Verschil tussen statische en huidige elektriciteit

Belangrijkste verschil - Statische versus huidige elektriciteit

Statisch en huidige elektriciteit verwijzen naar de verschijnselen die verband houden met het gedrag van elektrische ladingen. De grootste verschil tussen statische en huidige elektriciteit is dat de term Statische elektriciteit verwijst naar situaties waarin er een overschot aan kosten is in een regio zonder dat er een netto stroom van lading is, terwijl huidige elektriciteit verwijst naar gevallen waarin er een netto stroom van lading is als reactie op een mogelijk verschil.

Wat is statische elektriciteit

Atomen waaruit materialen bestaan, bestaan ​​uit protonen en elektronen. Protonen zijn positief geladen, terwijl elektronen negatief geladen zijn. In elektrisch neutrale materialen is het aantal protonen gelijk aan het aantal elektronen, en dus is er geen nettolading. Wanneer sommige materialen tegen elkaar worden gewreven, kunnen elektronen van het ene materiaal naar het andere worden overgebracht. Het materiaal dat elektronen verliest wordt nu positief geladen, terwijl het materiaal dat elektronen krijgt negatief wordt geladen. 

De gelijke ladingen stoten elkaar af terwijl ongelijke ladingen aantrekken. Als je met een stuk doek een plastic staaf wrijft, worden sommige elektronen uit de doek overgebracht op de staaf, waardoor de staaf negatief geladen wordt. Als je de staaf dicht bij een langzame, gestage stroom water uit een kraan haalt, kun je zien dat het water in de richting van de staaf beweegt. Dit komt omdat de negatieve ladingen in water van de polytheenstaaf af bewegen, waardoor het water dichter bij de polytheenstaaf positiever wordt. Omdat gelijke ladingen aantrekken, buigt de waterstroom zich nu naar de staaf toe. Een demonstratie van dit effect wordt getoond in de onderstaande video:

Wanneer een materiaal wordt opgeladen, stoten de overtollige ladingen elkaar af. Dus proberen ze waar mogelijk om te bewegen en het materiaal weer neutraal te maken om zo de afstoting te minimaliseren. Als het materiaal echter wordt omgeven door een isolator, kunnen de ladingen niet naar een andere plaats stromen en blijft het materiaal dus geladen. De term statische elektriciteit beschrijft dit soort situaties wanneer zich een accumulatie van overmatige lading voordoet, zonder dat de ladingen zich verplaatsen en het materiaal weer neutraal maken. Merk op dat het in termen van protonen en elektronen altijd de elektronen dat kan bewegen. Dus als een materiaal is negatief geladen, elektronen proberen te vloeien uit van het materiaal en als een materiaal is positief geladen, elektronen proberen te vloeien in het materiaal.

Soms echter, als er een groot aantal overmatige ladingen is, is de afstoting zo hoog dat elektronen voldoende energie hebben om door een isolator te stromen. Dit is wat er gebeurt tijdens een blikseminslag. Onweerswolken worden geladen terwijl ze tegen elkaar in de atmosfeer wrijven. Als zich voldoende ladingen in de wolk vormen, kunnen elektronen tussen de grond en de wolk stromen om de wolk te neutraliseren. De ontlading van elektronen is snel, en dit is wat we ervaren als bliksem.

Generatoren van Van de Graaff worden ook gebruikt om statische elektriciteit aan te tonen. Hierin zit een rubberen riem die tegen een borstel wrijft om ladingen te maken. Deze ladingen worden verzameld op een koepel. Als een persoon de koepel aanraakt terwijl hij op een isolator staat, staat hun haar "aan het einde" omdat hun haar wordt opgeladen door dezelfde lading en begint te stoten. Als een kleine metalen bol heel dicht bij een geladen Van de Graaff-generator wordt gebracht, worden de overtollige ladingen snel overgedragen in de vorm van een vonk. Dit proces is hetzelfde als wat er gebeurt tijdens bliksem.

De koepel van een Van de Graaff-generator die ontlaadt

Wat is de huidige elektriciteit

Stroom is een term die wordt gebruikt om een ​​te beschrijven netto- stroom van lading. specifiek, stroom verwijst naar de stroomsnelheid van lading. De stroom van lading wordt opgezet door a potentieel verschil. Als lading wordt gegeven door , dan de elektrische stroom is:

Bijna alle elektrische stromen waarmee we omgaan, bestaan ​​uit een stroom van elektronen. Conventioneel nemen we de richting van de stroom in de richting tegengesteld aan de stroomrichting van elektronen te zijn. In de manier waarop we elektrische stroom gebruiken, rijden we ze rond circuits, en we moeten energie gebruiken om een ​​mogelijk verschil te behouden, zodat de ladingen blijven stromen.

Er zijn twee hoofdtypen stroom: in Gelijkstroom, het potentiaalverschil dat de stroom aandrijft, behoudt zijn richting. Dientengevolge stromen elektronen continu langs één richting. In wisselstroom, het potentiaalverschil wordt constant gemaakt om van richting te veranderen en in reactie daarop bewegen elektronen ook heen en weer. Terwijl elektronen stromen, geven ze hun energie vrij. Elektrische apparaten werken door gebruik te maken van deze energie die wordt afgegeven door elektronen.

Interessant is dat een bewegende lading altijd een magnetisch veld daaromheen produceert. Daarom, wanneer een stroom in een draad stroomt, is er een magnetisch veld omheen. We kunnen deze eigenschap gebruiken om te maken elektromagneten.

Verschil tussen statische en huidige elektriciteit

Laadstroom

In statische elektriciteit, er is een overschot van één type lading in een regio. Er is echter geen netto stroom van lading.

In huidige elektriciteit, ladingen vloeien in reactie op een potentiaalverschil.

Constante stroom van stroom

In statische elektriciteit, de ontladingen gebeuren wanneer er voldoende lading wordt verzameld. Het is niet mogelijk om een ​​constante stroom van lading te handhaven zonder het materiaal tijd te geven om ladingen opnieuw te accumuleren.

In huidige elektriciteit, we kunnen een constante stroomstroom handhaven door energie aan het systeem te geven. 

Magnetisch veld

Magnetische velden vormen zich niet rond materiaal geladen met statische elektriciteit.

Sinds huidige elektriciteit bestaat uit stromende ladingen, een significant magnetisch veld vormt zich rondom de geleider die de stroom voert. 

Afbeelding met dank aan:

"Spark by Van de Graaff generator bij Museum of Science in Boston, Massachusetts" door Z22 (Eigen werk) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons