Statik elektrik ile günlük hayatımızda hemen hepimiz karşılaşmışızdır. Örneğin kış
günlerinde yünlü giysilerimizi giyip çıkarırken kıvılcım atlamalatrını gözle görüp kıvılcım
seslerini duyduğumuz olmuştur. Böyle günlerde vücudumuza biriken statik yük bir metal
parçasına yaklaştığımızda ya da başka biriyle temas ettiğimizde kıvılcım ile boşalmak
istemektedir.
Örneğin cam bir çubuğu ipek kumaşa ya da bir kehribar taşını yüne sürttüğümüzde cam ve
kehribar statik yükle yüklenecek ve küçük kağıt parçaçıklarını kendine çekecektir, tüm
bunların nasıl olduğunu anlamak için atomun yapısına bakmak lazımdır. Bütün maddeler
atomdan meydana gelmiş olup atomlar ise yüklü parçacıklardan meydana gelmiştir.
Atomların proton ve nötrondan oluşan çekirdekleri ve etrafında da elektronların olduğu
kabukları vardır. Protonlar “+” elektronlar “-“ ve nötronlar ise yüksüz olarak kabul edilirler.
Normal şartlarda tüm atomlar nötr olarak, yani proton ile elektron sayıları birbirine eşit olarak
kabul edilir.
Atomda proton sayısı elektrondan büyükse atom pozitif tam tersi durumlarda ise negatif
yüklüdür. Bazı atomlar elektronlarına diğer atomlara göre daha sıkı yapışırlar. Maddenin
elektronlarına ne sıkı tutunduğu onun triboelektrik dizininde (sürtünme elektriği) dizininde
hangi sırada olacağını belirler. Eğer bir madde başka bir madde ile temasında elektron verme
eğilimindeyse triboelektrik dizininde daha pozitif bir yere sahip olur eğer alma eğilimindeyse
triboelektrik dizininde daha negatif bir yere sahip olurlar.
Aşağıdaki listede triboelektrik dizininden bazı örnekleri en pozitiften en negatife
görebilirsiniz:
İnsan elleri (özellikle nemliyse) çok pozitif
Cam
İnsan saçı
Naylon
Yün
Kürk
Kurşun
İpek
Alüminyum
Kağıt
Pamuk
Çelik nötr
Ahşap
Kehribar
Sert kauçuk
Nikel, bakır
Prinç, gümüş
Altın, platin
Polyester
Stiren köpük
Streç film
Poliüretan
Polietilen (örn. Koli bandı)
Poliprodilen
Vinil (PVC)
Silikon
Teflon çok negatif
Triboelektrik dizisindeki iki maddenin birbirlerine olan göreli pozisyonları, bir temas anında
nasıl davranacakları konusunda bir ipucu verir. İpekle ovulan bir cam çubukta yük ayrılığı
olur çünkü triboelektrik (sürtünme elektriği) dizininde birbirlerinden farklı konumlardadırlar.
Tablodaki sıraları birbirlerinden ne kadar uzaksa, etki de o denli büyük olur.
İletken olmayan iki madde birbirleriyle temas ettiğinde, ikisi arasında yapışma denen
kimyasal bir reaksiyon oluşur. Maddelerin triboelektrik özelliklerine bağlı olarak,
maddelerden biri diğerinin elektronlarını ele geçirebilir. Eğer bu iki madde sonra
birbirlerinden ayrılırlarsa elektrik yükünde bir dengesizlik ortaya çıkar. Elektron ele geçiren
negatif yüklü, elektron yitiren ise pozitif yüklü hale gelir. Yani maddeler statik yükle
yüklenmiş olurlar. Bu yük dengesizliğinden de statik elektrik denen olay ortaya çıkar. Statik,
anlam itibariyle aldatıcı bir sözcük, çünkü hareketsizlik”, statik olma halini akla getiriyor,
oysa gerçekte olağan ve hatta gerekli olan, yük dengesizliklerinin akması. Bir kapı tokmağını
tuttuğumuzda hissettiğimiz kıvılcım bu akışın bir örneğidir.
Statik elektrik genellikle Volt olarak ölçülür. 220V ana voltaj tehlikeli kabul edilse de, 100
kV’lık statik elektrik düzeyleri yaygındır.
Bir madde üzerinde bulunan voltaj iki unsura bağlıdır madde üzerindeki yük miktarı ve
maddenin kapasitansı. Basit ilişki Q yük, C kapasitans ve V voltaj iken Q=CV ’dir. Metallerin
yüksek kapasitif değerler taşımaları muhtemeldir, dolayısıyla nispeten yüksek bir yük düşük
voltaj üretecektir. Plastikler için tersi doğrudur, plastiklerdeki statik elektrikle ilgili sorunların
en çok fark edilir olmasının nedeni de budur.
Başlıca iki statik elektrik türü bulunmaktadır, hacim ölçümlü ve yüzey. Hacim ölçümlü statik
yükler, madde gövdesi içerisindeki yük dengesizlikleridir, yüzey statik elektriği ise sadece bir
maddenin en dış yüzeyinde bulunur. Pratikte, sanayide görülen neredeyse bütün statik elektrik
sorunları yüzey yükleriyle ilişkilidir.
Fotoğraf Galerisi
