Différence entre l'électricité statique et actuelle

Différence principale - électricité statique et actuelle

Statique et courant électrique se référer aux phénomènes liés au comportement des charges électriques. le différence principale entre l'électricité statique et actuelle est que le terme L'électricité statique fait référence aux situations où il y a un excès de charges dans une région sans qu'il y ait un flux net de charges, tandis que l'électricité actuelle fait référence aux cas où il y a un flux net de charge en réponse à une différence potentielle.

Qu'est-ce que l'électricité statique?

Les atomes qui composent les matériaux sont constitués de protons et d'électrons. Les protons sont chargés positivement alors que les électrons sont chargés négativement. Dans les matériaux électriquement neutres, le nombre de protons est égal au nombre d'électrons, il n'y a donc pas de charge nette. Lorsque certains matériaux sont frottés ensemble, les électrons peuvent être transférés d'un matériau à l'autre. Le matériau qui perd des électrons est chargé positivement alors que le matériau qui gagne des électrons est chargé négativement. 

Des charges similaires se repoussent tandis que des charges différentes s’attirent. Si vous frottez une tige de polythène avec un morceau de tissu, des électrons du tissu sont transférés sur la tige, ce qui rend la tige chargée négativement. Si vous approchez la tige d'un jet d'eau lent et régulier d'un robinet, vous pouvez voir que l'eau se dirige vers la tige. En effet, les charges négatives dans l'eau s'éloignent de la tige de polythène, ce qui rend l'eau plus proche de la tige de polythène plus positive. Étant donné que des charges similaires s’attirent, le jet d’eau se plie vers la tige. Une démonstration de cet effet est présentée dans la vidéo ci-dessous:

Lorsqu'un matériau est chargé, les frais excédentaires se repoussent mutuellement. Ainsi, chaque fois que cela est possible, ils essaient de se déplacer et de rendre le matériau neutre afin de minimiser la répulsion. Cependant, si le matériau est entouré d'un isolant, les charges ne peuvent pas s'écouler à un autre endroit et le matériau reste chargé. Le terme électricité statique décrit ce type de situation lorsqu'une accumulation de charges excessives se produit, sans que les charges puissent se déplacer et rendre le matériau neutre à nouveau. Notez qu’en termes de protons et d’électrons, c’est toujours le des électrons qui peut se déplacer. Donc, si un matériau est chargé négativement, les électrons tentent de couler en dehors du matériau et si un matériau est chargé positivement, les électrons tentent de couler dans le matériel.

Parfois, cependant, s’il ya un grand nombre de charges en excès, la répulsion est si élevée que les électrons ont suffisamment d’énergie pour traverser un isolateur. C'est ce qui se passe lors d'un coup de foudre. Les nuages ​​d'orage deviennent chargés lorsqu'ils se frottent l'un contre l'autre dans l'atmosphère. Si suffisamment de charges s'accumulent dans le nuage, des électrons peuvent circuler entre le sol et le nuage afin de neutraliser le nuage. La décharge des électrons est rapide, et c’est ce que nous ressentons comme foudre.

Les générateurs Van de Graaff sont également utilisés pour démontrer l'électricité statique. Dans ceux-ci, il y a une ceinture en caoutchouc qui frotte contre une brosse pour créer des charges. Ces charges s’accumulent sur un dôme. Si une personne touche le dôme en se tenant debout sur un isolateur, ses cheveux se "dressent", car ils se chargent de la même charge et commencent à repousser. Si une petite sphère métallique est rapprochée d'un groupe électrogène chargé de Van de Graaff, les excès de charge sont transférés rapidement sous la forme d'une étincelle. Ce processus est le même que ce qui se passe pendant la foudre.

Le dôme d'un générateur Van de Graaff déchargeant

Qu'est-ce que l'électricité actuelle?

Actuel est un terme utilisé pour décrire un net couler frais. Plus précisément, actuel se réfère à la débit de charge. Le flux de charge est établi par un différence de potentiel. Si la charge est donnée par , alors le courant électrique est:

Presque tous les courants électriques que nous traitons consistent en un flux de des électrons. Classiquement, nous prenons la direction du actuel être dans la direction opposée à la direction du flux d'électrons. Dans notre façon d'utiliser le courant électrique, nous les conduisons dans circuits, et nous devons utiliser l’énergie pour maintenir une différence potentielle de sorte que les charges continuent de circuler.

Il existe deux principaux types de courant: dans courant continu, la différence de potentiel entraînant le courant conserve sa direction. En conséquence, les électrons circulent continuellement dans une direction. Dans courant alternatif, la différence de potentiel change constamment de direction et, en réponse, les électrons vont et viennent également dans les deux sens. Lorsque les électrons circulent, ils libèrent leur énergie. Les appareils électriques fonctionnent en utilisant cette énergie émise par des électrons.

Fait intéressant, une charge en mouvement produit toujours un champ magnétique autour de celle-ci. Par conséquent, chaque fois qu'un courant circule dans un fil, il est entouré d'un champ magnétique. Nous pouvons utiliser cette propriété pour créer électroaimants.

Différence entre l'électricité statique et actuelle

Flux de charge

Dans électricité statique, il y a un type de charge excédentaire dans une région. Cependant, il y a pas de flux net de charge.

Dans courant électrique, flux de charges en réponse à une différence potentielle.

Flux constant de courant

Dans électricité statique, les décharges se produisent lorsqu'une charge suffisamment importante s'accumule. Il n’est pas possible de maintenir un flux de charge constant sans donner le temps à la matière d’accumuler à nouveau des charges.

Dans courant électrique, nous pouvons maintenir un courant constant en donnant de l'énergie au système. 

Champ magnétique

Les champs magnétiques ne se forment pas autour du matériau chargé électricité statique.

Puisque courant électrique se compose de charges en circulation, un champ magnétique important se forme autour du conducteur transportant le courant. 

Courtoisie d'image:

«Générateur d'étincelles de Van de Graaff au Museum of Science de Boston, Massachusetts» par Z22 (travail personnel) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons