ไฟฟ้าสถิตคืออะไรและจะป้องกันตัวเองได้อย่างไร

แนวคิดของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เรียกว่า "ไฟฟ้าสถิตย์" เป็นที่รู้จักของคนส่วนใหญ่จากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน บรรยายประสบการณ์ครั้งหนึ่งเมื่อกระดาษที่สับละเอียดเริ่มเกาะติดกับหวีหรือไม้อีโบไนต์ที่มีขนโทรม ปรากฏการณ์ภายใต้การศึกษาถูกนำเสนอในตัวอย่างนี้ในฐานะแรงดึงดูดของธาตุที่มีประจุต่างกัน ซึ่งอธิบายได้จากการแยกประจุเนื่องจากงานที่ทำโดยแรงเสียดทาน อย่างไรก็ตาม มีการสำแดงอื่นๆ ของเอฟเฟกต์นี้ในธรรมชาติ ซึ่งไม่เหมือนกับการทดลองหรือประสบการณ์ความบันเทิงเลย เมื่อทำความคุ้นเคยกับสิ่งเหล่านี้แล้ว จะง่ายกว่าที่จะเข้าใจว่าความเครียดคงที่คืออะไรและจะจัดการกับความเครียดเหล่านี้ได้อย่างไรในการผลิตและในสภาพบ้าน

การหาค่าไฟฟ้าสถิตย์

ตามคำจำกัดความไฟฟ้าสถิตเป็นผลปรากฏการณ์อันตรายที่คุกคามสุขภาพและกิจกรรมการปฏิบัติของบุคคลใด ๆ เพื่อทำความเข้าใจและเข้าใจธรรมชาติของมัน เราควรจำไว้ว่าสารที่รู้จักทั้งหมดประกอบด้วยโมเลกุลและอนุภาคที่เล็กที่สุดที่เรียกว่าอะตอมหลัง ในใจกลางของพวกมันคือนิวเคลียสที่มีโปรตอนและนิวตรอน และกลุ่มของอิเล็กตรอนโคจรรอบมันในวงโคจรที่แตกต่างกัน ประจุทั้งหมดของอนุภาคเหล่านี้สอดคล้องกับตัวบ่งชี้โปรตอนเดียวกัน ดังนั้นอะตอมทั้งหมดจึงเป็นกลาง

ในสารบางชนิด อิเล็กตรอนที่มีประจุลบอยู่ไกลจากจุดศูนย์กลางมากจนเกิดการรบกวนสมดุลพลังงานเพียงเล็กน้อย พวกมันจะถูกแทนที่จากวงโคจรถาวรของพวกมัน ซึ่งมักเกิดขึ้นจากการเสียดสีเมื่อปล่อยพลังงานความร้อนจำนวนเล็กน้อยในสาร

เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนออกจากนิวเคลียส จะได้รับประจุบวก และอนุภาคจำนวนมากที่มีประจุตรงข้ามกัน (ไอออน) จะปรากฏในร่างกายของวัสดุ สิ่งเหล่านี้เป็นที่มาและสาเหตุหลักของสิ่งที่เรียกว่า "ไฟฟ้าสถิตย์"

สาเหตุของการเกิดและการสำแดง

ความเค้นสถิตเกิดจากการรบกวนสมดุลทั่วไปของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอยู่ในเรื่องใดๆ มันถูกสร้างขึ้นไม่เพียงตามสถานการณ์ที่วางแผนไว้ล่วงหน้าเท่านั้น: ตามคำขอของครูหรือผู้ทดลอง ในทางปฏิบัติ ส่วนใหญ่มักจะแสดงออกโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมและทั้งๆ ที่เขาต้องการ

ตัวอย่างง่ายๆ: การสวมใส่เสื้อผ้าที่ทำจากผ้าใยสังเคราะห์ เนื่องจากการเสียดสีกับร่างกายและการปรากฏตัวของประจุไฟฟ้าสถิตในเวลาต่อมา สสารจึงเริ่มล้อมรอบร่างกายไว้แน่นและไม่อนุญาตให้มีลักษณะที่ต้องการควบคู่ไปกับ ทางเดียวที่เป็นไปได้ในสถานการณ์นี้คือการฉีดพ่นด้วยสารพิเศษที่เรียกว่า "ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์" นี่เป็นวิธีเดียวที่จะขจัดประจุส่วนเกินออกจากวัสดุสังเคราะห์

สาเหตุทั่วไปอื่นๆ ของประจุไฟฟ้าสถิตคือ:

• การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่จับต้องได้ซึ่งยังคมชัดมาก
• การแผ่รังสีในระดับสูงทำให้พลังงานของอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นและการปรากฏตัวของอนุภาคที่มีประจุต่างกันในวัสดุ
• การปรากฏตัวของการเหนี่ยวนำที่แข็งแกร่งและสนามแม่เหล็ก

เหตุผลสองประการแรกที่บุคคลเริ่ม "ตกใจ" ไม่จำเป็นต้องมีคำอธิบายพิเศษ ในทางตรงกันข้าม การเหนี่ยวนำแม่เหล็กดูเหมือนจะเป็นปัญหาร้ายแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเร็วๆ นี้

ด้วยจำนวนเครื่องใช้ในครัวเรือนที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งส่วนใหญ่มีองค์ประกอบอุปนัยอิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีต่อบุคคลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หนึ่งในอาการเหล่านี้คือการเกิดกระแสไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศอันเนื่องมาจากการแยกอนุภาคในอากาศออกเป็นอิเล็กตรอนและไอออนที่มีประจุ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะเป็นปรากฏการณ์เดียวกันของไฟฟ้าสถิต

การสะสมปัจจัยเสี่ยงอย่างค่อยเป็นค่อยไปที่เกี่ยวข้องกับแหล่งที่มาของเขตข้อมูลภายนอกที่หลากหลายได้นำไปสู่ทิศทางที่แยกจากกันในวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาระดับอันตรายของพวกเขา ในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์คิดมานานแล้วเกี่ยวกับคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของกระแสไฟฟ้าและความเป็นไปได้ที่จะนำผลกระทบนี้ไปใช้กับมนุษย์

ข้อเสียและข้อดีของการสำแดงแบบคงที่

อาการที่เป็นอันตรายของไฟฟ้าสถิตส่วนใหญ่รวมถึงการเสียดสีอย่างต่อเนื่องของเสื้อผ้าคุณภาพต่ำในร่างกายมนุษย์และการสะสมของประจุไฟฟ้าบนผิวหนัง ในสาขาเทคนิค เอฟเฟกต์นี้จะเด่นชัดเป็นพิเศษในระหว่างการทำงานของผู้ติดตั้ง - ผู้เชี่ยวชาญในการบัดกรีไมโครเซอร์กิต ในกรณีนี้ มันคุกคามความล้มเหลวของชิปราคาแพงหรือแม้แต่อุปกรณ์ทั้งหมดที่ประกอบขึ้นจากพื้นฐานของพวกเขา

เมื่อประกอบไมโครชิปที่มีค่าและหายาก ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจะมีมาตรการป้องกันพิเศษจากอาการไม่พึงประสงค์เหล่านี้

ในเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการบัดกรีของไมโครเซอร์กิตบางตัว การป้องกันไฟฟ้าสถิตนั้นเกี่ยวข้องกับการสวมสร้อยข้อมือที่ต่อสายดินไว้บนมือ โดยที่อันตรายจะหมดไปเนื่องจากการระบายประจุลงสู่พื้น มาตรการป้องกันดังกล่าวเกี่ยวข้องกับโครงสร้าง K-MOS ที่ล้าสมัยเป็นหลัก ซึ่งถูกแทนที่ด้วยไมโครชิปสมัยใหม่ที่มีการป้องกันไฟฟ้าสถิตในตัวมากขึ้น

อันตรายต่อมนุษย์

อาการของสถิตยศาสตร์ซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์ ได้แก่ :

• การปล่อยฟ้าผ่าพร้อมกับฟ้าผ่า - เกิดจากการเสียดสีของกระแสอากาศเป็นเวลานาน ในแง่ของผลที่อาจเกิดขึ้น รวมทั้งอันตรายจากไฟไหม้ สิ่งเหล่านี้เหนือกว่าอาการอื่น ๆ ทั้งหมดมาก
• ผลกระทบของประจุที่มีต่อการปกปิดทางชีวภาพ (ผิวหนัง) และการปรากฏตัวของการระคายเคืองอย่างรุนแรงต่อมัน
• การปล่อยกระแสไฟฟ้าที่เป็นอันตรายและไม่พึงประสงค์ผ่านร่างกายมนุษย์เมื่อสัมผัสชิ้นส่วนโลหะของอุปกรณ์ที่ไม่ได้ลงกราวด์

ปรากฏการณ์หลังนี้ไม่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้าช็อตที่สำคัญซึ่งเกิดจากเหตุฉุกเฉินเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายกระทบตัวเรือนของเครื่องใช้ในครัวเรือน

คำถามทั้งหมดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับอาการภายนอกของไฟฟ้าสถิตเท่านั้น ซึ่งสามารถกำจัดได้โดยใช้วิธีการทางเทคนิคในการป้องกัน การตรวจสอบกระบวนการนี้อย่างละเอียดถี่ถ้วนเผยให้เห็นว่าผลกระทบของสถิตยศาสตร์ต่อร่างกายและร่างกายมนุษย์สามารถนำไปสู่ผลที่ร้ายแรงยิ่งขึ้น:

• รบกวนการนอนหลับอย่างเป็นระบบ
• การเปลี่ยนแปลงโทนสีของระบบหัวใจและหลอดเลือด
• ความเหนื่อยล้าอย่างรุนแรง
• การเกิดปัญหากับระบบประสาท
• การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในการทำงานของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ

แม้ว่าความผิดปกติเหล่านี้จะไม่สังเกตเห็นได้ชัดเจนในตอนแรก แต่เมื่อเวลาผ่านไป การเปลี่ยนแปลงในร่างกายก็สะสม ซึ่งอาจนำไปสู่ความผิดปกติร้ายแรงได้ การนอนหลับไม่ดีส่งผลให้เกิดปัญหาทางจิตซึ่งจะนำไปสู่ความเจ็บป่วยอื่นๆ อันตรายจากผลกระทบในกรณีนี้คือไม่ต้องสงสัยเลย

แพทย์แนะนำให้ให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดไม่เพียง แต่กับวัสดุของเสื้อผ้าที่สวมใส่อย่างต่อเนื่อง แต่ยังรวมถึงการเลือกเครื่องนอนที่บ้านซึ่งมีประจุอันตรายสะสม

ประโยชน์ของไฟฟ้าสถิต

ครั้งหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์หลายคนพยายามหาวิธีจัดการประจุไฟฟ้าสถิตเพื่อประโยชน์ของมนุษย์ พวกเขาพัฒนาหน่วยขนาดใหญ่และมีราคาแพงมากซึ่งผลตอบแทนยังคงต่ำมากตามกฎ ความก้าวหน้าเพียงอย่างเดียวในพื้นที่นี้คือการค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่า "การปล่อยโคโรนา"

ความเป็นไปได้อันเป็นเอกลักษณ์ของปรากฏการณ์นี้ไม่เพียงแต่ใช้ในการผลิตเท่านั้น แต่ยังใช้ในสภาพบ้านทั่วไปด้วย เนื่องจากการพัฒนาวิธีการที่ทันสมัยในการควบคุมปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิตจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทางเทคโนโลยีดังต่อไปนี้:

• การทาสีฐานเฟรมตลอดจนพื้นผิวของโครงสร้างโลหะและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปอื่น ๆ
• การทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซจากสิ่งสกปรกในอุตสาหกรรมเหมืองแร่
• ใช้ในหลายพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปวัสดุ (นาโนเทคโนโลยีสมัยใหม่)

การปลดปล่อยหลอดเลือดหัวใจยังพบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ ซึ่งใช้สำหรับการสัมผัสที่จำกัดต่อการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตในอวัยวะของมนุษย์ที่เป็นโรค นอกจากนี้ บนพื้นฐานของผลกระทบนี้ อุปกรณ์จำนวนมากได้รับการพัฒนาที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนในอากาศ ไม่เพียงแต่ในโรงงานอุตสาหกรรมและโรงงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอพาร์ตเมนต์ในเมืองทั่วไปด้วย หนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่มีประโยชน์เหล่านี้คือตัวกรองไฟฟ้าสถิตที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดละอองลอยและอนุภาคเชิงกลออกจากอากาศแวดล้อม ด้วยการใช้งานทำให้สามารถกำจัดเขม่า เขม่าและควัน รวมถึงฝุ่นละอองขนาดเล็กที่สะสมมากเกินไปในบ้านสมัยใหม่

วิธีกำจัดไฟฟ้าสถิตจากบุคคลและวัตถุรอบข้าง

เนื่องจากความเป็นอันตรายของไฟฟ้าสถิตย์สำหรับผู้ใหญ่และเด็กได้รับการพิสูจน์โดยกาลเวลา นักวิทยาศาสตร์จึงมองหาวิธีที่จะปกป้องพวกเขาจากปรากฏการณ์อันตรายนี้มานานแล้ว สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษคือประเด็นในการปกป้องเด็กเล็กจากสถิตยศาสตร์ซึ่งมีความอ่อนไหวต่อการแสดงออกมากกว่า สำหรับผู้ใช้ทุกประเภท ได้มีการพัฒนาวิธีการต่างๆ เพื่อบรรเทาไฟฟ้าสถิตที่สะสมเมื่อเวลาผ่านไปบนพื้นผิวของวัตถุใดๆ

วิธีที่ง่ายที่สุดในการกำจัดไฟฟ้าสถิตที่สะสมอยู่ในอุปกรณ์ในบ้าน (เช่น บนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือเครื่องซักผ้า) คือการต่อสายดินโดยเชื่อมต่อแชสซีกับกราวด์บัสพิเศษ

วิธีที่ง่ายที่สุดในการกำจัดประจุออกจากอุปกรณ์สวมใส่ใดๆ ก็คือการฉีดพ่นด้วยขวดสเปรย์ที่มีน้ำเป็นระยะๆ ซึ่งเป็นพื้นดินที่ดี

