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¿Qué es la electricidad estática?

¿Qué es la electricidad estática?

La electricidad estática es un conjunto de fenómenos asociados con la ocurrencia, conservación y relajación de una carga eléctrica libre en la superficie o en la mayor parte de los dieléctricos o en los conductores aislados.

La electrificación de dieléctricos por fricción puede ocurrir cuando dos sustancias diferentes entran en contacto debido a la diferencia en las fuerzas atómicas y moleculares (debido a la diferencia en la función de trabajo del electrón de los materiales). En este caso, la redistribución de electrones (en líquidos y gases también iones) ocurre con la formación en las superficies de contacto de las capas eléctricas con signos iguales de cargas eléctricas. De hecho, los átomos y las moléculas de una sustancia, que tienen una atracción más fuerte, separan los electrones de otra sustancia, creando un movimiento de vórtice de los iones del medio en que están cerrados.

La diferencia de potencial resultante de las superficies de contacto depende de una serie de factores: las propiedades dieléctricas de los materiales, los valores de su presión mutua en el contacto, la humedad y la temperatura de las superficies de estos cuerpos y las condiciones climáticas. En la separación posterior de estos cuerpos, cada uno de ellos retiene su carga eléctrica, y con el aumento de la distancia entre ellos a causa del trabajo en curso a la separación de cargas, la diferencia de potencial aumenta y puede llegar a decenas y cientos de kilovoltios.

Se pueden formar descargas eléctricas debido a cierta conductividad eléctrica del aire húmedo. Con una humedad del aire de más del 85%, prácticamente no se produce electricidad estática.

Electricidad estática en la vida cotidiana

La electricidad estática está muy extendida en la vida cotidiana. Si, por ejemplo, una alfombra de lana está extendida en el piso, entonces al frotar, el cuerpo humano puede recibir una carga eléctrica negativa, mientras que la alfombra tendrá una positiva. Otro ejemplo es la electrificación de un peine de plástico, que, después del peinado, recibe una carga negativa y el pelo recibe una carga positiva. El acumulador de carga negativa suele ser bolsas de plástico, espuma de poliestireno. El acumulador de una carga adicional puede ser espuma de poliuretano de poliuretano seco, si se pulsa a mano.

Cuando una persona el cuerpo está electrificado toca un objeto metálico, como una tubería de calefacción o un refrigerador, la carga acumulada se descargará instantáneamente y la persona sentirá una leve descarga eléctrica.

La descarga electrostática pasa a muy alto voltaje y corrientes extremadamente bajas. Incluso un simple peinado de pelo en un día seco puede conducir a la acumulación de una carga estática con un voltaje de decenas de miles de voltios, pero, la corriente de su liberación será tan pequeña que a menudo ni siquiera se puede sentir. Son los valores bajos de corriente de los que evitan que una carga estática perjudique a una persona cuando se produce una descarga instantánea.

Por otra parte, como voltajes pueden ser peligrosos para elementos de diversos dispositivos electrónicos: microprocesadores, transistores, etc. Por lo tanto, cuando se trabaja con componentes electrónicos, se recomienda tomar medidas para evitar la acumulación de carga estática.

Rayo

Como resultado del movimiento de las corrientes de aire saturadas con vapor de agua, se forman nubes de tormenta que son portadoras de electricidad estática. Las descargas eléctricas se forman entre nubes con carga opuesta o, más a menudo, entre una nube cargada y la capa de ozono de la tierra, seguidas de una descarga en la tierra. Cuando se llega a una diferencia de potencial crítico, se produce una descarga de un rayo entre las nubes, en la tierra o en la capa casi cósmica del planeta. Para protegerse contra los rayos, se instalan pararrayos que conducen la descarga directamente en el suelo.

Además de los rayos, las nubes de tormenta pueden causar potenciales eléctricos peligrosos en objetos metálicos aislados debido a la inducción electrostática.

En 1872, una expedición dirigida por el geógrafo Henry Gannett fue conquistado por el 13 de la altura de la montaña de Montana (Estados Unidos). Se le dio el nombre de Electric Peak, ya que las chispas de los dedos y el cabello en la cabeza empezaron a caer los conquistadores pioneros en la parte superior después de una tormenta eléctrica.

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Última revisión: 23 de enero de 2020