Differenza tra elettricità statica e corrente

Differenza principale - Elettricità statica e corrente

Statico e corrente elettrica fare riferimento ai fenomeni relativi al comportamento delle cariche elettriche. Il differenza principale tra elettricità statica e corrente è quel termine elettricità statica si riferisce a situazioni in cui vi è un eccesso di cariche in una regione senza che vi sia un flusso netto di carica, mentre l'elettricità corrente si riferisce ai casi in cui vi è un flusso netto di carica in risposta a una potenziale differenza.

Cos'è l'elettricità statica

Gli atomi che compongono i materiali sono costituiti da protoni ed elettroni. I protoni sono caricati positivamente mentre gli elettroni sono caricati negativamente. Nei materiali elettricamente neutri, il numero di protoni è uguale al numero di elettroni e quindi non vi è alcuna carica netta. Quando alcuni materiali vengono strofinati insieme, gli elettroni possono essere trasferiti da un materiale all'altro. Il materiale che perde elettroni ora diventa positivamente caricato mentre il materiale che guadagna elettroni diventa carico negativamente. 

Le cariche simili si respingono a vicenda mentre a differenza delle cariche attraggono. Se si strofina un bastoncino di polietilene con un pezzo di stoffa, alcuni elettroni del tessuto vengono trasferiti sull'asta, facendo caricare l'asta negativamente. Se avvicini l'asta a un flusso lento e costante di acqua da un rubinetto, puoi vedere che l'acqua si muove verso l'asta. Questo perché le cariche negative in acqua si allontanano dalla barra in politene, rendendo l'acqua più vicina alla canna in polietilene più positiva. Poiché le cariche simili si attraggono, il flusso dell'acqua si piega verso l'asta. Una dimostrazione di questo effetto è mostrata nel video qui sotto:

Quando un materiale viene caricato, le cariche in eccesso si respingono a vicenda. Quindi, quando possibile, cercano di muoversi e rendere di nuovo neutro il materiale in modo da minimizzare la repulsione. Tuttavia, se il materiale è circondato da un isolatore, le cariche non possono fluire in un altro luogo e quindi il materiale rimane carico. Il termine elettricità statica descrive questo tipo di situazione quando si verifica un accumulo di eccesso di carica, senza che le cariche possano muoversi e rendere di nuovo neutrale il materiale. Nota che in termini di protoni ed elettroni, è sempre il elettroni che può muoversi. Quindi se un materiale lo è caricato negativamente, gli elettroni tentano di fluire su del materiale e se un materiale lo è caricato positivamente, gli elettroni tentano di fluire in il materiale.

A volte, però, se c'è un gran numero di cariche in eccesso la repulsione è così alta che gli elettroni hanno abbastanza energia per fluire attraverso un isolante. Questo è ciò che accade durante un fulmine. Le nuvole temporalesche si caricano mentre si sfregano l'una contro l'altra nell'atmosfera. Se nel cloud si accumulano abbastanza cariche, gli elettroni possono fluire tra il terreno e la nuvola al fine di neutralizzare la nuvola. La scarica di elettroni è rapida, e questo è ciò che sperimentiamo come fulmine.

I generatori Van de Graaff sono anche utilizzati per dimostrare l'elettricità statica. In questi, c'è una cintura di gomma che si sfrega contro un pennello per creare cariche. Queste cariche si accumulano su una cupola. Se una persona tocca la cupola mentre si trova su un isolante, i loro capelli "stanno in piedi" perché i loro capelli si caricano con la stessa carica e iniziano a respingere. Se una piccola sfera di metallo viene portata molto vicino a un generatore Van de Graaff carico, le cariche in eccesso vengono trasferite rapidamente sotto forma di scintilla. Questo processo è lo stesso di quello che succede durante il lampo.

La cupola di un generatore di Van de Graaff scarica

Cos'è l'elettricità corrente

attuale è un termine che viene usato per descrivere a netto flusso di carica. In particolare, attuale si riferisce a tasso di flusso di carica. Il flusso di carica è impostato da a differenza di potenziale. Se la carica è data da , quindi la corrente elettrica è:

Quasi tutte le correnti elettriche che gestiamo sono costituite da un flusso di elettroni. Convenzionalmente, prendiamo la direzione del attuale essere nella direzione opposta alla direzione del flusso di elettroni. Nel modo in cui usiamo la corrente elettrica, li guidiamo in giro circuiti, e abbiamo bisogno di usare l'energia per mantenere una differenza potenziale in modo che le cariche continuino a fluire.

Esistono due tipi principali di corrente: in corrente continua, la differenza di potenziale che guida la corrente mantiene la sua direzione. Di conseguenza, gli elettroni fluiscono continuamente lungo una direzione. Nel corrente alternata, la differenza potenziale viene costantemente fatta per cambiare direzione e, in risposta, anche gli elettroni si muovono avanti e indietro. Mentre gli elettroni scorrono, emettono la loro energia. I dispositivi elettrici funzionano sfruttando questa energia emessa dagli elettroni.

È interessante notare che una carica in movimento produce sempre un campo magnetico attorno ad esso. Pertanto, ogni volta che una corrente scorre in un filo, c'è un campo magnetico attorno ad esso. Possiamo usare questa proprietà per creare elettromagneti.

Differenza tra elettricità statica e corrente

Flusso di carica

Nel elettricità statica, c'è un eccesso di un tipo di carica in una regione. Tuttavia, c'è nessun flusso netto di carica.

Nel corrente elettrica, le cariche fluiscono in risposta a una potenziale differenza.

Flusso costante di corrente

Nel elettricità statica, le scariche avvengono quando si accumula una carica sufficientemente grande. Non è possibile mantenere un flusso costante di carica senza dare tempo al materiale di accumulare nuovamente le cariche.

Nel corrente elettrica, possiamo mantenere un flusso costante di corrente dando energia al sistema. 

Campo magnetico

I campi magnetici non si formano attorno al materiale caricato elettricità statica.

Da corrente elettrica consiste di cariche fluenti, un campo magnetico significativo si forma attorno al conduttore che trasporta la corrente. 

Cortesia dell'immagine:

"Spark del generatore Van de Graaff al Museum of Science di Boston, Massachusetts" di Z22 (Opera propria) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons