A „statikus elektromosságnak” nevezett természeti jelenség fogalmát a legtöbb ember az iskolai fizika tanfolyamán ismeri. Ez azt a tapasztalatot írja le, amikor a finoman aprított papírdarabok elkezdenek tapadni egy kopott hajkeféhez vagy egy ebonitpálcához. A vizsgált jelenséget ebben a példában heterogén töltésű elemek vonzásaként mutatjuk be, amelyet a töltéseknek a súrlódás miatti munkavégzés elválasztása magyaráz meg. A természetben azonban ennek a hatásnak vannak más megnyilvánulásai is, amelyek egyáltalán nem hasonlítanak kísérlethez vagy szórakoztató élményhez. Miután megismertük őket, könnyebb megérteni, mi a statikus stressz, és hogyan lehet megbirkózni vele a termelésben és a háztartásban.
Statikus elektromosság meghatározása
Meghatározása szerint a statikus elektromosság mint hatás veszélyes jelenség, amely bármely személy egészségét és gyakorlását veszélyezteti. Annak érdekében, hogy megértsük és megértsük annak természetét, nem szabad elfelejteni, hogy az összes ismert anyag molekulákból áll, és az utóbbi a legkisebb atomoknak nevezett részecskékből áll. Középpontjában egy atom van, ahol protonok és neutronok vannak, és elektroncsoportok körül forognak körül különböző pályákon. Ezen részecskék teljes töltése ugyanazon mutatónak felel meg a protonok esetében, tehát az atom egésze semleges.
Egyes anyagokban a negatív töltésű elektronok annyira távol vannak a központtól, hogy az energiaegyensúly legkisebb megsértésével elmozdulnak állandó pályájukon. Ez általában súrlódás eredményeként jelentkezik, amikor egy anyagban kis mennyiségű hőenergia szabadul fel.
Amikor az elektronok elmozdulnak a sejtmagtól, pozitív töltést kap, és jelentős számú szemcsék vannak ellentétes töltéssel (ionok) az anyag testében. Ezek az úgynevezett "statikus elektromosság" forrása és fő oka.
A megjelenés és megnyilvánulás okai
A statikus feszültség bármilyen anyagban lévő elektromosan töltött részecskék általános egyensúlyának megsértése miatt fordul elő. Nem csak egy előre megtervezett forgatókönyv szerint alakul ki: egy tanár vagy kísérleti kérésre. A gyakorlatban ez leggyakrabban megnyilvánul, részvétel nélkül és akarata ellenére.
Egy egyszerű példa: szintetikus anyagból készült ruházat felhelyezése. A testtel szembeni súrlódás és az azt követő statikus töltések miatt az anyag kezd jól illeszkedni és nem engedi, hogy a kívánt megjelenést megkapja. Az egyetlen lehetséges kiút ebben a helyzetben az, hogy egy antisztatikus anyaggal elnevezett speciális szerrel permetezzük. Csak így lehet eltávolítani a többlet töltést a szintetikus anyagból.
A statikus töltés kialakulásának további jellegzetes okai:
- észrevehető hőmérsékleti változások, amelyek szintén nagyon élesen előfordulnak;
- magas szintű sugárzás, ami növeli az elektronok energiáját és heterogén töltésű részecskék megjelenését az anyagban;
- erős indukciós és mágneses mezők jelenléte.
Az első két oknak, amely miatt az ember „áramütéshez” kezd, nincs szükség külön magyarázatra. Ezzel szemben a mágneses indukció komoly problémának tűnik, különösen a közelmúltban.
A háztartási készülékek számának folyamatos növekedésével, amelyek közül sok induktív elemekkel rendelkezik, az elektromágneses mezők hatása drámaian megnő.Ezen manifesztációk egyike a légkör elektrifikációja a levegő részecskék töltött elektronokké és ionokká történő elválasztása miatt, ami lényegében ugyanaz a statikus elektromosság megnyilvánulása.
A külföldi területek sokféle forrásával járó kockázati tényezők fokozatos felhalmozódása külön irányt vezetett a tudományban, amely megvizsgálja ezek veszélyének mértékét. Másrészt a tudósok már régóta gondolkodnak az elektrifikáció jótékony tulajdonságairól és annak lehetőségéről, hogy ezt a hatást az ember szolgálatába állítsák.
A statika megnyilvánulásának hátrányai és előnyei
Az elektrosztatika veszélyes megnyilvánulásai elsősorban a rossz minőségű ruhák állandó súrlódása az emberi testön és az elektromos töltések felhalmozódása a bőrön. A műszaki területen ez a hatás különösen érzékeny a szerelők és szakemberek munkája során a mikroáramkörök forrasztására. Ebben az esetben fenyegeti a drága chipek vagy akár az egészükbe összeállított eszközök meghibásodását.
Az értékes és ritka mikrochip összeállításakor a biztonsági követelmények különleges védelmet nyújtanak a kellemetlen megnyilvánulások ellen.
Néhány mikroáramkör forrasztásával kapcsolatos technológiákban az elektrosztatikus védelem magában foglal egy földelt karkötő felhelyezését a karra, amelynek jelenlétében a veszélyt kiküszöböljük, ha a földre töltések kerülnek. Az ilyen megelőző intézkedések elsősorban az elavult K-MOS-struktúrákra vonatkoznak, amelyeket egyre inkább a statikus elektromosság elleni beépített modern mikrochipszek vesznek fel.
Veszély az emberekre
A statika veszélyes megnyilvánulása magában foglalja a következőket:
- villámlás, amelyet villámlás okoz - ezek oka a légáramok hosszabb súrlódása; a lehetséges következményekkel, beleértve a tűzveszélyt, messze meghaladják az összes többi megnyilvánulást;
- a töltések hatása a biológiai takaróra (bőrre) és erős irritációk megjelenése rajta;
- veszélyes és kellemetlen elektromos kisülések az emberi testben, amikor meg nem érik a földeletlen berendezések fém alkatrészeit.
Ez utóbbi jelenségnek semmi köze sincs a vészhelyzetek által okozott kritikus áramlökéshez, amikor a veszélyes feszültség belép a háztartási készülék házába.
Ezek a kérdések csak a statikus elektromosság megnyilvánulásainak külső oldalára vonatkoznak, amelyeket műszaki védelmi eszközökkel lehet kiküszöbölni. E folyamat közelebbi vizsgálata során kiderül, hogy a statika szomatikára és az emberi testre gyakorolt hatásai súlyosabb következményekkel járhatnak:
- szisztematikus alvászavarok;
- a szív- és érrendszer hangjának változásai;
- fáradtság;
- az idegrendszerrel kapcsolatos problémák előfordulása;
- kis eltérések az izomszövet munkájában.
Bár ezek a rendellenességek kezdetben nem nagyon észrevehetők, az idő múlásával a testben felhalmozódnak olyan változások, amelyek súlyos eltérésekhez vezethetnek. A rossz alvás mentális problémákat okoz, amelyek viszont más betegségekhez vezetnek. Az ebből eredő kár ebben az esetben nem kétséges.
Az orvosok nemcsak a folyamatosan hordott ruházat anyagát figyelmesen ajánlja, hanem az otthoni ágynemű választására is, amelyre veszélyes töltés halmozódik fel.
A statisztikai villamos energia előnyei
Számos tudós és feltaláló próbálta megtalálni a statikus töltés irányításának módjait egyszerre az emberek érdekében. Nagy terjedelmű és nagyon drága egységeket fejlesztettek ki, amelyek megtérülése rendszerint nagyon alacsony maradt. Az egyetlen áttörés ezen a területen a tudósok felfedezése az úgynevezett „koronás kisülésről”.
Ennek a jelenségnek a sajátos képességeit nemcsak a termelésben, hanem a szokásos életkörülményekben is felhasználják.Az elektrosztatikus jelenségek szabályozására szolgáló modern technikák fejlesztése miatt ezeket széles körben alkalmazzák a következő technológiai folyamatokban:
- fémszerkezetek, valamint fémszerkezetek és más előregyártott termékek felületének festése;
- gáz tisztítása szennyeződésektől a bányászatban;
- felhasználás az anyagok feldolgozásával kapcsolatos sok területen (modern nanotechnológia).
A koszorúér-ürítés széles körben alkalmazható az orvostudományban is, ahol az elektrosztatikus kisülések korlátozott hatására alkalmazzák a személy beteg szerveit. Ezen túlmenően e hatás alapján sok olyan készüléket fejlesztettek ki, amely nemcsak a gyártóüzemben és a gyárpadlón, hanem egy tipikus városi lakásban is ionizálja a levegőt. Az ilyen hasznos találmányok egyike az elektrosztatikus szűrő, amely az aeroszol és a mechanikus részecskék eltávolítására szolgál a környezeti levegőből. Használatának köszönhetően megszabadulhat a koromtól, a koromtól és a füsttől, valamint a kis porrészecskéktől, amelyek feleslegesen felhalmozódnak bármely modern házban.
Hogyan távolítsuk el az statikus elektromosságot egy személytől és a környező tárgyaktól
Mivel az idő múlásával bebizonyosodott a statikus elektromosság káros hatása a felnőttek és a gyermekek számára, a tudósok már régóta keresik a módját, hogy megvédjék őket e veszélyes jelenségtől. Különösen fontos a kisgyermekek statikája elleni védelem kérdése, akik érzékenyebbek annak manifesztációira. Az összes felhasználói kategóriára számos különféle megközelítést fejlesztettek ki az esetleges tárgyak felületére idővel felhalmozódó statikus elektromosság töltésének eltávolítására.
A háztartási készülékeken (például személyi számítógépen vagy mosógépen) felhalmozódott statikusoktól a legegyszerűbb módszer a földelés, ha a házat egy speciális föld buszra csatlakoztatják.
A töltés eltávolításának legegyszerűbb módja bármilyen hordható tárgyról, ha azt időközönként permetezzük egy permetező palack vízzel, ami jó talaj.
A veszélyes töltés felhalmozódásának elkerülése érdekében az autó karosszériáján egy speciális vezetőképes gumicsík (heveder) van rögzítve a hátsó lökhárítóhoz. Ezenkívül a személyes járművekben történő hosszú utakon kötelező tanulmányozni a töltések felhalmozódásának elfogadhatatlanságát az üléshez viszonyított testhelyzet változása miatt. Az ezekből az esetekből származó súrlódás eredményeként néha elegendő mennyiségben halmozódnak fel, ami gyakran észrevehető és kellemetlen elektromos kisüléshez vezet. Ezért rendszeresen meg kell nedvesítenie az üléseket, és speciális kompakt spray-vel permetezze őket.
Személyi védőintézkedések
Az elektrosztatikus védelem szükséges intézkedés, amely nélkül a modern életben szinte lehetetlen megtenni. Ehhez számos hatékony és eredményes módszert fejlesztettek ki, amelyekkel csökkenthető a statikus hatások kockázata. Mindenekelőtt ez a megfelelő választás a mindennapi viselethez, amelyet természetes szövetek, például pamut, len és hasonló szintetikus eredetű szálak alapján készítenek. Ha ezt nem tudja megtenni, modern elektrosztatikus eltávolító eszközöket kell használnia, amelyeket kifejezetten erre a célra terveztek.
A ruhák viselése során az elektromos jelenségekkel szembeni védelem legegyszerűbb antisztatikus vegyületeket tartalmaz, amelyek eltávolítják a töltést a szövött anyag felületéről.
Széles körben használnak speciális mosóporokat, amelyek speciális adalékokat tartalmaznak, amelyek semlegesítik az elektrosztatikus hatás hatását.
A minden nap viselt cipő kiválasztásának hozzáértő megközelítése segít megszabadulni a statikus elektromosságtól, ami nem kevésbé fontos, mint a ruhadarab megfelelő kiválasztása.A lábakkal szembeni emberi védelem sajátosságainak magyarázata érdekében nem szabad megfeledkezni arról, hogy a földön lévő ingyenes töltések könnyebben felhalmozódhatnak a gumi felületekre. Ha a bőrből készült talpú cipőt tartós viseléshez választja, akkor kevesebb az oka az elektrosztatika kialakulásának a talajon.
Minden olyan vállalkozásnál, amelynek alkalmazottai nagy pontosságú és drága elektromos készülékek és alkatrészek gyártásával foglalkoznak, speciális cipőket bocsátanak ki. Segítségével a modern mikrochip és más elektronikus alkatrészek megóvhatók a statikus elektromosság általi véletlenszerű meghibásodásoktól.
A gyakorlatból ismert, hogy a víz és a nedves környezet vezet az elektromos töltésekhez, így általában nem halmozódnak fel nedves felületeken. Ezt az eljárást úgy végezzük, hogy speciális oldatokat és testápolókat alkalmazunk a kéz és a test bőrére. A legjobb ezt közvetlenül az öltözködés előtt megtenni, majd a munka során a kitett testrészeket hidratálni. Ha nagy számban tölti fel az otthoni viselet, azt javasoljuk, hogy rövid ideig áztassa, majd szabadban alaposan szárítsa meg.
A statikus elektromosság önmagában veszélyes természetes megnyilvánulás az emberek számára, amely számos nemkívánatos következményhez és akár súlyos betegséghez is vezethet. Ezért a elleni küzdelemre nagyobb figyelmet fordítanak nem csak ipari, hanem háztartási körülmények között is.
