σπίτια μας και λειτουργεί όλες τις συσκευές μας.
Συνοπτικά:
Στατικός Ηλεκτρισμός εναντίον Δυναμικού Ηλεκτρισμού
• Η ροή των ηλεκτρονίων σε ένα υλικό ονομάζεται ηλεκτρισμός
• Σε περίπτωση στατικού ηλεκτρισμού δεν υπάρχει ροή ηλεκτρονίων και είναι αποτέλεσμα ανισορροπίας μόνο θετικών και αρνητικών φορτίων. Τα ηλεκτρόνια παραμένουν ακίνητα και δεν κινούνται.
• Στην περίπτωση του δυναμικού ηλεκτρισμού, η ροή των ηλεκτρονίων μπορεί να είναι είτε σε μία κατεύθυνση (συνεχές ρεύμα), είτε μπορεί να αλλάζει κατευθύνσεις επανειλημμένα (εναλλασσόμενο ρεύμα).
