Трибоелектрика
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Трибоелектрика

Трибоелектрика (від греч.(грецький) tríbos — тертя), явище виникнення електричних зарядів при терті. Спостерігається при взаємному терті два діелектриків, напівпровідників або металів різного хімічного складу або однакового складу, але різній щільності, при терті металів об діелектрики, при терті двох однакових діелектриків, при терті рідких діелектриків один об одного або об поверхню твердих тіл і ін. При цьому електризуються обидва тіла; їх заряди однакові по величині і протилежні по знаку.

загрузка...

  Т. характеризується рядом закономірностей. При терті два хімічно однакових тіл позитивні заряди отримує щільніше з них. Метали при терті об діелектрик електризуються як позитивно, так і негативно. При терті 2 діелектриків позитивно заряджає діелектрик з більшою діелектричною проникністю e. Тіла можна розташувати в трібоелектрічеськие ряди, в яких попереднє тіло електризується позитивно, а подальше — негативно [ряд Фарадея: (+) хутро, фланель, слонова кість, пір'я, гірський кришталь, флінтглас, паперова тканина, шовк, дерево, метали, сірка (—)]. Для діелектриків, розташованих в трібоелектрічеський ряд, спостерігається убування твердості [ряд Гезехуса: (+) алмаз (твердість 10), топаз (8), гірський кришталь (7), гладке скло (5), слюда (3), кальцит (3), сірка (2), віск (1) (—)]. Для металів характерне зростання твердості. В рідких діелектриків позитивного заряду набуває речовина з більшою e або поверхневим натягненням.

  Електризація тіл, що труться, тим більше, чим більше їх поверхня. Пил, що ковзає по поверхні тіла, з якого вона утворилася (мармур, стекло, сніговий пил), електризується негативно. При просіюванні порошків через сито вони заряджають. Так, порошки з сірки і сурику, що просіюють окремо, заряджають негативно, разом — зарядами різного знаку (сірка — негативно, сурик — позитивно) за рахунок тертя між частками. При розбризкуванні рідин, наприклад при ударі об тверду або рідку поверхню, спостерігається електризація як рідини, так і навколишнього газу, причому знаки зарядів залежать від роду газу. Електризація спостерігається також при проходженні газів через рідини. Т. ускладнюється наявністю плівок вологи на поверхні і забрудненням поверхні.

  Т. в твердих тіл пояснюється переходом носіїв струму при терті від одного тіла до іншого. В разі двох металів, двох напівпровідників або металу і напівпровідника Т. обумовлений переходом електронів від речовини з меншою роботою виходу до речовини з більшою (див. Контактна різниця потенціалів ). При контакті металу з діелектриком Т. виникає за рахунок переходу електронів з металу в діелектрик і переходу іонів того або іншого знаку з діелектрика на поверхню металу. При терті двох діелектриків Т. обумовлено дифузією електронів і іонів. Істотну роль може грати також різне нагрівання тіл при терті, що викликає перехід носіїв струму з локальних неоднородностей більш нагрітої поверхні («достеменне» Т.). При терті двох діелектриків, що відрізняються лише щільністю, з щільнішої речовини дифундуватиме більше електронів і воно заряджатиме позитивно; при контакті двох різних діелектриків з речовини з більшою e переходитиме більше електронів. Причиною Т. може служити також механічне видалення окремих ділянок поверхні пьезоелектріков (див. П'єзоелектрика ). Т. рідин пов'язано з появою подвійних електричних шарів на поверхнях розділу двох рідких середовищ або на кордонах рідина — тверде тіло. При терті рідин об метали в процесах течії або розбризкування при ударі Т. виникає за рахунок електролітичного розділення зарядів на кордоні метал — рідина (див. Електроліз ). Електризація при терті двох рідких діелектриків — наслідок існування подвійних електричних шарів на поверхні розділу рідин з різними e; рідина з більшою e заряджає позитивно, а з меншою e — негативно (правило Коена). Руйнуванням подвійних електричних шарів на кордоні рідина — газ пояснюється Т. при розбризкуванні рідин унаслідок удару об поверхню твердого діелектрика або об поверхню рідини (електризація у водопадах). Т. приводить до небажаного накопичення електричних зарядів в діелектриках, наприклад в синтетичній тканині, в папері (у поліграфії) і ін. Його усувають заземленням металевих деталей, іонізацією повітря, вживанням електричних розрядників, збільшенням провідності діелектриків.

  Літ.: Хвольсон О. Д., Курс фізики, 5 видавництво, т. 4, Берлін, 1923; Леб Л., Статична електризація, пер.(переведення) з англ.(англійський), М-кодом.—Л., 1963.

  А. Н. Губкин.