Elektrizace tělesa

Elektrování či elektrizace tělesa je fyzikální proces, při kterém v některém místě tělesa vzniká volný elektrický náboj. Tělesu s volným elektrickým nábojem se pak říká elektricky nabité těleso.

Částicové vysvětlení

Vzhledem ke složení látek z částic znamená elektrování proces oddělování kladných a záporných částic, které se nacházejí i v nenabitém (elektricky neutrálním) tělese. Nejmenším takovým tělesem je atom, který obsahuje stejný počet protonů (kladně nabité částice) a elektronů (záporně nabité částice), jeví se jako elektricky neutrální. Vyjmutím nebo přidáním jednoho nebo více elektronů se z atomu stává kladný iont (kationt) nebo záporný iont (aniont). V kationtu je větší počet protonů než elektronů, v aniontu je počet protonů menší než počet elektronů.

Způsoby elektrování (elektrizace) těles

Přestup přímým dotykem - k přesunutí elektrického náboje z nabitého tělesa dojde, překonají-li elektrony přestupní práci.

Elektrostatická indukce – těleso se zelektruje přiblížením jiného tělesa s elektrickým nábojem. Tím se v nejbližších vrstvách tělesa přitáhnou částice s opačným nábojem a naopak odpudí částice se stejným nábojem. Využívá se např. ke generování elektrostatického napětí ve Wimhurstově indukční elektrice, praktické použití nachází v kopírkách nebo laserových tiskárnách a v elektrostatických filtrech.

Elektromagnetická indukce – těleso se zelektruje vzhledem k indukovanému příčnému elektrickému poli při pohybu v magnetickém poli. Stejně lze na mikroskopické úrovni vysvětlit i příčnou elektrizaci při tzv. Hallově jevu.

Tření – mechanický způsob. Zvýšený tepelný pohyb částic díky tření umožní uvolnění některých elektronů z atomů a jejich přemístění mezi tělesy. Jedná se o historicky první způsob praktického zkoumání elektřiny. Využívá se v třecích generátorech; k dokonalosti je tato metoda v kombinaci s elektrostatickou indukcí dovedena ve van de Graafově generátoru.

Pyroelektrický jev – působením tepla se nabíjí povrch tělesa se spontánní polarizací.

Termoelektrický jev – podle druhu termoelektrického jevu může dojít k elektrizaci tak, že působením tepla se zvýší schopnost přestupu elektronů přes materiálové rozhraní (schopnost překonat výstupní práci) nebo působení usměrněného toku tepla ovlivní neuspořádaný pohyb elektronů.

Ionizace – působením záření (rentgenové záření, mikrovlnné záření, aj.) vhodné vlnové délky na látku se z některých atomů může uvolnit elektron.

Fotoelektrický jev – absorpcí fotonů s dostatečnou energií se může elektron uvolnit z atomu, nastává fotoemise. Používá se ve fotovoltaických článcích.

Piezoelektrický jev – stlačením krystalů některých látek vzniká na jejich povrchu elektrický náboj. Používá se u piezoelektrických zapalovačů.

Chemicky – vzájemnými reakcemi mezi látkami může docházet k přemisťování elektronů mezi tělesy, nebo k disociaci molekul na kladné a záporné ionty při rozpuštění nějaké látky v kapalině. Používá se v elektrochemických zdrojích (suchý článek, alkalický článek, akumulátor).

Související články