Πες μου γιατί ηλεκτρίζονται τα μαλλιά μας…!

της Λίας Καραμπατέα

Και επειδή η Φυσική δεν είναι μόνο τα καιρικά φαινόμενα, χαζεύοντας στο Διαδίκτυο, βλέπει κανείς πληθώρα από στήλες και sites να απευθύνονται προς το γυναικείο (κυρίως) πληθυσμό δίνοντας διάφορα tips για την εμφάνισή τους! Ένα από αυτά, έλεγε: «Τι να κάνετε για να μην ηλεκτρίζονται τα μαλλιά σας». Και ιδού η απορία: Γιατί ηλεκτρίζονται τα μαλλιά μας; Τι είναι γενικότερα αυτό που με ευκολία αποκαλούμε οι περισσότεροι ηλέκτριση;

Ο ηλεκτρισμός, γνωστός από την αρχαιότητα, διαπιστώθηκε και μελετήθηκε πάνω σε πολλά διαφορετικά αντικείμενα και υπό πολλές διαφορετικές συνθήκες. Το ηλεκτρικό φορτίο είναι το μέγεθος που χρησιμοποιείται για να εξηγήσουμε τις ηλεκτρικές δυνάμεις. Τα φορτισμένα σώματα διαχωρίζονται σε θετικά και αρνητικά φορτισμένα. Οι σημαντικότερες ιδιότητες του ηλεκτρικού φορτίου είναι η αρχή διατήρησης του ολικού ηλεκτρικού φορτίου σε οποιαδήποτε διαδικασία, αλλά και η κβάντωση. Η κβάντωση αναφέρεται στα ηλεκτρόνια. Έχει διαπιστωθεί ότι ένα ηλεκτρόνιο δεν μπορεί να διαιρεθεί, γι’ αυτό και το ηλεκτρικό φορτίο σαν ποσότητα μετριέται σε πολλαπλάσια («πακέτα») ηλεκτρονίων.

Και το ηλεκτρόνιο τι ακριβώς είναι..; Το πρότυπο για τη δομή των ατόμων που έχει γίνει πιο αποδεκτό (πρότυπο Bohr) περιγράφει το άτομο να έχει έναν πυρήνα στον οποίο συγκεντρώνονται τα νετρόνια και τα πρωτόνια, εγώ γύρω από αυτόν περιφέρονται τα ηλεκτρόνια. Το άτομο είναι στο σύνολό του, ηλεκτρικά ουδέτερο, καθώς ο αριθμός των πρωτονίων (θετικό φορτίο) είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων (αρνητικό φορτίο), ενώ τα νετρόνια είναι ουδέτερα.

Δεδομένου ότι πρωτόνια και νετρόνια βρίσκονται ισχυρά συνδεμένα στον πυρήνα, «αλλαγές» συμπεριφοράς μπορούν να προκύψουν από τα περιφερόμενα ηλεκτρόνια. Η μεταφορά των ηλεκτρονίων είναι αυτή που προκαλεί τη φόρτιση των σωμάτων.

Η ηλέκτριση μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους, και από αυτούς αρκετοί συναντώνται στην καθημερινότητά μας. Κάποια συνήθη περιστατικά είναι τα μαλλιά μας (από τα οποία ξεκινήσαμε), το τρίψιμο ενός μπαλονιού με κάτι μάλλινο, αλλά ακόμη και τα φαινόμενα του κεραυνού και της αστραπής.

Οι τρεις βασικοί τρόποι ηλέκτρισης είναι με τριβή, με επαφή και με επαγωγή. Ας ξεκινήσουμε με την τριβή. Σε κάθε αντικείμενο και υλικό, η  κατανομή των ηλεκτρονίων στα άτομα είναι διαφορετική. Όταν έρχονται λοιπόν σε επαφή με τριβή δύο υλικά εκ των οποίων το ένα έχει εξωτερικά ηλεκτρόνια που συγκρατούνται με μικρότερες δυνάμεις απ’ ότι αυτά του δεύτερου (π.χ. γυαλί και μετάξι), θα γίνει μετακίνηση ηλεκτρόνιων από το ασθενές στο πιο ισχυρό. Ως αποτέλεσμα έχουμε τη θετική φόρτιση του γυαλιού και την αρνητική του μεταξένιου υφάσματος.  Τα δύο σώματα έχουν αποκτήσει πλέον ίσα και αντίθετα φορτία.

Στην ηλέκτριση με επαφή, αφού έρθουν σε επαφή δύο σώματα από τα οποία το ένα θα έχει περίσσεια ή έλλειψη ηλεκτρονίων ενώ το άλλο είναι ουδέτερο, γίνεται μετακίνηση ηλεκτρονίων (από το ουδέτερο σώμα προς το θετικά φορτισμένο (έλλειψη) ή από το αρνητικά φορτισμένο (πλεόνασμα) προς το ουδέτερο). Ως αποτέλεσμα, το συνολικό φορτίο και των δύο σωμάτων αθροιστικά προκύπτει ίδιο πριν και μετά την επαφή.

Τέλος, στην ηλέκτριση με επαγωγή, πλησιάζει ένα ηλεκτρισμένο σώμα σε ένα ουδέτερο, χωρίς όμως επαφή. Προϋπόθεση είναι το ουδέτερο να είναι και μεταλλικό. Όσο το φορτισμένο σώμα πλησιάζει το μεταλλικό και αφόρτιστο, προκαλεί διαχωρισμό θετικών/αρνητικών φορτίων πάνω σε διαφορετικές περιοχές του ίδιου, ανάλογα με το πού θα το πλησιάσει. Έτσι, γίνεται ηλέκτριση, η οποία μάλιστα διαρκεί μόνο όσο παραμένουν κοντά τα δύο σώματα. Ο λόγος που συμβαίνει βέβαια αυτό, δεν είναι η μετακίνηση αμφότερων θετικών και αρνητικών φορτίων. Υπάρχουν θετικά φορτία (ιόντα) σε συγκεκριμένα σημεία, αλλά προκαλείται κίνηση των ελεύθερων κινούμενων ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα την ηλέκτριση που περιγράψαμε.

Και τώρα που ξέρετε, μήπως μπορείτε να εξηγήσετε από μόνοι σας σε ποια κατηγορία θα βάζατε κάθε καθημερινό φαινόμενο ηλεκτρισμού…;