Unterschied zwischen statischer und aktueller Elektrizität

Hauptunterschied - statische gegen aktuelle Stromstärke

Statisch und Strom Strom beziehen sich auf die Phänomene, die mit dem Verhalten elektrischer Ladungen zusammenhängen. Das Hauptunterschied zwischen statischer und aktueller Elektrizität ist das der Begriff Statische Elektrizität bezieht sich auf Situationen, in denen es zu einem Überschuss an Gebühren in einer Region kommt, ohne dass ein Nettofluss vorhanden ist, wohingegen Aktuelle Elektrizität bezieht sich auf Fälle, in denen ein Nettoladungsfluss als Reaktion auf eine potenzielle Differenz vorliegt.

Was ist statische Elektrizität?

Atome, aus denen Materialien bestehen, bestehen aus Protonen und Elektronen. Protonen sind positiv geladen, während Elektronen negativ geladen sind. In elektrisch neutralen Materialien ist die Anzahl der Protonen gleich der Anzahl der Elektronen, so dass es keine Nettoladung gibt. Wenn ein Material zusammengerieben wird, können Elektronen von einem Material zum anderen übertragen werden. Das Material, das Elektronen verliert, wird jetzt positiv geladen, während das Material, das Elektronen gewinnt, negativ geladen wird. 

Die gleichen Gebühren stoßen sich gegenseitig ab, während im Gegensatz zu anderen Gebühren anziehen. Wenn Sie einen Polyethylenstab mit einem Tuch abreiben, werden einige Elektronen aus dem Tuch auf den Stab übertragen, wodurch der Stab negativ aufgeladen wird. Wenn Sie die Stange aus einem Wasserhahn in die Nähe eines langsamen, stetigen Wasserstrahls bringen, können Sie sehen, dass sich das Wasser in Richtung der Stange bewegt. Dies liegt daran, dass sich die negativen Ladungen im Wasser vom Polyethylenstab entfernen, wodurch das Wasser näher am Polyethylenstab positiver wird. Da sich ähnliche Ladungen anziehen, neigt sich der Wasserstrahl jetzt in Richtung der Stange. Eine Demonstration dieses Effekts wird im folgenden Video gezeigt:

Wenn ein Material aufgeladen wird, stoßen sich die überhöhten Gebühren gegenseitig ab. Wenn immer möglich, versuchen sie sich zu bewegen und das Material wieder neutral zu machen, um die Abstoßung zu minimieren. Wenn das Material jedoch von einem Isolator umgeben ist, können die Ladungen nicht an einen anderen Ort fließen, sodass das Material geladen bleibt. Der Begriff statische Elektrizität beschreibt diese Art von Situation, wenn eine Überladungsakkumulation auftritt, ohne dass Ladungen sich bewegen und das Material wieder neutral machen können. Beachten Sie, dass es in Bezug auf Protonen und Elektronen immer das ist Elektronen das kann sich bewegen. Also wenn ein material ist negativ geladen, Elektronen versuchen zu fließen aus des Materials und wenn ein Material ist positiv geladen, Elektronen versuchen zu fließen in das Material.

Wenn jedoch eine große Anzahl überschüssiger Ladungen vorhanden ist, ist die Abstoßung so hoch, dass Elektronen genug Energie haben, um durch einen Isolator zu fließen. Dies passiert während eines Blitzeinschlags. Gewitterwolken werden aufgeladen, wenn sie in der Atmosphäre aneinander reiben. Wenn sich genügend Ladungen in der Wolke aufbauen, können Elektronen zwischen dem Boden und der Wolke fließen, um die Wolke zu neutralisieren. Die Entladung von Elektronen ist schnell und das erleben wir als Blitz.

Van de Graaff-Generatoren werden auch zum Nachweis statischer Elektrizität eingesetzt. In diesen gibt es einen Gummiband, der gegen eine Bürste reibt, um Ladungen zu erzeugen. Diese Gebühren werden in einer Kuppel gesammelt. Wenn eine Person die Kuppel berührt, während sie auf einem Isolator steht, "stehen die Haare" am Ende, weil ihre Haare durch die gleiche Ladung aufgeladen werden und sich abstoßen. Wenn eine kleine Metallkugel sehr nahe an einen aufgeladenen Van de Graaff-Generator herangeführt wird, werden die überschüssigen Ladungen in Form eines Funkens schnell übertragen. Dieser Vorgang ist derselbe wie bei einem Blitz.

Die Kuppel eines Van de Graaff Generators entlädt sich

Was ist Strom?

Aktuell ist ein Begriff, der zur Beschreibung von a verwendet wird Netz fließen kostenlos. Speziell, aktuell bezieht sich auf Ladungsrate. Der Ladefluss wird durch a eingestellt Potenzieller unterschied. Wenn Gebühr von gegeben wird , dann der elektrische Strom ist:

Fast alle elektrischen Ströme, mit denen wir arbeiten, bestehen aus einem Fluss von Elektronen. Konventionell gehen wir in die Richtung aktuell in der Richtung entgegen der Richtung der Elektronenströmung sein. Auf die Art, wie wir elektrischen Strom verwenden, fahren wir sie herum Schaltungen, und wir müssen Energie einsetzen, um eine potenzielle Differenz aufrechtzuerhalten, damit Ladungen weiterfließen.

Es gibt zwei Hauptarten von Strom: in Gleichstrom, Die Potentialdifferenz, die den Strom antreibt, behält seine Richtung bei. Folglich fließen Elektronen kontinuierlich in eine Richtung. Im Wechselstrom, Die Potentialdifferenz wird ständig gemacht, um die Richtung zu ändern, und als Reaktion bewegen sich auch Elektronen hin und her. Während Elektronen fließen, geben sie ihre Energie ab. Elektrische Geräte nutzen diese Energie, die von Elektronen abgegeben wird.

Interessanterweise erzeugt eine sich bewegende Ladung immer ein Magnetfeld um sie herum. Immer wenn ein Strom in einem Draht fließt, gibt es darum ein Magnetfeld. Wir können diese Eigenschaft zum Erstellen verwenden Elektromagnete.

Unterschied zwischen statischer und aktueller Elektrizität

Ladefluss

Im statische Elektrizität, Es gibt einen Überschuss einer Ladungsart in einer Region. Es gibt jedoch kein Netto-Ladefluss.

Im Strom Strom, Ladungen fließen in Reaktion auf eine potentielle Differenz.

Konstanter Stromfluss

Im statische Elektrizität, Die Entladungen treten auf, wenn eine ausreichend große Ladung anfällt. Es ist nicht möglich, einen konstanten Ladungsfluss aufrechtzuerhalten, ohne dem Material Zeit zu geben, wieder Ladungen anzulegen.

Im Strom Strom, Wir können einen konstanten Stromfluss aufrechterhalten, indem wir dem System Energie zuführen. 

Magnetfeld

Magnetfelder bilden sich nicht um Material, das mit geladen wird statische Elektrizität.

Schon seit Strom Strom Besteht aus fließenden Ladungen, bildet sich um den stromführenden Leiter ein erhebliches Magnetfeld. 

Bildhöflichkeit:

"Spark von Van de Graaff Generator im Museum of Science in Boston, Massachusetts" von Z22 (Eigene Arbeit) [CC BY-SA 4.0], über Wikimedia Commons