Was ist statische Elektrizität und wie Sie sich davor schützen können

Das Konzept eines Naturphänomens namens "statische Elektrizität" ist den meisten Menschen aus dem Physikunterricht der Schule bekannt. Es beschreibt ein Erlebnis, bei dem fein gehackte Papierstücke an einem Kamm oder Ebonitstab zu haften beginnen, der an den Haaren schäbig geworden ist. Das untersuchte Phänomen wird in diesem Beispiel als Anziehung unterschiedlich geladener Elemente dargestellt, die durch die Ladungstrennung aufgrund der Reibungsarbeit erklärt wird. Es gibt jedoch auch andere Erscheinungsformen dieses Effekts in der Natur, die einem Experiment oder einem Unterhaltungserlebnis keineswegs ähnlich sind. Wenn man sich mit ihnen vertraut gemacht hat, ist es einfacher zu verstehen, was statischer Stress ist und wie man damit in der Produktion und unter häuslichen Bedingungen umgeht.

Bestimmung der statischen Elektrizität

Laut Definition ist statische Elektrizität als Effekt ein gefährliches Phänomen, das die Gesundheit und die praktischen Aktivitäten jeder Person gefährdet. Um seine Natur zu verstehen und zu verstehen, sollte man sich daran erinnern, dass alle bekannten Substanzen aus Molekülen bestehen, und letztere aus den kleinsten Teilchen, die Atome genannt werden. In ihrem Zentrum befindet sich ein Kern mit Protonen und Neutronen, und um ihn kreisen Gruppen von Elektronen auf verschiedenen Bahnen. Die Gesamtladung dieser Teilchen entspricht dem gleichen Indikator für Protonen, das Atom als Ganzes ist also neutral.

Bei manchen Stoffen sind negativ geladene Elektronen so weit vom Zentrum entfernt, dass sie bei der geringsten Störung des Energiehaushalts aus ihren permanenten Bahnen verdrängt werden. Dies geschieht meist durch Reibung, wenn eine kleine Menge Wärmeenergie im Stoff freigesetzt wird.

Wenn sich Elektronen vom Kern entfernen, erhält er eine positive Ladung, und eine beträchtliche Anzahl von Teilchen mit entgegengesetzten Ladungen (Ionen) erscheint im Körper des Materials. Sie sind die Quelle und Hauptursache der sogenannten „statischen Elektrizität“.

Ursachen des Auftretens und Manifestation

Statischer Stress entsteht durch eine Störung des allgemeinen Gleichgewichts elektrisch geladener Teilchen, die in jeder Materie vorhanden sind. Es wird nicht nur nach einem vorgeplanten Szenario gebildet: auf Wunsch eines Lehrers oder Experimentators. In der Praxis manifestiert es sich am häufigsten ohne Beteiligung und trotz seines Willens.

Ein einfaches Beispiel: Kleidung aus synthetischen Stoffen tragen. Durch die Reibung am Körper und das anschließende Auftreten statischer Aufladungen beginnt die Materie ihn eng zu umschließen und lässt nicht zu, dass er nebenher das gewünschte Aussehen erhält. Der einzige Ausweg in dieser Situation besteht darin, es mit einem speziellen Mittel namens "Antistatik" zu besprühen. Nur so kann überschüssige Ladung aus dem Kunststoff entfernt werden.

Andere häufige Ursachen für statische Aufladung sind:

• spürbare Temperaturänderungen, die auch sehr scharf sind;
• ein hohes Strahlungsniveau, das zu einer Erhöhung der Elektronenenergie und dem Auftreten heterogener geladener Teilchen im Material führt;
• Vorhandensein starker Induktion und magnetischer Felder.

Die ersten beiden Gründe, aus denen eine Person "schockiert" wird, bedürfen keiner besonderen Erklärung. Im Gegensatz dazu scheint die magnetische Induktion insbesondere in letzter Zeit ein ernstes Problem zu sein.

Mit der stetig steigenden Zahl von Haushaltsgeräten, von denen viele über induktive Elemente verfügen, nimmt der Einfluss elektromagnetischer Felder auf den Menschen stark zu. Eine dieser Erscheinungsformen ist die Elektrifizierung der Atmosphäre durch die Trennung von Luftpartikeln in geladene Elektronen und Ionen, was im Wesentlichen die gleiche Erscheinungsform der statischen Elektrizität ist.

Die allmähliche Anhäufung von Risikofaktoren, die mit einer Vielzahl von Quellen von Fremdfeldern verbunden sind, hat zu einer gesonderten Richtung in der Wissenschaft geführt, die sich mit der Untersuchung des Grades ihrer Gefährdung befasst. Auf der anderen Seite denken Wissenschaftler seit langem über die vorteilhaften Eigenschaften der Elektrifizierung nach und die Möglichkeit, diesen Effekt in den Dienst des Menschen zu stellen.

