La electricidad “estática” es simplemente alta tensión.
¡Es Kilo-voltaje!
Cuando raspas la alfombra y golpeas a una persona o al pomo de una puerta, has cargado tu cuerpo a más de 1,000 voltios. Las chispas son débiles a solo mil voltios del cuerpo: apenas visibles en la oscuridad y emitiendo ligeros sonidos de tic. A dos mil voltios, las chispas tienen 4 veces más energía, crecen hasta 1/16 “de largo y suenan como un clic distinto. A cuatro mil voltios tienen 8 veces más energía, haciendo un chasquido más fuerte, ¡y comienzan a DOLORARSE! la chispa dolorosa del pomo de la puerta corre a más de 7,000 voltios.
¿Cuál es la peor chispa? Quiero decir, además de los generadores VandeGraaff en el aula. Los investigadores lo encontraron: los trabajadores en la perforación petrolera de la costa norte de Alaska estaban recibiendo chispas extremadamente dolorosas al tocar la puerta interior después de deslizarse por los asientos del camión, los amplios bancos de plástico desde el lado del pasajero hasta el conductor. ¡Más de 35,000 voltios! 100 veces más energía que una pequeña chispa de kilovoltios; suficiente para contraer los músculos de sus brazos.
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Aquí hay otra toma.
La “electricidad estática” común es simplemente los electrones y protones que ya están dentro de la materia; dentro de todos los átomos. Los electrones llevan la carga negativa y los protones los positivos.
Pero la mayoría de los objetos normalmente no tienen “carga estática”. Por lo general, la materia es eléctricamente neutral en general. Sin embargo, al mismo tiempo, ¡está hecho de electricidad estática! Los objetos contienen cantidades iguales de carga opuesta en equilibrio casi perfecto; están hechos de electricidad cancelada.
Cada vez que separamos los más y los menos, y los separamos a muchos centímetros de distancia, ¿qué es eso? Ajá, eso es lo mismo que formar átomos gigantes. Eso explica por qué la electricidad estática parece tan extraña. Es lo mismo que jugar con un átomo gigante del tamaño de una toronja o una pelota de playa.
Aquí hay un video genial que muestra el proceso de “electrificación estática”. El + plus se está separando del -minus. El voltaje se ve como las líneas (invisibles) de flujo eléctrico entre la carga opuesta. Cuando sientes “cosas raras” en el aire cerca de un globo cargado, sientes voltaje puro. Las cargas están en los objetos, mientras que el alto voltaje está en el aire entre ellos.
Entonces, la carga eléctrica o “estática” que encontramos en el mundo cotidiano, en realidad son desequilibrios de los dos tipos opuestos de electricidad que ya estaban allí dentro de los objetos. En electricidad “estática” no estamos viendo la carga en sí. En cambio, estamos viendo una separación de carga, un desequilibrio de carga. Esto también se llama “Carga Neta”. Todos los días la electricidad estática es de carga neta.
Cuando hay cantidades iguales de carga positiva y negativa, solo tenemos materia neutra diaria: átomos que contienen protones y electrones. Pero cada vez que tenemos más protones que electrones en una ubicación, tenemos una carga neta positiva: un ligero desequilibrio positivo. Y también lo contrario: una carga neta negativa es cuando hay muy pocos protones o demasiados electrones.
Cuando frotamos la piel con plástico, ¿cómo “crea estática”? En realidad, no crea ninguna carga, sino que separa la carga que ya estaba allí. Cancela los cargos opuestos dentro de la materia normal. Se llama “carga por fricción”, pero un nombre mejor sería “carga por contacto” o “electrificación por contacto”. O simplemente “separación de carga”. No se requiere fricción, y podemos producir carga de contacto simplemente presionando las superficies para unirlas y luego pelarlas. Llámalo “electrificación por pelado”.
Finalmente … La electricidad estática no es estática ni inmóvil. El nombre “estático” proviene de la ciencia de la electrostática, que es lo opuesto a la ciencia de la electrodinámica. ¡No es inmóvil, sino que no es solo electrodinámica! 🙂 La electrostática involucra fuerzas, campos y carga eléctrica. Pero los cargos no tienen que permanecer quietos. Por ejemplo, para producir una situación “electrostática”, simplemente podemos tomar una instantánea de una situación que cambia rápidamente. O simplemente podemos enfocar la atención en los campos y las cargas mientras ignoramos cualquier corriente o magnetismo presente. La “electricidad estática” es principalmente un punto de vista particular y un campo de la ciencia. Pero también el término “electricidad estática” se ha asociado con “carga neta”. Ese no es un gran problema a menos que creamos que los cargos deben permanecer inmóviles. No, solo tienen que ser desequilibrados y no neutrales.
