Cos'è l'elettricità statica e come proteggersi da essa

Il concetto di un fenomeno naturale chiamato "elettricità statica" è noto alla maggior parte delle persone dal corso di fisica della scuola. Descrive un'esperienza in cui pezzi di carta finemente tritati iniziano ad attaccarsi a un pettine o a un bastoncino di ebanite che è stato logoro sui capelli. Il fenomeno in esame è presentato in questo esempio come attrazione di elementi di carica dissimile, che si spiega con la separazione delle cariche dovuta al lavoro svolto per attrito. Tuttavia, ci sono altre manifestazioni di questo effetto in natura, che non sono affatto simili a un esperimento oa un'esperienza di intrattenimento. Avendo familiarizzato con loro, è più facile capire cos'è lo stress statico e come è possibile affrontarlo in produzione e in condizioni domestiche.

Determinazione dell'elettricità statica

Secondo la definizione, l'elettricità statica come effetto è un fenomeno pericoloso che minaccia la salute e le attività pratiche di qualsiasi persona. Per comprenderne e comprenderne la natura, occorre ricordare che tutte le sostanze conosciute sono costituite da molecole, e queste ultime dalle particelle più piccole chiamate atomi. Al loro centro c'è un nucleo con protoni e neutroni e gruppi di elettroni ruotano attorno ad esso in orbite diverse. La carica totale di queste particelle corrisponde allo stesso indicatore per i protoni, quindi l'atomo nel suo insieme è neutro.

In alcune sostanze, gli elettroni caricati negativamente sono così lontani dal centro che al minimo disturbo nel bilancio energetico, vengono spostati dalle loro orbite permanenti. Questo di solito si verifica a causa dell'attrito, quando una piccola quantità di energia termica viene rilasciata nella sostanza.

Quando gli elettroni si allontanano dal nucleo, acquisisce una carica positiva e un numero significativo di particelle con cariche opposte (ioni) appare nel corpo del materiale. Sono la fonte e la causa principale della cosiddetta "elettricità statica".

Cause di insorgenza e manifestazione

Lo stress statico deriva da un disturbo nell'equilibrio generale delle particelle elettricamente cariche presenti in qualsiasi materia. Si forma non solo secondo uno scenario prestabilito: su richiesta di un insegnante o di uno sperimentatore. In pratica, il più delle volte si manifesta senza partecipazione e nonostante la sua volontà.

Un semplice esempio: indossare abiti realizzati con tessuti sintetici. A causa dell'attrito contro il corpo e della successiva comparsa di cariche statiche, la materia inizia a circondarlo strettamente e non gli consente di dare l'aspetto desiderato accanto. L'unica via d'uscita possibile in questa situazione è spruzzarla con un agente speciale chiamato "antistatico". Questo è l'unico modo per rimuovere la carica in eccesso dal materiale sintetico.

Altre cause comuni di carica statica sono:

• variazioni di temperatura tangibili, che sono anche molto brusche;
• un alto livello di radiazione, che porta ad un aumento dell'energia degli elettroni e alla comparsa di particelle cariche eterogenee nel materiale;
• presenza di forte induzione e campi magnetici.

I primi due motivi per cui una persona inizia a "essere scioccata" non hanno bisogno di spiegazioni speciali. Al contrario, l'induzione magnetica sembra essere un problema serio, soprattutto di recente.

Con la costante crescita del numero di elettrodomestici, molti dei quali hanno elementi induttivi, l'influenza dei campi elettromagnetici su una persona aumenta notevolmente. Una di queste manifestazioni è l'elettrificazione dell'atmosfera dovuta alla separazione delle particelle d'aria in elettroni e ioni carichi, che è essenzialmente la stessa manifestazione dell'elettricità statica.

Il graduale accumulo di fattori di rischio associati a una varietà di fonti di campi estranei ha portato a una direzione separata nella scienza che si occupa dello studio del grado del loro pericolo. D'altra parte, gli scienziati hanno a lungo pensato alle proprietà benefiche dell'elettrificazione e alla possibilità di mettere questo effetto al servizio dell'uomo.

Contro e pro della manifestazione statica

Le manifestazioni pericolose dell'elettrostatica includono principalmente l'attrito costante di indumenti di bassa qualità sul corpo umano e l'accumulo di cariche elettriche sulla pelle. In campo tecnico, questo effetto è particolarmente pronunciato durante il lavoro di installatori-specialisti nella saldatura di microcircuiti. In questo caso, minaccia il fallimento di costosi chip o addirittura di interi dispositivi assemblati sulla base.

Quando si assemblano microchip preziosi e rari, i requisiti di sicurezza prevedono misure di protezione speciali contro queste spiacevoli manifestazioni.

Nelle tecnologie legate alla saldatura di alcuni microcircuiti, la protezione elettrostatica prevede di indossare sulla mano un braccialetto messo a terra, in presenza del quale si elimina il pericolo dovuto al drenaggio delle cariche a terra. Tali misure preventive riguardano principalmente strutture K-MOS obsolete, che vengono sempre più sostituite da moderni microchip con protezione integrata contro l'elettricità statica.

Pericolo per l'uomo

Le manifestazioni della statica, che sono pericolose per l'uomo, includono:

• scariche di fulmini accompagnate da fulmini - sono causate dall'attrito prolungato delle correnti d'aria; in termini di possibili conseguenze, compreso il rischio di incendio, sono di gran lunga superiori a tutte le altre manifestazioni;
• l'impatto delle cariche sulla copertura biologica (pelle) e la comparsa di gravi irritazioni su di essa;
• scariche pericolose e spiacevoli di elettricità attraverso il corpo umano quando si toccano parti metalliche di apparecchiature senza messa a terra.

Quest'ultimo fenomeno non ha nulla a che vedere con gli shock critici di corrente causati da emergenze quando una tensione pericolosa colpisce l'alloggiamento di un elettrodomestico.

Tutte queste domande riguardano solo il lato esterno delle manifestazioni di elettricità statica, che può essere eliminato con l'aiuto di mezzi tecnici di protezione. Un esame più attento di questo processo rivela che gli effetti della statica sui somatici e sul corpo umano possono portare a conseguenze più gravi:

• disturbi sistematici del sonno;
• cambiamenti nel tono del sistema cardiovascolare;
• grave affaticamento;
• il verificarsi di problemi con il sistema nervoso;
• piccole deviazioni nel lavoro del tessuto muscolare.

Sebbene questi disturbi non siano molto evidenti all'inizio, nel tempo si accumulano cambiamenti nel corpo, che possono portare a gravi anomalie. Il sonno scarso provoca problemi mentali, che a loro volta portano ad altre malattie. Il danno di questo effetto in questo caso è fuori dubbio.

I medici raccomandano di prestare molta attenzione non solo al materiale dei vestiti costantemente indossati, ma anche alla scelta della biancheria da letto domestica, sulla quale si accumula una carica pericolosa.

I vantaggi dell'elettricità statica

Un tempo, molti scienziati e inventori hanno cercato di trovare modi per gestire una carica statica a beneficio degli esseri umani. Hanno sviluppato unità ingombranti e molto costose, il cui rendimento è rimasto, di regola, molto basso. L'unica svolta in questo settore è la scoperta da parte degli scienziati della cosiddetta "scarica a corona".

Le possibilità uniche di questo fenomeno sono utilizzate non solo nella produzione, ma anche nelle normali condizioni domestiche. A causa dello sviluppo di moderni metodi di controllo dei fenomeni elettrostatici, sono ampiamente utilizzati nei seguenti processi tecnologici:

• verniciatura di basi di telai, nonché superfici di strutture metalliche e altri prodotti prefabbricati;
• purificazione dei gas dalle impurità nell'industria mineraria;
• impiego in molti settori legati alla lavorazione dei materiali (moderne nanotecnologie).

La scarica coronarica ha anche trovato ampia applicazione in medicina, dove viene utilizzata per un'esposizione limitata a scariche elettrostatiche su organi umani malati. Inoltre, sulla base di questo effetto, sono stati sviluppati molti dispositivi in ​​grado di ionizzare l'aria non solo nei locali industriali e nelle officine di fabbrica, ma anche in un tipico appartamento di città. Una di queste utili invenzioni è un filtro elettrostatico progettato per rimuovere aerosol e particelle meccaniche dall'aria ambiente. Grazie al suo utilizzo è possibile eliminare fuliggine, fuliggine e fumo, nonché piccole particelle di polvere che si accumulano in eccesso in qualsiasi casa moderna.

