Électricité statique
L'électricité statique signifie l'augmentation de la charge électrique à la surface des objets. Cette charge électrique reste sur un objet jusqu'à ce qu'il s'écoule dans le sol ou qu'il perde rapidement sa charge par une décharge. L'échange de charge peut se produire dans des conditions telles que lorsque différents objets sont frottés et séparés. Une charge statique ne subsistera que lorsqu'une des surfaces présente une résistance élevée au flux électrique. Les effets de l'électricité statique sont familiers à la plupart des gens car ils peuvent voir, sentir et même entendre l'étincelle. Cette étincelle se produit lorsque l'excès de charge est neutralisé. Cette neutralisation se produit lorsque l'excès de charge s'écoule dans un conducteur électrique (par exemple un chemin vers la terre). Un autre flux de charge se produit lorsqu'un objet chargé se trouve à proximité d'une région avec un excès de charge de polarité opposée (positive ou négative). Le phénomène familier de "choc" statique est causé par la neutralisation de la charge.
La foudre, un exemple de décharge statique
Histoire
À l'époque grecque, Thales a trouvé de l'électricité statique en nettoyant son ambre. Mais à l'époque, ils n'y prêtaient pas attention et ne faisaient pas de recherches à ce sujet. Ils savaient juste que le frottement de quelque chose faisait une force de traction. Les recherches les plus sérieuses sur l'électricité statique ont commencé au 17ème siècle, quand Otto Von Guericke a fabriqué le premier générateur de friction. Et au 18e siècle, Coulomb a commencé à faire des recherches sur une quantité fixe d'électricité statique. Benjamin Franklin a associé l'électricité statique aux tempêtes. En 1832, Michael Faraday a publié les résultats de son expérience sur l'identité de l'électricité. Ce rapport a prouvé que l'électricité produite par un aimant, l'électricité voltaïque produite par une batterie et l'électricité statique sont toutes identiques. Depuis le résultat de Faraday, l'histoire de l'électricité statique peut être considérée comme l'étude de l'électricité en général.
Charge
De nombreuses situations peuvent provoquer de l'électricité statique.
- Le contact fait la séparation des charges :
La plupart des matériaux ont une attraction chimique unique pour les électrons. C'est pourquoi le frottement de différents matériaux peut entraîner une séparation des charges. Le matériau aura une charge positive s'il a une attraction moindre pour les électrons que l'autre matériau. Parfois, en marchant sur un tapis puis en touchant un objet métallique (poignée de porte par exemple), on peut provoquer un choc d'électricité statique.
- La pression fait la séparation des charges :
Une pression suffisamment forte permet de séparer les charges dans certains types de matériaux, comme les cristaux et les molécules de céramique.
- La chaleur permet la séparation des charges :
Le chauffage de certains matériaux peut donner de la puissance aux électrons. Grâce à cette puissance, les électrons se libèrent des atomes. Les atomes qui perdent des électrons deviennent une charge positive.
- L'accusation fait la séparation des charges :
Un objet chargé peut faire en sorte qu'un objet neutre ait une séparation de charge. Les charges de même signe (de négatif à négatif ou de positif à positif) se repoussent, et les charges de signe opposé s'attirent. Cela force la partie de l'objet neutre qui est proche de l'objet chargé à avoir une charge opposée à celle de l'objet chargé. Cette force s'affaiblit rapidement si les deux objets s'éloignent l'un de l'autre. L'effet se produit surtout lorsque l'objet neutre a une charge qui peut se déplacer librement
L'électricité statique peut provoquer un léger choc.
Décharge
La décharge statique est une charge excessive qui est neutralisée par un flux de charges provenant de ou vers l'environnement. Les charges positives reçoivent des électrons de l'environnement, et les charges négatives perdent leurs électrons au profit de l'environnement.
La sensation d'un choc électrique statique est causée par la stimulation des nerfs lorsque le courant de neutralisation circule dans le corps humain. En raison de la présence d'une grande quantité d'eau dans le corps, la charge n'est généralement pas suffisante pour provoquer un courant dangereusement élevé. La foudre est également un exemple de décharge statique. Un nuage reçoit une charge très importante en entrant en collision avec d'autres nuages. Il rejette l'excès de charge au sol. Mais cette énorme charge ne se produit jamais dans l'environnement naturel de l'homme, sauf s'il est frappé par la foudre.
Malgré la nature apparemment inoffensive de l'électricité statique, la recherche peut présenter des risques importants, car une charge importante peut faire tomber l'équipement en panne.
