- Pregunta: Al caminar sobre una alfombra o incluso sobre concreto seco, se generan algunos miles de voltaje. ¿Cómo esta carga se acumula continuamente y nunca se descarga?
Respuesta: vea al final de la sección "investigación" los métodos de generación de carga.
En su caso, el frotamiento o "efecto triboeléctrico" es casi seguramente el mecanismo principal.
Es importante destacar que los métodos de generación no contienen mecanismos de descarga recíproca.
Para que ocurra la descarga, las condiciones para la descarga deben cumplirse por separado. Si no se cumplen, por ejemplo, en condiciones de calor seco con un buen aislamiento de otros objetos con carga diferencial, la descarga no se producirá. La carga se acumulará en el condensador que forma el cuerpo en relación con el suelo. Para una cantidad determinada de carga, la más baja la capacidad, la más alta el voltaje.
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C = {Q \ sobre V}
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V = {Q \ sobre C}
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Q = C V
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Energy:
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E = {1 \ sobre 2} C V ^ 2
$$
Entonces, para una carga fija, reducir la capacitancia a la mitad significa doble voltaje, y el voltaje es un factor cuadrado en la energía.
- Pregunta: ¿Por qué se descarga a través de tus dedos, cuando realmente está construido en tus zapatos o ropa? Si tocas tu ropa con el pomo de la puerta, no pasa nada, pero si tocas tu dedo, boom, ¿te golpeas? ¿Cómo funciona todo el proceso?
Respuesta: La descarga ocurrirá cuando exista una ruta de resistencia lo suficientemente baja como para que la carga se drene a través de otro cuerpo, es decir, para que se cree una corriente. SIEMPRE habrá una ruta de descarga PERO puede ser de una resistencia tan grande que el tiempo de descarga sea largo. Si el tiempo de descarga es mayor que diez segundos para la mitad de la descarga, es posible que note el efecto y si el tiempo de descarga de media carga es más de un minuto, es casi seguro que lo descubrirá.
La carga se almacena en capacitancia. Esa es toda un área por derecho propio, pero su cuerpo tiene una capacitancia de 100 pF a tierra, consulte el artículo sobre capacitancia del cuerpo de Wikipedia Wikipedia >. Los objetos adheridos a su cuerpo que generan la mayor parte de la carga tienen una capacidad baja en comparación con la de su cuerpo. La carga se almacena en proporción a la capacitancia para que su cuerpo actúe como un depósito para la carga "generada" por su ropa.
Sentirá dolor por el "shock" cuando la tasa de energía y la magnitud de la descarga cumplan con alguna relación compleja. Si la corriente de descarga es demasiado baja, no sentirá dolor ni sensación de shock.
Tocar ropa, etc., con un objeto puesto a tierra proporciona una muy alta resistencia al suelo, por lo que la transferencia de carga es lenta. La carga fluye de su ropa al suelo, pero la tasa de transferencia de energía importante es baja.
Si toca un objeto puesto a tierra con una parte de su cuerpo, la carga almacenada en su cuerpo tiene una ruta de baja resistencia hacia el suelo y será mucho más probable que sufra "dolor" que si la ruta de descarga fuera de baja resistencia. Si toca el cabello o se seca la ropa al suelo, la resistencia de la ruta de descarga puede ser de 10 a 100 megaohmios y no sentirá dolor a pesar de que estos objetos generaron la carga que su cuerpo almacenó.
¡¡1000 V en un condensador de 100 pF contienen aproximadamente 0.1 milijulios de energía! - y usted puede sentir la descarga. Un voltaje de 10 kV a 100 pF almacena aproximadamente 10 mJ o energía y SÍ sentirás la descarga si tocas tierra.
Si un grupo de 6 o más personas se toman de las manos y barajan sobre una alfombra de inducción estática y una persona extiende un dedo y toca a una persona no unida, entonces las 7 personas reciben una descarga importante, especialmente las dos en el punto de contacto principal. Pregúntame cómo lo sé :-).
Advertencia: cuando está completamente cargada, es una mala idea [tm] que el puntero del dedo toque un archivador con su dedo extendido. Pregúntame cómo lo sé :-). En este último caso, el archivador tendrá una gran capacitancia por derecho propio y potencial de tierra debido a las fugas a través de su recorrido a través de su base y alfombra, etc.
Investigación:
La mayoría de tus preguntas parecen ser respondidas bastante bien por página de electricidad estática de Wikipedia .
Incluyen enlaces a la generación de cargos por:
Por lo general, experimentará principalmente una combinación de efectos triboeléctricos y de inducción.