חשמל סטטי לעומת דינמי
כולנו יודעים על חשמל כפי שאנו רואים אותו פועל בצורה של אורות, מאווררים, מיזוג אוויר, מקררים ומכשירים רבים אחרים. זוהי סוג של אנרגיה שיש לה את היכולת לגרום למכשירי חשמל לעבוד. איננו יכולים לראות חשמל אך השפעתו נראית, נשמעת, מריחת ואף ניתן לגעת בה (כמו כאשר אנו מקבלים הלם). ניתן להסביר בקלות את תופעת החשמל באמצעות תורת האלקטרונים. יש בעצם שני סוגים של חשמל, חשמל דינמי וחשמל סטטי. ישנם הבדלים רבים בשני סוגי החשמל הללו עליהם ידובר במאמר זה.
כל החומר מורכב מאטומים המכילים מספר שווה של נויטרונים ופרוטונים בגרעין שלהם ואלקטרונים המסתובבים מחוץ לגרעין במסלולים. בנסיבות רגילות, פרוטונים (מטענים חיוביים) מאזנים אלקטרונים (מטענים שליליים) מכיוון שהם שווים במספרם. עם זאת, אטומים מסוימים מסוגלים למשוך אלקטרונים בעוד שחלקם מסוגלים לאבד את האלקטרונים שלהם. זה ידוע בשם זרימת אלקטרונים. אלקטרונים במסלולים חיצוניים של אטומים הם רופפים (נמשכים פחות חזק לפרוטונים בגרעין) וככאלה נקראים אלקטרונים חופשיים. ניתן לשחרר אלקטרונים אלו מהאטומים וזרם קבוע של אלקטרונים אלו יוצר זרם חשמלי. על בסיס יכולתם לאבד או לצבור אלקטרונים, חומרים מסווגים כמוליכים, מבודדים ומוליכים למחצה. בעוד שמתכות הן מוליכות, זכוכית, עץ, גומי וכו' הם מבודדים.
חשמל סטטי הוא תופעה של מבודדים. כששני מבודדים כמו בלון גומי ומשקל פלסטיק משופשפים זה בזה, שניהם נעשים טעונים חשמלית.בעוד אחד מאבד כמה אלקטרונים, אחר צובר כמה אלקטרונים. זה נתפס כשהבלון הופך להיות מסוגל להיצמד לקיר בעוד שקנה המידה מקבל את היכולת למשוך פיסות נייר קטנות. החומר שמאבד אלקטרונים הופך למטען חיובי והחומר שצובר אלקטרונים הופך למטען שלילי. מטענים אלו נייחים ונשארים על פני החומר. מכיוון שאין זרימה של אלקטרונים, זה מכונה חשמל סטטי.
מאידך, כאשר אלקטרונים משתחררים מחומר וגורמים להם לזרום בחומר, הוא מייצר חשמל דינמי והוא מהסוג שאנו מכירים. אם אלקטרונים זורמים בכיוון אחד, הזרם שנוצר נקרא זרם ישר (DC) (לדוגמה הזרם המופק בסוללה של המכונית שלך). אם אלקטרונים משנים את כיוונם ברציפות מחיוב לשלילי, החשמל המיוצר נקרא זרם חילופין (AC). זה סוג החשמל שמסופק לבתים שלנו ומפעיל את כל מכשירי החשמל שלנו.
בקיצור:
חשמל סטטי לעומת חשמל דינמי
• זרימת אלקטרונים בחומר נקראת חשמל
• במקרה של חשמל סטטי אין זרימה של אלקטרונים והיא תוצאה של חוסר איזון של מטענים חיוביים ושליליים בלבד. האלקטרונים נשארים נייחים ואינם זזים.
• במקרה של חשמל דינמי, זרימת האלקטרונים יכולה להיות בכיוון יחיד (זרם ישר), או שהיא יכולה לשנות כיוונים שוב ושוב (זרם חילופין).
