Понятието за природен феномен, наречен „статично електричество“, е известно на повечето хора от училищния курс по физика. Описва опита, когато ситно нарязаните парчета хартия започват да се залепват за износена четка за коса или ебонитна пръчица. Изследваният феномен е представен в този пример като привличане на хетерогенно заредени елементи, което се обяснява с разделянето на зарядите поради работата на триенето. В природата обаче има и други прояви на този ефект, които никак не са като експеримент или забавно преживяване. След като се запознаете с тях, е по-лесно да разберете какво е статичен стрес и как е възможно да се справите с него в производството и в битовите условия.
Определяне на статично електричество
По дефиниция статичното електричество като ефект е опасно явление, което заплашва здравето и практиката на всеки човек. За да се разбере и разбере същността му, трябва да се помни, че всички известни вещества са съставени от молекули, а последната от най-малките частици, наречени атоми. В центъра им е ядро с протони и неутрони, а групи от електрони се въртят около него в различни орбити. Общият заряд на тези частици съответства на същия показател за протоните, следователно атомът като цяло е неутрален.
В някои вещества отрицателно заредените електрони са толкова отдалечени от центъра, че с най-малкото нарушение на енергийния баланс се движат от постоянните си орбити. Това обикновено се случва в резултат на триене, когато в веществото се отделя малко количество топлинна енергия.
Когато електроните се отдалечат от ядрото, той придобива положителен заряд и в тялото на материала се появяват значителен брой частици с противоположни заряди (йони). Те са източник и основна причина за така нареченото "статично електричество".
Причини за възникване и проявление
Статичното напрежение възниква поради нарушаване на общия баланс на електрически заредени частици, присъстващи във всяка материя. Формира се не само според предварително планиран сценарий: по искане на учител или експериментатор. На практика той най-често се проявява без участие и противно на неговата воля.
Прост пример: обличане на дрехи, изработени от синтетични тъкани. Поради триенето върху тялото и последвалото възникване на статични заряди, материята започва плътно да я приляга и не позволява да придаде желания външен вид. Единственият възможен изход в тази ситуация е да се напръска със специално средство, наречено „антистатично средство“. Само по този начин е възможно да премахнете излишния заряд от синтетичния материал.
Други характерни причини за образуването на статичен заряд са:
- забележими температурни промени, които също настъпват много рязко;
- високо ниво на радиация, което води до увеличаване на енергията на електроните и появата на хетерогенно заредени частици в материала;
- наличието на силна индукция и магнитни полета.
Първите две причини, поради които човек започва да "токов удар", не се нуждаят от специални обяснения. За разлика от тях магнитната индукция изглежда сериозен проблем, особено наскоро.
С постоянно увеличаване на броя на домакинските уреди, много от които имат индуктивни елементи, влиянието на електромагнитните полета върху човек се увеличава драстично.Една от тези прояви е наелектризирането на атмосферата поради разделянето на въздушните частици в заредени електрони и йони, което по същество е една и съща проява на статично електричество.
Постепенното натрупване на рискови фактори, свързани с голямо разнообразие от източници на чужди полета, доведе до отделна посока в науката, която изучава степента на тяхната опасност. От друга страна, учените отдавна мислят за полезните свойства на електрификацията и възможността да поставят този ефект в услуга на човека.
Минуси и плюсове на проявата на статиката
Опасните прояви на електростатиката са преди всичко постоянното триене на некачествени дрехи върху човешкото тяло и натрупването на електрически заряди върху кожата. В областта на техниката този ефект е особено остър по време на работата на монтажници-специалисти по запояване на микросхеми. В този случай той заплашва отказ на скъпи чипове или дори цели устройства, сглобени на тяхна база.
При сглобяването на ценни и редки микрочипове изискванията за безопасност предвиждат специални мерки за защита срещу тези неприятни прояви.
В технологиите, свързани с запояване на някои микросхеми, електростатичната защита включва поставяне на заземена гривна на ръката, при наличието на която опасността се елиминира чрез изхвърляне на заряди към земята. Такива превантивни мерки се отнасят главно до остарели K-MOS структури, които все повече се изтласкват от съвременните микрочипове, които имат вградена защита срещу статично електричество.
