Gyorskeresés

A dörzselektromosság és az érintkezési elektromosság 4520

Már az ókori görögök észrevették, hogy a szőrrel, gyapjúval megdörzsölt borostyánkő (ami megkövesedett fenyőgyanta) valami láthatatlan erő révén magához vonzza és magához tapasztja az apró tárgyakat. Hasonlóan ahogy egy mai műanyag vonalzó vagy lufi is ruhával megdörzsölve "összeszedi a koszt". Ma tudjuk, hogy különöző anyagú tárgyak összedörzsölésekor általában az egyik tárgy pozitív töltésűvé válik, a másik pedig negatív töltésűvé, tehát a szőrrel dörzsölt borostyán viselkedése elektromos jelenség, elektronok átvándorlásának, átrendeződésének eredménye. Ennek emlékét őrzi, hogy a mai elektron szavunk a görög ἤλεκτρον (ejtsd: élektron) szóból származik, aminek jelentése borostyánkő.

  

De két anyag összedörzsölésekor melyik lesz pozitív és melyik negatív? Ehhez nekünk első körben nem muszáj értenünk, hogy hogyan is zajlik az elekronok árlépése egyik testről a másikra. Fenomenologikus megközelítésben megtehetjük, hogy az anyagokat tapasztalati úton sorba rendezzük aszerint, hogy ha összedörzsöljük őket, akkor melyik lesz pozitív és melyik negatív töltésű. Az így felállítható sornak a régebbi neve az ún. "dörzselektromos sor" (triboelectric series). Itt a görög τρίβω (ejtsd: tríbó) szó dörzsölést jelent. Valójában nincs feltétlenül szükség dörzsölésre a töltések szétválasztáshoz, hanem az a momentum a fontos, hogy a testek nagy felületen érintkezzenek, amit viszont a legegyszerűbben dörzsöléssel biztosíthatunk (tehát a töltésszétválásnak elégséges, de nem szükséges feltétele a dörzsölés). Ezért a dörzselektromosság kifejezés helyett pontosabb az érintkezési elektromosság kifejezés.

A dörzselektromos sorban ha kiválasztunk két anyagot, és őket összedörzsöljük, akkor mindig a listán feljebb található anyag lesz pozitív, az alatta található pedig negatív, de ha a listán közeli anyagokat dörzsölünk össze, akkor csak minimális töltésszétválás történik. Minél távolabb van két anyag a triboelektromos sorban, annál hatákonyabban szétválnak rajtuk a töltések.

+ POZITÍV +
(pozitívvá váló, elektront leadó anyagok)
levegő
száraz emberi kéz
azbeszt
nyúlszőr
üveg
csillám
emberi haj
gyapjú
macskaszőr
selyem
alumínium
papír
gyapot (pamut)
acél
fa
plexi - poli(metil-metakrilát)
borostyán
pecsétviasz
keménygumi (ebonit)
fémek
kén
poliészterek
poliuretán (görkorcsolya kerék)
PE (polietilén)
PP (polipropilén)
PVC (polivinilklorid)
szilícium
teflon
szilikongumi
- NEGATÍV -
(negatívvá váló; elektront felvevő anyagok)

Vegyük észre, hogy nemcsak elektromosan szigetelő anyagok szerepelnek a sorban, hanem jó elektromos vezetők is, mint amilyenek a fémek. Azonban ha egy fémet összeérintünk vagy összedörzsölünk egy másik testtel, akkor a fémen megjelenő töltés könnyen lefolyhat a kezünkön vagy a fémet tartó állványon keresztül a földbe. Eért a fémek érinthezési elektromos viselkedéséhez a fémtestet szigetelő állványon kell rögzíteni.