¿Cuál es la diferencia entre electrificación por fricción, electrificación por inducción y electrificación por contacto?
Diferencia:
Electrificación por fricción: Cuando dos objetos se frotan entre sí, debido a que los núcleos de diferentes objetos tienen diferentes capacidades para unir electrones fuera del núcleo, uno de los objetos debe haber perdido algo. electrones Otro objeto obtiene los electrones adicionales. Esta transferencia de electrones es la esencia de la triboelectricidad. También es la transferencia de electrones lo que hace que los objetos se carguen.
Carga inductiva: Bajo la acción de las cargas sobre un cuerpo cargado, las cargas positivas y negativas del conductor se separan, provocando que la carga se transfiera de una parte del conductor a otra.
Carga por contacto: materiales heterogéneos están en contacto entre sí. Debido a las diferentes funciones de trabajo de los materiales, cuando la distancia entre ambos materiales se acerca al nivel atómico, se generarán cargas en las dos superficies. contacto, formándose así El fenómeno de los cuerpos cargados.
Información ampliada:
Electrificación por contacto, incluyendo electrificación por contacto sólido-sólido, electrificación por contacto sólido-líquido, electrificación por contacto sólido-gas, etc. La electrificación por fricción es un tipo especial de electrificación por contacto. Cuando un objeto cargado entra en contacto con otro objeto, el método de electrificación incluye electrificación por contacto y electrificación por conducción.
La fricción es en realidad un proceso continuo de separación de contactos entre diferentes puntos de contacto a lo largo de la superficie de contacto de dos sólidos. Dado que la diferencia de potencial de contacto solo ocurre entre sólidos en estrecho contacto entre sí, parece ser muy plana. En realidad, la superficie del objeto es irregular. Incluso si están muy cerca, en realidad no están en estrecho contacto en los huecos, por lo que el efecto de la electrificación por contacto puro es relativamente débil.
Pero si se frotan dos superficies cercanas, el número de puntos de contacto (o área de contacto) por debajo de 2,5 nm puede aumentar considerablemente. Además, la fricción equivale a una serie de procesos de separación de contactos, por lo que la fricción puede hacer que el efecto de electrificación sea muy evidente. De esto se desprende que el principal mecanismo de electrificación por fricción sigue siendo la electrificación por contacto.
Sin embargo, debido a que la fuerza mecánica actúa sobre el objeto durante la fricción para deformarlo, incluirá el efecto piezoeléctrico para la electrificación y debido a que la fricción también puede causar que la parte convexa de la interfaz se rompa, también incluye; La rotura genera electricidad. La fricción también genera calor y provoca cambios de temperatura, por lo que también puede incluir factores como el efecto termoeléctrico. En resumen, la electrificación por fricción generalmente no es un mecanismo único de electrificación, sino que incluye una variedad de mecanismos de electrificación, pero no hay duda de que la electrificación por contacto juega un papel importante en ella.
La carga por inducción es el fenómeno de redistribución de carga sobre un objeto bajo la acción de un campo electrostático. Por ejemplo: cuando se enciende un dispositivo, se genera un determinado campo electromagnético. Los objetos circundantes se ven afectados por el campo e inducirán cargas parciales, como la pantalla cargada de un monitor.
La carga capacitiva es más complicada y se produce cuando un objeto cargado que ya tiene una determinada carga se acerca o se separa de otro objeto. Según la fórmula de capacitancia de placas paralelas c = εS/4πkd (S es el área enfrentada de la pieza de metal, d es la distancia entre las dos piezas de metal). La capacitancia del sistema cambia de Q = CV (C es capacitancia, V es voltaje), se puede ver que el potencial electrostático en objetos o cuerpos humanos que transportan una cierta cantidad de electricidad cambiará, lo que causará daños a dispositivos microelectrónicos como. bloques integrados.
El proceso de cargar un conductor utilizando el principio de inducción electrostática. La bola A originalmente no está cargada y la bola B cargada hace que la carga de la bola A se transfiera. Cuando está conectada a tierra, la bola A se carga mediante procesos como c, ey f, lo que se denomina carga por inducción.
Por supuesto, en el caso d, la bola A será neutral; en el caso b, la suma algebraica de las cargas positivas y negativas totales en la bola A es cero, + es la carga libre y - es la carga ligada; en e En este caso, aunque la bola A tiene una carga de 1, no muestra propiedades eléctricas al mundo exterior. En este momento, la bola A es un cuerpo cargado ligado.
Dos tipos de cargas eléctricas: En la naturaleza sólo existen dos tipos de cargas eléctricas. Se estipula que la carga transportada por la varilla de vidrio frotada con seda se llama carga positiva, y la carga transportada por la varilla de caucho frotada con piel se llama carga negativa.
Interacción entre cargas: Las cargas similares se repelen y las cargas diferentes se atraen.
Dos objetos cualesquiera que se froten pueden generar electricidad. A mediados del siglo XVIII, luego de análisis e investigaciones, el científico estadounidense Benjamín Franklin creía que existen dos tipos de electricidad con propiedades diferentes, llamadas electricidad positiva y electricidad negativa. La electricidad cargada por los objetos debido a la fricción es positiva o negativa.
Esencia: La esencia de la electrificación por fricción es la transferencia de carga.
Materiales de referencia: Enciclopedia Baidu - ¿Electrificación por contacto? Enciclopedia Baidu - ¿Electrificación por inducción? ¿Electrificación por fricción?