เพื่อป้องกันไม่ให้ประจุที่เป็นอันตรายสะสมบนตัวรถ จึงมีแถบยางนำไฟฟ้า (สายรัด) พิเศษติดเข้ากับกันชนหลัง นอกจากนี้ ในระหว่างการเดินทางไกลในรถยนต์ส่วนตัว จำเป็นต้องศึกษาปัญหาการไม่สามารถยอมรับการสะสมของค่าใช้จ่ายอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายที่สัมพันธ์กับที่นั่ง อันเป็นผลมาจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากฝาครอบบางครั้งสะสมในปริมาณที่เพียงพอซึ่งมักจะนำไปสู่การคายประจุไฟฟ้าที่จับต้องได้และไม่เป็นที่พอใจ ดังนั้น คุณควรชุบที่นั่งเป็นระยะ ๆ โดยฉีดพ่นด้วยขวดสเปรย์ขนาดกะทัดรัดพิเศษ

มาตรการและวิธีการป้องกันส่วนบุคคล

การป้องกันไฟฟ้าสถิตเป็นมาตรการที่จำเป็น ซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีชีวิตสมัยใหม่ ด้วยเหตุนี้จึงมีการพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลจำนวนหนึ่งซึ่งสามารถลดอันตรายจากผลกระทบจากไฟฟ้าสถิตได้ ประการแรกคือการเลือกเสื้อผ้าที่เหมาะสมสำหรับการสวมใส่ในชีวิตประจำวัน ซึ่งทำมาจากผ้าธรรมชาติ เช่น ผ้าฝ้าย ลินิน และเส้นใยที่คล้ายกันซึ่งไม่ได้มาจากการสังเคราะห์ หากเป็นไปไม่ได้ คุณจะต้องใช้วิธีการที่ทันสมัยในการกำจัดไฟฟ้าสถิต ซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้โดยเฉพาะ

วิธีที่ง่ายที่สุดในการป้องกันปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าขณะสวมเสื้อผ้าคือการใช้สารป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ที่ขจัดประจุออกจากพื้นผิวของผ้าทอ

ผงซักฟอกชนิดพิเศษเป็นที่แพร่หลายซึ่งมีสารเติมแต่งพิเศษที่ทำให้ผลกระทบของไฟฟ้าสถิตเป็นกลาง

การกำจัดไฟฟ้าสถิตจะช่วยให้สามารถเลือกรองเท้าที่สวมใส่ได้ทุกวันซึ่งมีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าการเลือกผ้าที่เหมาะสมสำหรับเสื้อผ้าเพื่ออธิบายลักษณะเฉพาะของการปกป้องบุคคลจากด้านข้างของขา จำเป็นต้องจำไว้ว่าการสะสมบนพื้นผิวยางง่ายกว่าสำหรับค่าใช้จ่ายฟรีซึ่งมีอยู่ในพื้นดินเสมอ การเลือกรองเท้าที่สวมใส่แบบถาวรด้วยพื้นรองเท้าที่ทำจากหนังจะลดโอกาสการเกิดไฟฟ้าสถิตจากพื้นดิน

ในองค์กรทุกแห่งที่มีพนักงานมีส่วนร่วมในการผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าและส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูงและมีราคาแพงสำหรับพวกเขา พวกเขาออกรองเท้าพิเศษ ด้วยความช่วยเหลือของมันจึงเป็นไปได้ที่จะปกป้องไมโครชิปที่ทันสมัยและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ จากการสลายโดยไม่ได้ตั้งใจจากไฟฟ้าสถิต

จากการปฏิบัติเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าน้ำและสภาพแวดล้อมที่ชื้นเป็นตัวนำของประจุไฟฟ้า จึงไม่สะสมบนพื้นผิวที่เปียก ขั้นตอนนี้ดำเนินการโดยการใช้สารละลายและโลชั่นพิเศษกับผิวหนังของมือและร่างกาย ทางที่ดีควรทำเช่นนี้ก่อนแต่งตัว แล้วจึงให้ความชุ่มชื้นกับส่วนต่างๆ ของร่างกายที่เปิดรับแสงตลอดวันทำงาน เมื่อประจุไฟสะสมบนเสื้อผ้าที่สวมใส่ที่บ้านเป็นจำนวนมาก แนะนำให้แช่ไว้ครู่หนึ่งแล้วตากให้แห้งอย่างทั่วถึง

ไฟฟ้าสถิตในตัวเองเป็นอาการตามธรรมชาติที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และอาจนำไปสู่ผลที่ไม่พึงประสงค์หลายประการและแม้กระทั่งการเจ็บป่วยที่รุนแรง ดังนั้นการต่อสู้กับมันจึงได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นไม่เพียง แต่ในระดับอุตสาหกรรม แต่ยังรวมถึงสภาพภายในประเทศด้วย