Nachteile und Vorteile der statischen Manifestation

Zu den gefährlichen Erscheinungsformen der Elektrostatik zählen vor allem die ständige Reibung minderwertiger Kleidung am menschlichen Körper und die Ansammlung elektrischer Ladungen auf der Haut. Im technischen Bereich ist dieser Effekt bei der Arbeit von Installateuren-Spezialisten beim Löten von Mikroschaltungen besonders ausgeprägt. In diesem Fall droht der Ausfall teurer Chips oder sogar ganzer auf deren Basis aufgebauter Geräte.

Bei der Montage wertvoller und seltener Mikrochips sehen Sicherheitsanforderungen besondere Schutzmaßnahmen gegen diese unangenehmen Erscheinungen vor.

Bei Technologien, die mit dem Löten einiger Mikroschaltungen verbunden sind, besteht der elektrostatische Schutz darin, ein geerdetes Armband an der Hand anzulegen, bei dem die Gefahr durch das Ableiten von Ladungen zum Boden beseitigt wird. Solche Präventivmaßnahmen betreffen hauptsächlich veraltete K-MOS-Strukturen, die zunehmend durch moderne Mikrochips mit eingebautem Schutz gegen statische Elektrizität ersetzt werden.

Gefahr für den Menschen

Zu den für den Menschen gefährlichen Erscheinungsformen der Statik zählen:

• blitzentladungen, begleitet von Blitzen - sie werden durch längere Reibung von Luftströmen verursacht; hinsichtlich möglicher Folgen, einschließlich Brandgefahr, sind sie allen anderen Erscheinungsformen weit überlegen;
• die Auswirkungen von Ladungen auf die biologische Hülle (Haut) und das Auftreten schwerer Reizungen darauf;
• gefährliche und unangenehme elektrische Entladungen durch den menschlichen Körper beim Berühren von Metallteilen ungeerdeter Geräte.

Letzteres Phänomen hat nichts mit kritischen Stromschlägen zu tun, die durch Notsituationen verursacht werden, wenn eine gefährliche Spannung auf das Gehäuse eines Haushaltsgeräts trifft.

Alle diese Fragen betreffen nur die äußere Seite der Erscheinungsformen statischer Elektrizität, die mit Hilfe technischer Schutzmittel beseitigt werden können. Eine genauere Betrachtung dieses Prozesses zeigt, dass die Auswirkungen der Statik auf die Körper und den menschlichen Körper schwerwiegendere Folgen haben können:

• systematische Schlafstörungen;
• Veränderungen im Tonus des Herz-Kreislauf-Systems;
• starke Müdigkeit;
• das Auftreten von Problemen mit dem Nervensystem;
• kleine Abweichungen in der Arbeit des Muskelgewebes.

Obwohl diese Auffälligkeiten zunächst nicht sehr auffällig sind, häufen sich mit der Zeit Veränderungen im Körper an, die zu schwerwiegenden Auffälligkeiten führen können. Schlechter Schlaf führt zu psychischen Problemen, die wiederum zu anderen Krankheiten führen. Der Schaden durch diesen Effekt steht in diesem Fall außer Zweifel.

Ärzte empfehlen, nicht nur auf das Material der ständig getragenen Kleidung zu achten, sondern auch auf die Wahl der Heimbettwäsche, auf der sich eine gefährliche Ladung ansammelt.

Die Vorteile statischer Elektrizität

Einst versuchten viele Wissenschaftler und Erfinder Wege zu finden, eine statische Aufladung zum Wohle des Menschen zu bewältigen. Sie entwickelten sperrige und sehr kostspielige Einheiten, deren Rendite in der Regel sehr gering blieb. Der einzige Durchbruch auf diesem Gebiet ist die Entdeckung der sogenannten „Corona-Entladung“ durch Wissenschaftler.

Die einzigartigen Möglichkeiten dieses Phänomens werden nicht nur in der Produktion, sondern auch unter normalen Haushaltsbedingungen genutzt. Aufgrund der Entwicklung moderner Methoden zur Kontrolle elektrostatischer Phänomene werden sie häufig in den folgenden technologischen Prozessen eingesetzt:

• Lackieren von Rahmengestellen sowie Oberflächen von Metallkonstruktionen und anderen vorgefertigten Produkten;
• Reinigung von Gasen von Verunreinigungen in der Bergbauindustrie;
• Einsatz in vielen Bereichen der Materialbearbeitung (moderne Nanotechnologie).

Koronare Entladung hat auch in der Medizin breite Anwendung gefunden, wo sie zur begrenzten Exposition gegenüber elektrostatischen Entladungen auf erkrankte menschliche Organe verwendet wird. Darüber hinaus wurden auf Basis dieses Effekts viele Geräte entwickelt, die die Luft nicht nur in Industriehallen und Werkstätten, sondern auch in einer typischen Stadtwohnung ionisieren können. Eine dieser nützlichen Erfindungen ist ein elektrostatischer Filter, der entwickelt wurde, um Aerosol und mechanische Partikel aus der Umgebungsluft zu entfernen. Dank seiner Verwendung ist es möglich, Ruß, Ruß und Rauch sowie kleine Staubpartikel, die sich in jedem modernen Zuhause übermäßig ansammeln, zu entfernen.

