Erzeugung von Elektrizität durch statische Elektrizität
Statische Elektrizität ist ein informeller Begriff für Phänomene, die durch die Ansammlung elektrischer Ladung auf der Oberfläche verschiedener Körper und Objekte und ihren Austausch bei Kontakt miteinander verursacht werden. Die elektrische Potentialdifferenz (d.h. Spannung) kann entweder durch elektrostatische Induktion oder den triboelektrischen Effekt erzeugt werden. Solche Generatoren erzeugten sehr hohe Spannung und geringen Strom. Aufgrund ihrer Ineffizienz und der Schwierigkeit, Maschinen zu isolieren, die sehr hohe Spannungen erzeugten, hatten elektrostatische Generatoren geringe Leistungsbewertungen und wurden nie zur Erzeugung kommerziell bedeutsamer Mengen elektrischer Energie verwendet. Ihre einzigen praktischen Anwendungen waren die Stromversorgung früher Röntgenröhren und später in einigen Teilchenbeschleunigern. Es ist durchaus üblich, 5.000 V zu erleben. Der Hauptgrund dafür, dass der durch statische Elektrizität verursachte Schock niemandem schadet, ist seine sehr geringe Stromstärke.
Statische Elektrizität
Die meisten der statischen Elektrizität, die wir täglich begegnen, wird durch den triboelektrischen Effekt verursacht. Der triboelektrische Effekt ist eine Art von Kontaktelektrifizierung, bei der bestimmte Materialien elektrisch geladen werden, nachdem sie miteinander in Kontakt gekommen und dann getrennt wurden. Die Reibung der beiden Materialien verstärkt den Effekt durch den häufigen Kontakt und die Trennung dieser Materialien. An trockenen Tagen ist statische Elektrizität viel deutlicher spürbar, da die Luft weniger Wassermoleküle enthält, die ein Abfließen ermöglichen. Beachten Sie, dass eine sehr hohe Spannung erforderlich ist, um jeden 1 mm eines elektrischen Lichtbogens zu erzeugen. Luft ist ein sehr schlechter Stromleiter und hat eine hohe dielektrische Festigkeit. Die dielektrische Festigkeit der Luft liegt bei fast 3.000V/mm. Unter extremen Bedingungen wurden bis zu 15.000 Volt aufgezeichnet.
Elektrostatischer Generator
Ein elektrostatischer Generator ist ein elektrischer Generator, der statische Elektrizität oder Elektrizität mit hoher Spannung und geringem kontinuierlichem Strom erzeugt. Es gibt verschiedene Arten von elektrostatischen Generatoren (ESGs); es können Reibungs- oder Induktionsgeneratoren sein. Ein ESG erzeugt hohe Spannung, aber hat einen sehr geringen Strom. Die Spannungen können leicht bis zu einhunderttausend Volt erreichen, aber der Strom wird nur einige hundert Mikroampere betragen. Dielektrische Materialien können die Durchbruchspannung erhöhen und mehr elektrische Energie erzeugen. Beispiele für solche Maschinen sind die Wimshurst-Maschine, der Van-de-Graaff-Generator und der Rotierende-Scheiben-Hochspannungsgenerator.
