O que é eletricidade estática e como se proteger dela

O conceito de um fenômeno natural denominado "eletricidade estática" é conhecido pela maioria das pessoas do curso de física escolar. Ele descreve uma experiência em que pedaços de papel finamente picados começam a grudar em um pente ou bastão de ebonite que estava maltratado no cabelo. O fenômeno em estudo é apresentado neste exemplo como a atração de elementos carregados de forma diferente, o que é explicado pela separação de cargas devido ao trabalho realizado por fricção. No entanto, existem outras manifestações desse efeito na natureza, que não são nada semelhantes a um experimento ou a uma experiência de entretenimento. Tendo se familiarizado com eles, é mais fácil entender o que é o estresse estático e como é possível lidar com ele na produção e nas condições domésticas.

Determinação da eletricidade estática

De acordo com a definição, a eletricidade estática como efeito é um fenômeno perigoso que ameaça a saúde e as atividades práticas de qualquer pessoa. Para compreender e compreender sua natureza, deve-se lembrar que todas as substâncias conhecidas consistem em moléculas, e esta nas menores partículas chamadas átomos. Em seu centro está um núcleo com prótons e nêutrons, e grupos de elétrons giram em torno dele em diferentes órbitas. A carga total dessas partículas corresponde ao mesmo indicador para prótons, então o átomo como um todo é neutro.

Em algumas substâncias, os elétrons carregados negativamente estão tão distantes do centro que, ao menor distúrbio no balanço de energia, eles são deslocados de suas órbitas permanentes. Isso geralmente ocorre por atrito, quando uma pequena quantidade de energia térmica é liberada na substância.

Quando os elétrons se afastam do núcleo, ele adquire uma carga positiva, e um número significativo de partículas com cargas opostas (íons) aparecem no corpo do material. Eles são a fonte e a principal causa da chamada "eletricidade estática".

Causas de ocorrência e manifestação

A tensão estática surge de uma perturbação no equilíbrio geral das partículas eletricamente carregadas presentes em qualquer matéria. É formado não apenas de acordo com um cenário pré-planejado: a pedido de um professor ou experimentador. Na prática, na maioria das vezes se manifesta sem participação e a despeito de sua vontade.

Um exemplo simples: usar roupas feitas de tecidos sintéticos. Devido ao atrito contra o corpo e ao subsequente aparecimento de cargas estáticas, a matéria começa a envolvê-lo fortemente e não permite que ele dê a aparência desejada ao lado. A única saída possível nesta situação é borrifar com um agente especial denominado "antiestático". Esta é a única maneira de remover o excesso de carga do material sintético.

Outras causas comuns de carga estática são:

• mudanças de temperatura tangíveis, que também são muito acentuadas;
• um alto nível de radiação, levando a um aumento da energia dos elétrons e ao aparecimento de partículas carregadas heterogêneas no material;
• presença de forte indução e campos magnéticos.

As duas primeiras razões pelas quais uma pessoa começa a "ficar chocada" não precisam de explicações especiais. Em contraste, a indução magnética parece ser um problema sério, especialmente recentemente.

Com o constante crescimento do número de eletrodomésticos, muitos dos quais possuem elementos indutivos, a influência dos campos eletromagnéticos em uma pessoa aumenta drasticamente. Uma dessas manifestações é a eletrificação da atmosfera devido à separação das partículas de ar em elétrons e íons carregados, que é essencialmente a mesma manifestação da eletricidade estática.

O acúmulo gradual de fatores de risco associados a uma variedade de fontes de campos estranhos levou a uma direção separada na ciência que lida com o estudo do grau de seu perigo. Por outro lado, os cientistas há muito pensam nas propriedades benéficas da eletrificação e na possibilidade de colocar esse efeito a serviço do homem.

Contras e prós da manifestação estática

As manifestações perigosas da eletrostática incluem principalmente a fricção constante de roupas de baixa qualidade no corpo humano e o acúmulo de cargas elétricas na pele. No campo técnico, esse efeito é especialmente pronunciado durante o trabalho de instaladores-especialistas em soldagem de microcircuitos. Nesse caso, ele ameaça o fracasso de chips caros ou mesmo de dispositivos inteiros montados em sua base.

Ao montar microchips valiosos e raros, os requisitos de segurança fornecem medidas de proteção especiais contra essas manifestações desagradáveis.

Nas tecnologias associadas à soldagem de alguns microcircuitos, a proteção eletrostática envolve a colocação de uma pulseira aterrada na mão, na presença da qual o perigo é eliminado devido ao escoamento de cargas para o solo. Essas medidas preventivas dizem respeito principalmente a estruturas K-MOS obsoletas, que estão cada vez mais sendo substituídas por microchips modernos com proteção embutida contra eletricidade estática.

Perigo para humanos

As manifestações de estática, que são perigosas para os humanos, incluem:

• descargas atmosféricas acompanhadas de raios - são causadas por atrito prolongado de correntes de ar; em termos de possíveis consequências, incluindo risco de incêndio, são muito superiores a todas as outras manifestações;
• o impacto de cargas na cobertura biológica (pele) e o aparecimento de irritações severas sobre ela;
• descargas perigosas e desagradáveis ​​de eletricidade através do corpo humano ao tocar em peças de metal de equipamentos não aterrados.

O último fenômeno não tem nada a ver com choques de corrente crítica causados ​​por emergências quando uma voltagem perigosa atinge a caixa de um eletrodoméstico.

Todas essas questões dizem respeito apenas ao lado externo das manifestações de eletricidade estática, que podem ser eliminadas com a ajuda de meios técnicos de proteção. Um exame mais detalhado desse processo revela que os efeitos da estática na somática e no corpo humano podem levar a consequências mais sérias:

• distúrbios sistemáticos do sono;
• mudanças no tom do sistema cardiovascular;
• fadiga severa;
• a ocorrência de problemas com o sistema nervoso;
• pequenos desvios no trabalho do tecido muscular.

Embora esses distúrbios não sejam muito perceptíveis no início, com o tempo, as alterações no corpo se acumulam, o que pode levar a anormalidades graves. A falta de sono resulta em problemas mentais que, por sua vez, levam a outras doenças. O dano deste efeito neste caso está fora de dúvida.

Os médicos recomendam prestar muita atenção não só ao material das roupas constantemente usadas, mas também à escolha da cama doméstica, sobre a qual se acumula uma carga perigosa.

Os benefícios da eletricidade estática

Ao mesmo tempo, muitos cientistas e inventores tentaram encontrar maneiras de gerenciar uma carga estática para o benefício dos humanos. Eles desenvolveram unidades volumosas e muito caras, cujo retorno permaneceu, via de regra, muito baixo. O único avanço nesta área é a descoberta pelos cientistas da chamada "descarga corona".

As possibilidades únicas desse fenômeno são usadas não apenas na produção, mas também nas condições domésticas comuns. Devido ao desenvolvimento de métodos modernos de controle de fenômenos eletrostáticos, eles são amplamente utilizados nos seguintes processos tecnológicos:

• pintura de bases de armações, bem como superfícies de estruturas metálicas e outros produtos pré-fabricados;
• purificação de gases de impurezas na indústria de mineração;
• uso em muitas áreas relacionadas ao processamento de materiais (nanotecnologia moderna).

A descarga coronária também encontrou ampla aplicação na medicina, onde é usada para exposição limitada a descargas eletrostáticas em órgãos humanos doentes. Além disso, com base neste efeito, foram desenvolvidos muitos dispositivos que podem ionizar o ar não apenas em instalações industriais e oficinas de fábricas, mas também em um apartamento típico de cidade. Uma dessas invenções úteis é um filtro eletrostático projetado para remover aerossol e partículas mecânicas do ar ambiente. Graças ao seu uso, é possível se livrar da fuligem, fuligem e fumaça, bem como pequenas partículas de poeira que se acumulam em excesso em qualquer casa moderna.

Como remover a eletricidade estática de uma pessoa e objetos ao redor

Como a nocividade da eletricidade estática para adultos e crianças foi comprovada pelo tempo, os cientistas há muito tempo procuram maneiras de protegê-los desse fenômeno perigoso. De particular importância é a questão de proteger as crianças pequenas da estática, que são mais sensíveis às suas manifestações. Para todas as categorias de usuários, várias abordagens diferentes foram desenvolvidas para aliviar a eletricidade estática que se acumula ao longo do tempo nas superfícies de qualquer objeto.

A maneira mais fácil de se livrar do acúmulo de estática em equipamentos domésticos (em um computador pessoal ou máquina de lavar, por exemplo) é aterrá-los conectando o chassi a um barramento de aterramento especial.

O método mais simples de remover a carga de qualquer wearable é borrifá-lo periodicamente com um borrifador com água, o que é um bom aterramento.

Para evitar que uma carga perigosa se acumule na carroceria do carro, uma tira especial de borracha condutora (pulseira) é fixada em seu pára-choque traseiro. Além disso, durante viagens longas em veículos particulares, é necessário estudar a questão da inadmissibilidade do acúmulo de cargas devido a uma mudança na posição do corpo em relação ao assento. Como resultado do atrito que surge das tampas, às vezes se acumula uma quantidade suficiente delas, o que muitas vezes leva a uma descarga elétrica tangível e desagradável. Portanto, você deve umedecer periodicamente os assentos borrifando-os com um borrifador compacto especial.

Medidas e meios de proteção pessoal

A proteção eletrostática é uma medida necessária, praticamente impossível de prescindir na vida moderna. Para isso, vários métodos eficazes e eficientes foram desenvolvidos, com os quais é possível reduzir o perigo de efeitos estáticos. Em primeiro lugar, é a escolha certa de roupa para o dia-a-dia, que é feita à base de tecidos naturais como algodão, linho e fibras semelhantes de origem não sintética. Se isso for impossível, você terá que usar meios modernos de remoção da eletrostática, desenvolvidos especificamente para esses fins.

A maneira mais fácil de se proteger contra fenômenos elétricos ao usar roupas é usar um composto antiestático que remove a carga da superfície do tecido.

Têm se difundido os detergentes em pó especiais, que contêm aditivos especiais que neutralizam o efeito do efeito eletrostático.

Livrar-se da eletricidade estática ajudará a uma abordagem competente na escolha de sapatos que podem ser usados ​​diariamente, o que não é menos importante do que escolher o tecido certo para as roupas.Para explicar as peculiaridades de proteger uma pessoa pela lateral das pernas, será necessário lembrar que é mais fácil acumular cargas gratuitas, que estão sempre presentes no solo, em superfícies de borracha. A escolha de calçados de uso permanente com sola de couro reduzirá o potencial de eletrostática do solo.

Em todas as empresas, cujos funcionários se dedicam à produção de aparelhos e componentes elétricos de alta precisão e caros, eles emitem calçados especiais. Com sua ajuda, é possível proteger microchips modernos e outras peças eletrônicas de avarias acidentais por eletricidade estática.

É sabido pela prática que a água e um ambiente úmido são condutores de cargas elétricas, de modo que geralmente não se acumulam em superfícies molhadas. Este procedimento é realizado através da aplicação de soluções e loções especiais na pele das mãos e do corpo. É melhor fazer isso antes de se vestir e, em seguida, hidratar as partes expostas do corpo durante o dia de trabalho. Quando uma grande quantidade de carga se acumula nas roupas usadas em casa, recomenda-se deixá-la de molho por um curto período de tempo e depois secá-la completamente ao ar livre.

A eletricidade estática em si é uma manifestação natural que é perigosa para os humanos e pode levar a uma série de consequências indesejáveis ​​e até mesmo a uma doença grave. Portanto, a luta contra ela recebe maior atenção não só em escala industrial, mas também em condições domésticas.