So entfernen Sie statische Elektrizität von einer Person und umgebenden Gegenständen

Da die Schädlichkeit statischer Elektrizität für Erwachsene und Kinder mit der Zeit bewiesen wurde, suchen Wissenschaftler seit langem nach Möglichkeiten, sie vor diesem gefährlichen Phänomen zu schützen. Von besonderer Bedeutung ist der Schutz von Kleinkindern vor Statik, die empfindlicher auf ihre Erscheinungsformen reagieren. Für alle Kategorien von Benutzern wurden mehrere verschiedene Ansätze entwickelt, um statische Elektrizität abzubauen, die sich im Laufe der Zeit auf den Oberflächen jedes Objekts ansammelt.

Der einfachste Weg, statische Aufladungen von Heimgeräten (z. B. einem PC oder einer Waschmaschine) zu beseitigen, besteht darin, sie zu erden, indem Sie das Chassis an eine spezielle Erdungsschiene anschließen.

Die einfachste Methode, um die Ladung von einem tragbaren Gegenstand zu entfernen, besteht darin, ihn regelmäßig mit einer Sprühflasche mit Wasser zu besprühen, was ein guter Boden ist.

Um zu verhindern, dass sich eine gefährliche Ladung an der Karosserie des Autos ansammelt, ist an der hinteren Stoßstange ein spezieller Streifen aus leitfähigem Gummi (Riemen) angebracht. Darüber hinaus muss bei langen Fahrten in Privatfahrzeugen die Frage der Unzulässigkeit der Ansammlung von Gebühren aufgrund einer Änderung der Position des Körpers relativ zum Sitz untersucht werden. Durch die entstehende Reibung an den Bezügen sammeln sich diese manchmal in ausreichender Menge an, was oft zu einer spürbaren und unangenehmen elektrischen Entladung führt. Daher sollten Sie die Sitze regelmäßig befeuchten, indem Sie sie mit einer speziellen kompakten Sprühflasche besprühen.

Persönliche Schutzmaßnahmen und -mittel

Elektrostatischer Schutz ist eine notwendige Maßnahme, die im modernen Leben praktisch nicht mehr wegzudenken ist. Hierfür wurden eine Reihe effektiver und effizienter Methoden entwickelt, mit denen die Gefahr statischer Effekte reduziert werden kann. Zunächst einmal ist es die richtige Wahl der Alltagskleidung, die auf Basis natürlicher Stoffe wie Baumwolle, Leinen und ähnlichen Fasern nicht-synthetischen Ursprungs hergestellt wird. Wenn dies nicht möglich ist, müssen Sie auf moderne, speziell für diese Zwecke entwickelte Mittel zur Entfernung von Elektrostatik zurückgreifen.

Der einfachste Schutz vor elektrischen Phänomenen beim Tragen von Kleidung besteht darin, eine antistatische Verbindung zu verwenden, die die Ladung von der Oberfläche des Gewebes entfernt.

Weit verbreitet sind spezielle Waschpulver, die spezielle Zusätze enthalten, die die Wirkung der elektrostatischen Wirkung neutralisieren.

Die Beseitigung statischer Elektrizität hilft bei der Auswahl von täglich tragbaren Schuhen, was nicht weniger wichtig ist als die Wahl des richtigen Stoffes für Kleidung.Um die Besonderheiten des Schutzes einer Person vor den Beinen zu erklären, muss daran erinnert werden, dass sich kostenlose Ladungen, die immer im Boden vorhanden sind, leichter auf Gummioberflächen ansammeln. Die Wahl von dauerhaften Schuhen mit lederbasierten Sohlen verringert das Potenzial für Elektrostatik vom Boden.

In allen Unternehmen, deren Mitarbeiter für sie hochpräzise und teure Elektrogeräte und Komponenten herstellen, geben sie Spezialschuhe aus. Mit seiner Hilfe ist es möglich, moderne Mikrochips und andere elektronische Bauteile vor einem versehentlichen Ausfall durch statische Elektrizität zu schützen.

Aus der Praxis ist bekannt, dass Wasser und eine feuchte Umgebung elektrische Ladungen leiten, so dass sie sich in der Regel nicht auf benetzten Oberflächen ansammeln. Dieses Verfahren wird durchgeführt, indem spezielle Lösungen und Lotionen auf die Haut der Hände und des Körpers aufgetragen werden. Tun Sie dies am besten kurz vor dem Anziehen und befeuchten Sie dann während des Arbeitstages exponierte Körperteile. Bei starker Aufladung der zu Hause getragenen Kleidung empfiehlt es sich, diese kurz einzuweichen und anschließend im Freien gründlich zu trocknen.

Statische Elektrizität an sich ist eine natürliche Erscheinung, die für den Menschen gefährlich ist und zu einer Reihe von unerwünschten Folgen bis hin zu einer schweren Krankheit führen kann. Daher wird der Bekämpfung nicht nur im industriellen Maßstab, sondern auch unter häuslichen Bedingungen erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt.