Какво е статично електричество?

Някога като сте се опитвали да погалите домашния си любимец куче или коте, или когато сте събличали през главата си някой пуловер, дали сте усещали нещо странно, като токов удар, което ви е накарало да се стреснете и рязко да отдръпнете ръката си? А може би през зимата, когато се приберете вкъщи и свалите шапката си и косата ви е щръкнала, ама много? А опитвали ли сте следното, да натъркате балон в косата си и след това да го сложите на стената. Опитайте. Какво става?

Защо се случват тези неща? Дали това не е някаква магия? Не, това не е магия, това е статично електричество.

Преди обаче да научим нещо за него, трябва да разберем и основните неща за атомите и магнетизма.

Всички физически обекти са съставени от атоми. Атомът (от гръцки – неделим) е най-малката градивна частица на елементите, която запазва техните химични свойства. Древногръцкият философ Демокрит развива теорията за атома, но тя се утвърждава чак през изминалия 20-и век. Атомът не се дели при химически реакции, но и той на свой ред също е съставен от по-малки частици. През 1911 г. английският физик Ърнест Ръдърфорд създава своя планетарен модел за строежа на атома, а 2 години по-късно въз основа на този модел датският физик Нилс Бор създава квантовата теория на атома и модел на водородния атом.
Атомът съдържа положително заредено ядро и отрицателно заредени електрони, обикалящи по определени орбити около ядрото. Тези орбити отговарят на определени енергетични нива. Почти цялата маса на атома е концентрирана в ядрото, което заема много малка част от обема на атома, но има голяма плътност. Ядрото е съставено от субатомните частици нуклони – общото име на два от барионите (тежки частици): неутрони (незаредена частица) и протони (положително заредена частица), които имат еднакви маси. Самите протони и неутрони са съставени от по-елементарните частици – кварки. Или на кратко казано от своя страна атомите се делят на протони, електрони, неутрони. Протоните са положително заредени, електроните са отрицателно, а неутроните са неутрални.

Ето защо всички неща са съставени от заряди. Противоположните заряди се привличат един друг (отрицателните към положителните). А еднаквите заряди се отблъскват (положителен с положителен или отрицателен с отрицателен). Повечето от времето положителните и отрицателните заряди са балансирани в обекта, което прави целия обект неутрален.

Статичното електричество е резултат от дисбаланс между положителните и отрицателните заряди в даден обект. Тези заряди могат да се натрупат по повърхността на обекта, докато не се намери начин да бъдат освободени или разредени. Един от начините това да се направи е чрез съединяване на електрическата верига.

Триещите се един в друг материали си прехвърлят отрицателните заряди или електрони. Например, ако триете обувката си в килима, тялото ви ще събере допълнителни електрони. Те ще се придържат към тялото ви, докато не успеят да се освободят. Така ако погалите кучето си, тези електрони се освобождават и вие имате усещането, че ви лови ток. Но не се притеснявайте, това е просто статично електричество и не е толкова страшно.

А какво можем да кажем за щръкналата коса? Когато сваляте шапката си, електроните се прехвърлят от шапката на косата създавайки тази интересна прическа. Нали не сте забравили, че обекти с един и същи заряд се отблъскват. Тъй като шапката ви и косата ви имат един и същи заряд, те правят точно това. Космите на косата просто се опитват да се отдалечат възможно най-много един от друг и затова щръкват нагоре!

А какво ще кажете за балона, който се придържа към стената. Той има излишък от електрони (отрицателни заряди) на повърхността си. Стената пък е положително заредена в сравнение с балона. Така когато двата обекта влизат в контакт, балонът се „залепва“ за стената заради правилото, че противоположностите се привличат (положително с отрицателно).

Опитайте тези забавни неща със статично електричество:
Непослушният балон
Огъващата се вода
Магнитният гребен