Шта је статички електрицитет и како се заштитити од њега

Концепт природног феномена под називом „статички електрицитет“ познат је већини људи из школског курса физике. Описује искуство када ситно исецкани комади папира почну да се лепе на чешаљ или ебонитни штапић који је био отрцан на коси. Феномен који се проучава представљен је у овом примеру као привлачење неједнако наелектрисаних елемената, што се објашњава раздвајањем наелектрисања услед рада трењем. Међутим, постоје и друге манифестације овог ефекта у природи, које уопште нису сличне експерименту или забавном искуству. Упознавши се са њима, лакше је разумети шта је статички стрес и како је могуће решити се у производњи и у домаћим условима.

Одређивање статичког електрицитета

Према дефиницији, статички електрицитет као ефекат је опасан феномен који угрожава здравље и практичне активности било које особе. Да бисмо схватили и разумели њену природу, треба имати на уму да се све познате супстанце састоје од молекула, а последње од најмањих честица званих атоми. У њиховом центру је језгро са протонима и неутронима, а групе електрона се окрећу око њега у различитим орбитама. Укупан набој ових честица одговара истом показатељу за протоне, тако да је атом у целини неутралан.

У неким супстанцама негативно наелектрисани електрони су толико удаљени од центра да се при најмањем поремећају у енергетском билансу померају са својих сталних орбита. То се обично јавља као резултат трења, када се у супстанци ослобађа мала количина топлотне енергије.

Када се електрони одмакну од језгра, оно добија позитиван набој, а у телу материјала појављује се значајан број честица са супротним наелектрисањима (јони). Они су извор и главни узрок такозваног „статичког електрицитета“.

Узроци појаве и манифестације

Статичко напрезање настаје због поремећаја у општој равнотежи електрично наелектрисаних честица присутних у било којој материји. Формира се не само према унапред планираном сценарију: на захтев наставника или експериментатора. У пракси се најчешће манифестује без учешћа и упркос његовој вољи.

Једноставан пример: ношење одеће од синтетичких тканина. Због трења о тело и накнадне појаве статичких наелектрисања, материја почиње да га чврсто окружује и не дозвољава му да уз њега даје жељени изглед. Једини могући излаз у овој ситуацији је прскање посебним средством названим "антистатик". Ово је једини начин за уклањање вишка наелектрисања из синтетичког материјала.

Остали чести узроци статичког наелектрисања су:

• опипљиве промене температуре, које су такође врло оштре;
• висок ниво зрачења, што доводи до повећања енергије електрона и појаве хетерогених наелектрисаних честица у материјалу;
• присуство јаке индукције и магнетних поља.

Прва два разлога због којих човек почиње да се „шокира“ не требају посебна објашњења. Супротно томе, чини се да је магнетна индукција озбиљан проблем, посебно у последње време.

Са сталним растом броја кућних апарата, од којих многи имају индуктивне елементе, утицај електромагнетних поља на човека нагло се повећава. Једна од ових манифестација је електрификација атмосфере услед раздвајања честица ваздуха на наелектрисане електроне и јоне, што је у суштини иста манифестација статичког електрицитета.

Постепено нагомилавање фактора ризика повезаних са разним изворима сувишних поља довело је до посебног правца у науци који се бави проучавањем степена њихове опасности. С друге стране, научници већ дуго размишљају о благотворним својствима електрификације и могућности стављања овог ефекта у службу човека.

Против и за статичку манифестацију

Опасне манифестације електростатике првенствено укључују константно трење неквалитетне одеће о људско тело и накупљање електричних наелектрисања на кожи. У техничком пољу овај ефекат је посебно изражен током рада монтера-специјалиста за лемљење микровезја. У овом случају прети неуспехом скупих чипова или чак читавих уређаја састављених на њиховој основи.

Приликом састављања вредних и ретких микрочипова, безбедносни захтеви предвиђају посебне мере заштите од ових непријатних манифестација.

У технологијама повезаним са лемљењем неких микровезја, електростатичка заштита подразумева стављање уземљене наруквице на руку, у чијем се присуству отклања опасност због одвођења наелектрисања на земљу. Такве превентивне мере се тичу углавном застарелих К-МОС структура, које све више замењују савремени микрочипови са уграђеном заштитом од статичког електрицитета.

Опасност за људе

Манифестације статике, које су опасне за људе, укључују:

• пражњења грома праћена муњама - настају услед продуженог трења ваздушних струја; у погледу могућих последица, укључујући опасност од пожара, оне су далеко супериорније од свих осталих манифестација;
• утицај наелектрисања на биолошки покривач (кожу) и појава јаких иритација на њему;
• опасна и непријатна пражњења електричне енергије кроз људско тело при додиривању металних делова неутемељене опреме.

Потоњи феномен нема никакве везе са ударима критичне струје изазваним ванредним ситуацијама када опасан напон погоди кућиште кућног уређаја.

Сва ова питања тичу се само спољне стране манифестација статичког електрицитета, која се може елиминисати помоћу техничких средстава заштите. Пажљивије испитивање овог процеса открива да ефекти статике на соматику и људско тело могу довести до озбиљнијих последица:

• систематски поремећаји спавања;
• промене у тону кардиоваскуларног система;
• јак замор;
• појава проблема са нервним системом;
• мала одступања у раду мишићног ткива.

Иако ови поремећаји у почетку нису врло приметни, временом се промене у телу акумулирају, што може довести до озбиљних абнормалности. Лош сан резултира менталним проблемима, што заузврат доводи до других болести. Штета од овог ефекта у овом случају је несумњива.

Лекари препоручују пажљиву пажњу не само на материјал непрекидно ношене одеће, већ и на избор кућне постељине, на којој се акумулира опасан набој.

Предности статичког електрицитета

Једно време су многи научници и проналазачи покушавали да пронађу начине за управљање статичким наелектрисањем у корист људи. Развили су гломазне и врло скупе јединице, чији је принос по правилу остао врло низак. Једини пробој на овом подручју је откриће научника такозваног „пражњења короне“.

Јединствене могућности овог феномена користе се не само у производњи, већ иу уобичајеним условима домаћинства. Захваљујући развоју савремених метода управљања електростатичким појавама, они се широко користе у следећим технолошким процесима:

• фарбање рамованих основа, као и површина металних конструкција и осталих префабрикованих производа;
• пречишћавање гасова од нечистоћа у рударској индустрији;
• употреба у многим областима везаним за обраду материјала (савремена нанотехнологија).

Коронарно пражњење је такође нашло широку примену у медицини, где се користи за ограничену изложеност електростатичким пражњењима на оболелим људским органима. Поред тога, на основу овог ефекта развијено је много уређаја који могу јонизовати ваздух не само у индустријским просторијама и фабричким радионицама, већ и у типичном градском стану. Један од ових корисних изума је електростатички филтер дизајниран за уклањање аеросола и механичких честица из околног ваздуха. Захваљујући његовој употреби, могуће је отарасити чађи, чађи и дима, као и ситних честица прашине које се акумулирају у вишку у било ком модерном дому.

Како уклонити статички електрицитет са особе и околних предмета

Пошто је временом доказана штетност статичког електрицитета за одрасле и децу, научници већ дуго траже начине да их заштите од ове опасне појаве. Од посебног значаја је питање заштите мале деце од статике која је осетљивија на њене манифестације. За све категорије корисника развијено је неколико различитих приступа за ублажавање статичког електрицитета који се временом акумулира на површинама било ког предмета.

Најлакши начин да се решите статичког накупљања на кућној опреми (на пример на личном рачунару или машини за прање веша) је уземљење повезивањем шасије на посебан уземљени аутобус.

Најједноставнији начин уклањања наелектрисања са било ког носиве опреме је повремено прскање бочицом са водом са водом, што је добро тло.

Да би се спречило нагомилавање опасног наелектрисања на каросерији, на задњи браник је причвршћена посебна трака проводљиве гуме (трака). Поред тога, током дугих путовања у приватним возилима потребно је проучити питање неприхватљивости нагомилавања намета због промене положаја тела у односу на седиште. Као резултат трења које настаје на поклопцима, понекад се акумулира довољна количина њих, што често доводи до опипљивог и непријатног електричног пражњења. Због тога треба периодично навлажити седишта прскајући их посебном компактном бочицом за прскање.

Мере и средства личне заштите

Електростатичка заштита је неопходна мера, без које је у савременом животу практично немогуће. За ово је развијен низ ефикасних и ефикасних метода, помоћу којих је могуће смањити опасност од статичких ефеката. Пре свега, то је прави избор одеће за свакодневно ношење која је направљена на бази природних тканина попут памука, лана и сличних влакана несинтетичког порекла. Ако је то немогуће, мораћете да користите модерна средства за уклањање електростатике, развијена посебно за ове сврхе.

Најлакши начин заштите од електричних појава током ношења одеће је коришћење антистатичког једињења које уклања наелектрисање са површине тканине.

Раширени су специјални прашкови за прање који садрже посебне адитиве који неутралишу ефекат електростатичког ефекта.

Ослобађање од статичког електрицитета помоћи ће компетентном приступу свакодневном одабиру обуће, што није мање важно од одабира праве тканине за одећу.Да бисте објаснили особености заштите особе са бока ногу, биће неопходно запамтити да је лакше нагомилавање бесплатних пуњења, која су увек присутна у земљи, на гуменим површинама. Избор трајних ципела са потплатима на кожи смањиће потенцијал електростатике са земље.

У свим предузећима, чији се запослени баве производњом високо прецизних и скупих електричних уређаја и компонената за њих, издају посебне ципеле. Уз његову помоћ могуће је заштитити савремене микрочипове и друге електронске делове од случајног слома статичким електрицитетом.

Из праксе је познато да су вода и влажно окружење проводник електричних наелектрисања, тако да се обично не акумулирају на влажним површинама. Овај поступак се спроводи наношењем посебних раствора и лосиона на кожу руку и тела. Најбоље је то учинити непосредно пре облачења, а затим влажити изложене делове тела током целог радног дана. Када се на одећи која се носи код куће накупи велика количина наелектрисања, препоручује се кратко намакање и темељито сушење на отвореном.

Статички електрицитет сам по себи је природна манифестација која је опасна за људе и може довести до низа нежељених последица, па чак и до озбиљне болести. Због тога се борби против ње поклања повећана пажња не само у индустријским размерама, већ и у домаћим условима.