O, aquí hay una analogía. La presión del agua es parte de la ciencia hidrostática. ¿Eso significa que la presión del agua realmente está hecha de “agua estática”? No, por supuesto que no. La presión del agua es solo ciencia hidrostática. Y aún peor para nuestros cerebros pobres, el agua estática verdaderamente inmóvil puede tener presión cero. No hay efectos hidrostáticos presentes. Lo mismo ocurre con la electricidad: las cargas inmóviles pueden tener voltaje cero, sin fuerzas y sin efectos de “electricidad estática”. Sin embargo, las cargas son inmóviles y estáticas, ¡así que eso debe ser imposible! Mal, pero eso no es problema, ya que “electricidad estática” se refiere a voltaje, fuerzas y carga neta. No se refiere a la inmovilidad. La electricidad estática es parte de la ciencia eléctrica; la parte donde estamos ignorando cualquier corriente o cambio rápido. Y sí, la llamada electricidad “estática” puede fluir de una manera muy no estática, pero aún así no pierde ninguno de los sonidos crujientes y la sensación de hormigueo; el olor a ozono o la atracción del polvo y la pelusa. Los flujos de electricidad “estática” se pueden demostrar con cualquier generador VandeGraaff de clase, o con una fuente de alimentación de 10,000V CC.
Finalmente, muchos libros de texto de la escuela primaria afirman que la electricidad estática es una forma de energía, y la electricidad actual es otra forma de energía. Esto es simplemente incorrecto. Es una distorsión del hecho de que la energía electromagnética tiene dos aspectos: la tensión / campos electrónicos y la corriente / magnetismo. La corriente y el voltaje no son realmente dos formas separadas de energía, sino dos caras del electromagnetismo. Sí, podemos almacenar energía como voltaje en condensadores y energía como corriente en bobinas de electroimán. ¿Te das cuenta de dónde viene la idea errónea? El voltaje es parte de la ciencia electrostática, y los condensadores son dispositivos para mantener la carga neta o la separación de carga. Alguien podría concluir que la electrostática o “electricidad estática” es una cosa separada, como un tipo de energía. No, no lo es. La electricidad no es una forma de energía.
Michael Faraday eliminó todas las BS sobre este tema en 1839, cuando exploró la naturaleza fundamental de la “electricidad”. Todos los autores de la escuela primaria ignoran esto y enseñan todo lo contrario de los descubrimientos de Faraday. Esto solo significa que, a medida que envejecemos, tenemos que aprender a identificar y rechazar todas las “Mentiras a los niños” que nos enseñaron en los grados anteriores a la escuela secundaria. Un ejemplo importante de los errores es que la electricidad es una forma de energía y que la electricidad estática está separada de la electricidad actual. (No, esto realmente significa que tenemos dos campos de ciencia separados, la electrostática y la electrodinámica. En el mundo real, la energía eléctrica es solo una cosa, y son las mentes humanas las que la han dividido en temas separados para poder estudiarla). eso.)
Entonces. En el artículo “Identidad de las electricidad” de Faraday, comparó los efectos de la electricidad “estática”, con electricidad de batería, con salidas de dinamo, con salida de anguila eléctrica, termopares, etc. Llegó a la conclusión de que todas las “electricidad” eran la misma cosa. No había muchos tipos de electricidad, solo uno. Faraday concluyó que “estático” y “actual” no eran entidades separadas. Las únicas diferencias que encontró estaban en los rangos de voltaje y corrientes involucradas. Por ejemplo, las baterías y los electroimanes son de alta corriente a bajo voltaje, mientras que los condensadores y la carga por fricción son de baja corriente a alto voltaje. Solo existe una electricidad, asociada con una sola energía. Hoy se llama electromagnetismo. Para enviar energía a una ciudad distante, enviamos electrostática (líneas de alta tensión) y también enviamos corriente eléctrica (amperios altos en esas líneas). Para calcular el flujo de energía, multiplicamos la “estática” por la “corriente”. voltaje multiplicado por los amperios. Voltaje sin corriente, uno sin el otro, eso no es energía electromagnética.
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