Diferența dintre energia electrică statică și curentă

Diferența principală - electricitatea statică vs. cea curentă

Static și energia electrică actuală se referă la fenomenele legate de comportamentul încărcăturilor electrice. principala diferență între energia electrică statică și curentă este termenul respectiv electricitatea statică se referă la situațiile în care există un excedent de taxe într-o regiune fără a exista un flux net de încărcare, întrucât energia electrică curentă se referă la cazurile în care există un flux net de încărcare ca răspuns la o diferență de potențial.

Ce este Static Electricity

Atomii care alcătuiesc materiale constau din protoni și electroni. Protonii sunt încărcați pozitiv, în timp ce electronii sunt încărcați negativ. În materiale neutre din punct de vedere electric, numărul de protoni este egal cu numărul de electroni, deci nu există nicio sarcină netă. Când unii materiale sunt frecați împreună, electronii pot fi transferați de la un material la altul. Materialul care pierde electroni acum devine încărcat pozitiv, în timp ce materialul care câștigă electroni devine încărcat negativ. 

Asemenea acuzații se resping reciproc, în timp ce, spre deosebire de taxe, atrag. Dacă frecați o tijă de polietilenă cu o bucată de țesătură, unii electroni din cârpă se transferă pe tija, făcând tijă încărcată negativ. Dacă aduceți tija în apropierea unui curent lent și constant de apă dintr-un robinet, puteți vedea că apa se deplasează spre tijă. Acest lucru se datorează faptului că încărcăturile negative în apă se îndepărtează de tija de polietilenă, făcând apa mai aproape de tija de polietilenă mai pozitivă. Deoarece atârnă încărcăturile, curentul de apă se înclină acum spre tijă. O demonstrație a acestui efect este prezentată în videoclipul de mai jos:

Atunci când un material este încărcat, taxele excesive se resping reciproc. Deci, ori de câte ori este posibil, ei încearcă să se miște și să facă din nou materialul neutru, astfel încât să minimizeze repulsia. Cu toate acestea, dacă materialul este înconjurat de un izolator, încărcăturile nu pot curge în alt loc și materialul rămâne încărcat. Termenul de electricitate statică descrie acest tip de situație atunci când are loc o acumulare în exces, fără a se putea mișca încărcături și a face din nou materialul neutru. Rețineți că în termeni de protoni și electroni, este întotdeauna electroni care se poate deplasa. Deci, dacă este un material încărcat negativ, electronii încearcă să curgă afară din material și dacă este un material incarcat pozitiv, electronii încearcă să curgă în materialul.

Uneori însă, dacă există un număr mare de excedente, repulsia este atât de mare încât electronii au suficientă energie pentru a curge printr-un izolator. Asta se întâmplă în timpul unei lovituri de trăsnet. Thunderclouds devin încărcate în timp ce se freacă unul împotriva celuilalt în atmosferă. Dacă în cloud se acumulează suficiente încărcări, electronii pot circula între sol și nor, pentru a neutraliza norul. Evacuarea electronilor este rapidă, și asta este ceea ce experimentăm fulger.

Generatoarele Van de Graaff sunt folosite și pentru a demonstra electricitatea statică. În acestea, există o centură de cauciuc care se freacă de o perie pentru a crea încărcături. Aceste taxe se acumulează pe o cupolă. Dacă o persoană atinge cupola în timp ce stă pe un izolator, părul "se află pe capăt", deoarece părul este încărcat de aceeași taxă și începe să respingă. Dacă o mică sferă de metal este adusă foarte aproape de un generator încărcat de Van de Graaff, excedentele de taxe se transferă rapid sub forma unei scântei. Acest proces este același lucru cu ceea ce se întâmplă în timpul fulgerului.

Domul unui generator de van de Graaff care se descarcă

Ce este curentul electric

Actual este un termen care este folosit pentru a descrie a net curgere de încărcare. Specific, actual se referă la debitul de încărcare. Debitul de încărcare este stabilit de a diferenta potentiala. Dacă taxa este dată de , apoi curentul electric este:

Aproape toate curenții electrici cu care ne confruntăm constau într-un flux de electroni. În mod convențional, ne îndreptăm direcția actual să fie în direcția opusă direcției fluxului de electroni. În modul în care utilizăm curentul electric, îi conducem în jur circuite, și trebuie să folosim energia pentru a menține o diferență de potențial, astfel încât taxele să continue să curgă.

Există două tipuri principale de curent: în curent continuu, diferența de potențial care conduce curentul își menține direcția. În consecință, electronii curg continuu de-a lungul unei direcții. În curent alternativ, diferența de potențial este constant făcută pentru a schimba direcția și, ca răspuns, electronii se mișcă de asemenea înapoi și înapoi. Odată ce electronii curg, își dau energia. Dispozitivele electrice funcționează prin folosirea acestei energii eliberate de electroni.

Interesant, o încărcătură în mișcare produce întotdeauna un câmp magnetic în jurul acestuia. Prin urmare, ori de câte ori un curent curge într-un fir, există un câmp magnetic în jurul acestuia. Putem folosi această proprietate pentru a crea electromagneți.

Diferența dintre energia electrică statică și curentă

Charge Flow

În electricitate statica, există un exces de un tip de încărcare într-o regiune. Totuși, există nici un flux net de încărcare.

În energia electrică actuală, taxele de debit ca răspuns la o diferență de potențial.

Flux constant de curent

În electricitate statica, descărcările se produc atunci când se acumulează o încărcare suficientă. Nu este posibil să se mențină un flux constant de încărcare fără a se acorda timp pentru ca materialul să acumuleze din nou încărcături.

În energia electrică actuală, putem menține un flux constant de curent, dând energie sistemului. 

Camp magnetic

Câmpurile magnetice nu se formează în jurul materialelor încărcate electricitate statica.

De cand energia electrică actuală constă în sarcini curgătoare, se formează un câmp magnetic semnificativ în jurul conductorului care transportă curentul. 

Datorită fotografiei:

"Spark de către producătorul Van de Graaff de la Muzeul de Științe din Boston, Massachusetts" de Z22 (Lucrări proprii) [CC BY-SA 4.0], prin intermediul Wikimedia Commons