Come rimuovere l'elettricità statica da una persona e dagli oggetti circostanti

Poiché la nocività dell'elettricità statica per adulti e bambini è stata dimostrata dal tempo, gli scienziati sono da tempo alla ricerca di modi per proteggerli da questo pericoloso fenomeno. Di particolare importanza è la questione della protezione dei bambini piccoli dalla statica, che sono più sensibili alle sue manifestazioni. Per tutte le categorie di utenti sono stati sviluppati diversi approcci per alleviare l'elettricità statica che si accumula nel tempo sulle superfici di qualsiasi oggetto.

Il modo più semplice per eliminare l'accumulo di elettricità statica sulle apparecchiature domestiche (ad esempio su un personal computer o una lavatrice) è metterle a terra collegando il telaio a uno speciale bus di terra.

Il metodo più semplice per rimuovere la carica da qualsiasi dispositivo indossabile è spruzzarlo periodicamente con un flacone spray con acqua, che è un buon terreno.

Per evitare che una carica pericolosa si accumuli sul corpo dell'auto, una speciale striscia di gomma conduttiva (cinturino) è fissata al paraurti posteriore. Inoltre, durante lunghi viaggi in veicoli privati, è necessario studiare la questione dell'inammissibilità dell'accumulo di oneri a causa di un cambiamento nella posizione del corpo rispetto al sedile. A causa dell'attrito derivante dalle coperture, a volte si accumula una quantità sufficiente di esse, che spesso porta a una scarica elettrica tangibile e sgradevole. Pertanto, è necessario inumidire periodicamente i sedili spruzzandoli con uno speciale flacone spray compatto.

Misure e mezzi di protezione individuale

La protezione elettrostatica è una misura necessaria, di cui è praticamente impossibile fare a meno nella vita moderna. Per questo, sono stati sviluppati numerosi metodi efficaci ed efficienti, utilizzando i quali è possibile ridurre il pericolo di effetti statici. Prima di tutto, è la giusta scelta di abbigliamento per l'uso quotidiano, che è realizzato sulla base di tessuti naturali come cotone, lino e fibre simili di origine non sintetica. Se è impossibile farlo, dovrai utilizzare mezzi moderni per rimuovere l'elettrostatica, sviluppati appositamente per questi scopi.

Il modo più semplice per proteggersi dai fenomeni elettrici mentre si indossano indumenti è utilizzare un composto antistatico che rimuove la carica dalla superficie del tessuto.

Si sono diffusi speciali detersivi in ​​polvere, che contengono additivi speciali che neutralizzano l'effetto dell'effetto elettrostatico.

Sbarazzarsi dell'elettricità statica aiuterà un approccio competente alla scelta delle scarpe da indossare quotidianamente, che non è meno importante della scelta del tessuto giusto per i vestiti.Per spiegare le peculiarità di proteggere una persona dal lato delle gambe, sarà necessario ricordare che è più facile che le cariche gratuite, sempre presenti nel terreno, si accumulino sulle superfici in gomma. La scelta di scarpe da indossare permanente con suole in pelle ridurrà il potenziale di scariche elettrostatiche da terra.

In tutte le imprese, i cui dipendenti sono impegnati nella produzione di apparecchi e componenti elettrici di alta precisione e costosi, emettono scarpe speciali. Con il suo aiuto, è possibile proteggere i moderni microchip e altre parti elettroniche da guasti accidentali dovuti all'elettricità statica.

È noto dalla pratica che l'acqua e un ambiente umido sono conduttori di cariche elettriche, per cui solitamente non si accumulano sulle superfici bagnate. Questa procedura viene eseguita applicando soluzioni e lozioni speciali sulla pelle delle mani e del corpo. È meglio farlo appena prima di vestirsi e quindi idratare le parti esposte del corpo durante la giornata lavorativa. Quando una grande quantità di carica si accumula sugli indumenti indossati in casa, si consiglia di immergerli per breve tempo e poi asciugarli bene all'aperto.

L'elettricità statica di per sé è una manifestazione naturale pericolosa per l'uomo e può portare a una serie di conseguenze indesiderabili e persino a gravi malattie. Pertanto, la lotta contro di essa riceve maggiore attenzione non solo su scala industriale, ma anche nelle condizioni domestiche.