Conoce ¿qué es y como se hace la electricidad estática?

La electricidad estática se presenta en la vida del ser humano en las actividades más básicas, diariamente se requiere de ella por lo tanto es importante conocer las razones por la cual se genera este tipo de electricidad y lo que la misma puede causar, ya que se trata de electricidad es necesario presentar precauciones debido a que se pueden generar situaciones peligrosas o en el cual se debe conocer cómo actuar, no solo en las actividades diarias sino también puede ser observada en la naturaleza. En muchas ocasiones no se conoce que la razón es debido a la presencia de electricidad estática por ello en este artículo se proporcionará información útil para conocer sobre ello.

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Definición

Se trata de una cantidad de carga eléctrica que se encuentra almacenada específicamente en un material, este material puede ser un conductor o aislante de la misma, hace referencia a una carga estática sin movimiento. Este tipo de electricidad se genera  cuando ocurre el contacto entre cuerpos, pueden ser más de dos de ellos, luego de estar en contacto los mismos vuelven a separarse, este proceso es el que permite que ocurra la transferencia de electrones.

La electricidad estática se presenta como una carga, esta carga puede presentar un nivel específico la cual va a depender de distintos factores influyentes en el proceso, entre ellos:

  • El tipo de material
  • Propiedades físicas que presenta el material
  • Propiedades eléctricas por parte del material
  • La temperatura
  • La presión
  • La velocidad de separación
  • La humedad

Historia

Desde hace muchos años atrás se conoce la electricidad estática, se comenzaron a realizar estudios sobre este fenómeno desde esos años de tal manera que se comenzaron a dar inicio de las creaciones de diversas máquinas que permitieran generar este tipo de electricidad. Se comenzaron a presentar distintos estudios establecidos por científicos para dar pie al proceso de desarrollo de la electricidad estática.

Entre los científicos destacados se nombra en el año 1832 Michael Faraday presento un estudio basado en el tema, justificado por resultados obtenidos a partir de distintos experimentos que permitieran demostrar el tipo de electricidad que se encuentra en la naturaleza, destacando distintas electricidades presentes que se consideraban del mismo tipo a la electricidad estática.

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Causas

Los materiales se encuentran conformados por una alta cantidad de átomos, moléculas, los cuales en su núcleo poseen la misma cantidad de protones como de electrones.  Por ello el proceso que presenta la electricidad estática es la necesidad de separación de estas cargas, como se nombró anteriormente existen distintos factores que influyen en el mismo, las principales causas para que pueda suceder el proceso son:

Por contacto

Cuando ocurre el contacto entre cuerpos se puede llevar a cabo el intercambio de electrones, donde uno de los materiales por características y propiedades tiende a perderlos, y otro material tiende a ganarlos, de esta manera se podrá destacar que uno de los materiales se encontrará cargado de manera negativa mientras que el otro se presenta cargado positivamente.

Este proceso ocurre por el fenómeno denominado efecto triboeléctrico, éste es la causa principal que se presente la electricidad estática a partir de rozamiento o contacto de diversos materiales.

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Por Presión

El aumento de presión genera una fuerza entre las cargas de tal manera que genera que ocurra la separación entre ellas, este proceso se presenta como respuesta al cambio generado en el material. Para este proceso la causa es el fenómeno denominado piezoelectricidad. Se presenta una fuerza mecánica, generalmente este tipo de casos el tipo de material es de una alta influencia ya que también a partir de ello se define la cantidad de presión aplicada así como el tiempo en que tardan en separarse las cargas.

Por presencia de objeto cargado

Al encontrarse un material eléctrico neutro y acercar a él un objeto que se encuentra cargado generará la separación de las cargas, esto se debe a que cargas del mismo tipo tienden a repelerse y aquellas que presentan distinta polaridad se atraen. En este proceso se destaca la fuerza que une a las cargas comienzan a debilitarse y se comienza a presentar mayor distancia entre ellas, hasta que llegan a separarse.

Por Temperatura

Viene dado por la alteración de la temperatura la cual genera que ocurra un cambio de polarización, esto también dependerá del tipo de material. Esto se ve influenciado cuando se presenta el efecto piroelectrico y el efecto donde debido al cambio de temperatura se lleva a generar un potencial eléctrico, el cual viene dado debido al movimiento que presentan las cargas al presenciar alteración en los cambios de los factores presentes, siendo influyente la temperatura.

Descarga Electrostática

Es el fenómeno que produce la aparición de una corriente estática de manera repentina entre dos objetos, los cuales presentan distintos potenciales eléctricos. Esta chispa momentánea viene dada cuando hay presencia de un exceso de carga la cual es neutralizada, viene dada por un flujo de cargas que se encuentra en el entorno de los objetos.

Esta se encuentra en un área donde no se ve la conductividad eléctrica, por lo tanto los átomos no pueden tener alta movilidad, por ello la aparición del flujo de cargas viene dado por la presencia de tanto átomos como de moléculas que se encuentran circulando en el aire, estos se encargan de formas cargas, las cuales son negativas y positivas las cuales presentaran movimiento hacia una dirección opuesta, actuando como una corriente eléctrica.

Al ocurrir el proceso de descarga comienza a presentarse calor, este calor influye en el aire en el cual se genera una chispa, a partir de ello se comienzan a generar diversas ondas que producen choques entre ellas visualizándose de manera brillante y con sonidos altos, esto se presenta como una energía estática. Existen diversos sucesos o ejemplos para las descargas eléctricas entre ellas:

Rayos

Es uno de los ejemplos más notorios sobre la descarga eléctrica ya que el mismo es de la naturaleza, a pesar de que no en todas las ocasiones presenta los mismos detalles, se considera una descarga electrostática que ocurren en tiempos de tormenta, esto viene dado debido al contacto que produce las partículas de lluvia o de hielo producidas por dichas nubes.

Así como se explicó anteriormente se destaca un proceso de calentamiento del aire alrededor de dicha área, donde comienzan a aparecer chispas que se observan como corrientes eléctricas lo cual permite llevar a cabo una emisión de luz, todo ello debido al nivel que llega la temperatura.

Como controlar la electricidad estática

El proceso de control sobre la electricidad estática viene dado por la neutralización de una carga estática, este proceso es dado en materiales u objetos que no son conductivos ocurriendo en ellos una ionización activa.

Se encuentran ciertos puntos que presentan una alta tensión, al encontrarse en el aire ciertas moléculas y átomos los cuales se presentan de manera positiva y negativa como iones, por la presencia de carga electrostática comienza a atraer a cada uno de estos iones según su carga opuesta,  lo que produce que el material llegue a neutralizarse.

Peligros

Pueden ser muyos los riesgos de la electricidad estática ya que presenta características que pueden ser peligrosas, debido a su aparición repentina es importante tener la mayor precaución en el momento de realizar diversos procesos o actividades en los cuales se pueda resaltar la presencia de la electricidad estática, se puede destacar diversos peligros.

Exploración del espacio

En el medio extraterrestre se presenta un área de humedad muy baja, por lo tanto existe una alta probabilidad que se generen cargas estáticas, esto puede ser peligroso debido a los dispositivos electrónicos que emplean los profesionales que realizan tal viaje. Entre los profesionales se encuentra los astronautas que tienen como objetivo caminar tal área seca, por lo tanto la presencia de descargas son parámetros que se deben considerar.

Industria química

En la industria química se emplean y trabajan con distintos tipos de compuestos que presentan ciertas propiedades y características, entre ellos se destacan las sustancia inflamables, las cuales al presenciar una pequeña chispa puede generar explosiones lo cual presenta la necesidad de alto cuidad y precaución.

Además existen distintos entes que realizan trabajos químicos, laboratorios, empresas, las sustancias o reactivos que presentan se pueden presentar en distintas fases, sin embargo, se debe mantener un mismo cuidado ya que el solo presenciar una pequeña carga estática puede generar altos daños, devastadores y de alto peligro. Por ello en la industria química se hace énfasis en todas las normas de seguridad y cuidado.

Operaciones de repostaje

Este tipo de peligros suelen presenciarse en estaciones de servicio, ya que al producirse una descarga electrostática y haya presencia de combustible, si se presenta de un voltaje considerablemente alto llega a provocar desprendimiento de vapores y explosiones. Por ello, siendo esta una actividad humana común, se recomienda a los usuarios apagar el motor del vehículo en el momento de cargar gasolina.

Este tipo se presenta no solo en este tipo de estaciones de servicios, se presenta en distintas áreas y secciones de uso común, como los pueden ser los aeropuertos, entre otros.

Componentes electrónicos

La descarga electrostática puede generar ciertas consecuencias en los componentes electrónicos, este tipo de componentes se presentan como semiconductores, por lo tanto, la presencia de una descarga electrostática puede generar daños de manera inmediata, por ello estos componentes presentan una alta sensibilidad a este tipo de descargas, por lo tanto, se debe tener un cuidado alto de los mismos para evitar daños y que dejen de funcionar.

Te recomendamos ver mayor información sobre los riesgos eléctricos y las respectivas precauciones que se deben tener (Ver artículo: Riesgos eléctricos)

Uso

La electricidad estática es usada en muchas áreas, gracias a las características que presenta se puede aprovechar de ella. Entre las áreas más resaltante se presenta la xerografía, en ella se usa la electricidad estática para el funcionamiento de los filtros de aire, impresoras, así como también en pinturas de automoción.

Ya que se pueden presentar en ciertas ocasiones el uso de circuitos eléctrico y estos pueden ser afectados, dañados por la presencia de la electricidad estática los profesionales y fabricantes encargado de ello hacen uso de dispositivos antiestáticos para que no se presenten consecuencias negativas.

Como se dijo anteriormente, por contacto de materiales se genera la electricidad estática, este efecto se denomina fricción destacando que ninguno se presenta como material conductor, se genera por el contacto de superficies en ciertas áreas, algunos ejemplos para estos casos son el vidrio, el plástico, el caucho y otros que se presentan con facilidad en la vida diaria. Al ocurrir la transferencia de cargas se encuentran almacenadas en superficie luego en donde ocurre su separación permitiendo la generación de electricidad estática

Vida Diaria

Normalmente se presenta que las personas no conocen que es la electricidad estática, se puede resaltar este término destacando que son muchas las situaciones presentes en la vida cotidiana referente a la electricidad estática, en ello se puede presentar el recibimiento de descargas, distintos efectos por parte de la electricidad estática hasta en mínimas actividades, entre ellas podemos nombrar:

  • En el proceso de cepillar el cabello, se puede presentar el proceso de fricción por parte del contacto del cepillo con el cabello, presentándose cierta electricidad en él
  • En ciertas ocasiones el ser humano puede sentir la electricidad estática mediante el contacto con alguna otra persona o con un objeto, a pesar de ser muy ligeras se destaca la presencia de la misma, las cuales generalmente no son agradables, pero no presentan peligro para la salud
  • En áreas de trabajos se destacan acciones de reflejo por parte de una persona en el momento que recibe una descarga, en este tipo de situaciones el nivel de peligro aumenta ya que podría causar una consecuencia negativa para la salud del usuario como para su condición física.
  • Se presentan casos de obstrucción, los cuales se pueden presentar en filtros, tuberías y otros lo cual viene dado por ciertas superficies o área que presenten carga estática, generará que se acumulen partículas de polvo, lo que conlleva a tal consecuencia, que generalmente no se tiene conocimiento a que se trata de la electricidad estática.

Si te interesa ver más información sobre la electricidad y los tipos de conductores que existen, te recomendamos ver este articulo (Ver artículo: conductores eléctricos)

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