1.3.1Зарядка

Атом состоит из протонов, электронов и нейтронов. Протоны имеют положительный заряд, электроны отрицательный, а нейтроны — это частицы, не обладающие зарядом. Когда атом имеет одно и то же число электронов и протонов, то положительные и отрицательные заряды уравновешивают друг друга. В этом случае атом будет нейтральным. Если атом получает электрон, он становиться отрицательно заряженным, если атом теряет электрон, он соответственно становится положительно заряженным.

В итоге мы можем сказать, что положительные или отрицательные заряды имеют место, если есть недостаток или избыток электронов, вращающихся на орбите атома. (Приложение 3)

1.3.2.Поля

Визуально электростатическое поле можно представить как группу силовых линий, начинающихся на положительных зарядах и оканчивающихся на отрицательных. Все мы помним из школьного курса физики, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются. Это результат действия электрического поля. Все заряженные объекты имеют поле вокруг себя. (Приложение 4)

2. Зарядка объектов

2.1.Как генерируется статическое электричество

Основные причины появления статического электричества:

• Контакт между двумя материалами и их отделение друг от друга (включая трение, намотку/размотку и пр.).

• Быстрый температурный перепад (например, в момент помещения материала в духовой шкаф).

• Радиация с высокими значениями энергии, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские X-лучи, сильные электрические поля (нерядовые для промышленных производств).

• Резательные операции (например, на раскроечных станках или бумагорезальных машинах).

• Электромагнитная индукция (вызванное статическим зарядом возникновение электрического поля).

2.2.Способы зарядки объектов

2.2.1.Трибоэлектризация

Большинство статического электричества генерируется трибоэлектризацией.

Трибоэлектричество (от греч. tribos — трение) — явление возникновения электрических зарядов при трении.(Приложение 5) Наблюдается при взаимном трении двух диэлектриков, полупроводников или металлов различного химического состава или одинакового состава, но разной плотности, при трении металлов о диэлектрики, при трении двух одинаковых диэлектриков, при трении жидких диэлектриков друг о друга или о поверхность твёрдых тел и др. При этом электризуются оба тела. Их заряды становятся одинаковыми по величине и противоположными по знаку.

Трибоэлектрический заряд появляется тогда, когда два материала контактируют между собой, а затем отделяются друг от друга. При этом материалы могут быть твердыми, жидкими или газообразными

Примерами могут послужить самые элементарные вещи: ходьба является одним из самых больших источников трибоэлектрического заряда. При ходьбе происходит контакт подошвы обуви с напольным покрытием, а затем их последующее разделение (Приложение 6). При этом данное действие происходит многократно. Человеческое тело является хорошим проводником, что позволяет ему проводить и накапливать заряды, образующиеся в ходе разделения двух материалов. Еще одним примером могут служить конвейерные ленты, приводные ремни и другие движущиеся части механизмов и машин, которые становятся источником трибоэлектрического заряда.

Уровни образовавшегося потенциала при выполнении человеком обыденных действий представлены в таблице.(Приложение 7)

Таблица 3. Примеры образования электростатического заряда и уровень образовавшегося потенциала при выполнении человеком обыденных действий