Опасност за хората
Опасните прояви на статиката като такава включват:
- мълниезаряди, придружени от мълния - тяхната причина е продължителното триене на въздушните течения; по възможни последици, включително опасност от пожар, те далеч надминават всички други прояви;
- ефектът на таксите върху биологичното покритие (кожата) и появата на силни раздразнения върху него;
- опасни и неприятни изхвърляния на електричество през човешкото тяло при докосване на метални части от незаземени съоръжения.
Последното явление няма нищо общо с критичните токови удари, причинени от аварийни ситуации, когато опасно напрежение навлиза в корпуса на домакински уред.
Всички тези въпроси засягат само външната страна на проявите на статично електричество, което може да бъде премахнато с помощта на технически средства за защита. По-внимателното проучване на този процес разкрива, че влиянието на статиката върху соматиката и човешкото тяло може да доведе до по-сериозни последици:
- систематични нарушения на съня;
- промени в тонуса на сърдечно-съдовата система;
- умора;
- появата на проблеми с нервната система;
- леки отклонения в работата на мускулната тъкан.
Въпреки че тези нарушения в началото не са много забележими, с течение на времето в тялото се натрупват промени, които могат да доведат до сериозни отклонения. Лошият сън води до психични проблеми, което от своя страна води до други заболявания. Вредата от този ефект в този случай не е под въпрос.
Лекарите препоръчват внимателно внимание не само на материала на постоянно носените дрехи, но и на избора на спално бельо за дома, върху което се натрупва опасен заряд.
Ползите от статистическото електричество
Много учени и изобретатели се опитаха да намерят начини да контролират статичния заряд едновременно в полза на хората. Те разработиха обемисти и много скъпи единици, възвръщаемостта на които като правило оставаше много ниска. Единственият пробив в тази област е откриването от учени на така наречения „коронарен разряд“.
Уникалните възможности на това явление се използват не само в производството, но и в обикновени условия на живот.Поради развитието на съвременни техники за контрол на електростатичните явления, те се използват широко в следните технологични процеси:
- боядисване на основи на рамки, както и повърхности на метални конструкции и други сглобяеми продукти;
- пречистване на газ от примеси в минната промишленост;
- използване в много области, свързани с обработката на материали (съвременна нанотехнология).
Коронарният разряд също намери широко приложение в медицината, където се използва за ограничения ефект на електростатичните разряди върху заболелите органи на човек. Освен това въз основа на този ефект са разработени много устройства, които могат да йонизират въздуха не само в промишлени помещения и фабрични етажи, но и в типичен градски апартамент. Едно от тези полезни изобретения е електростатичен филтър, предназначен да отстранява аерозола и механичните частици от околния въздух. Благодарение на използването му е възможно да се отървете от сажди, сажди и дим, както и от малки прахови частици, които се натрупват в излишък във всяка модерна къща.
Как да премахнете статичното електричество от човек и околните предмети
Тъй като вредността на статичното електричество за възрастни и деца е доказана от време, учените отдавна търсят начини да ги предпазят от това опасно явление. От особено значение е въпросът за защита срещу статиката на малки деца, които са по-чувствителни към проявите му. За всички категории потребители са разработени няколко различни подхода за премахване на заряда на статичното електричество, което се натрупва във времето върху повърхностите на всеки обект.
Най-лесният начин да се отървете от статиката, натрупана в домашното оборудване (например на персонален компютър или пералня), е да ги заземите, като свържете корпуса към специална земна шина.
Най-простият метод за отстраняване на заряда от всяко носимо нещо е периодично да го напръскате със спрей бутилка с вода, което е добра основа.
За да се предотврати натрупването на опасен заряд върху каросерията на автомобила, към задната му броня е прикрепена специална лента от проводима гума (каишка). Освен това при дълги пътувания в лични превозни средства е задължително да се проучи въпросът за недопустимостта от натрупване на такси поради промяна в положението на тялото спрямо седалката. В резултат на триенето в резултат на тези случаи понякога се натрупва достатъчно количество от тях, което често води до забележим и неприятен електрически разряд. Затова трябва периодично да навлажнявате седалките, като ги напръскате със специален компактен спрей.
Лични защитни мерки
Електростатичната защита е необходима мярка, без която в съвременния живот е почти невъзможно да се направи. За целта са разработени редица ефективни и ефикасни методи, с помощта на които е възможно да се намали рискът от статични ефекти. На първо място, това е правилният избор на дрехи за ежедневно облекло, което е направено на базата на естествени материи като памук, лен и подобни влакна от несинтетичен произход. Ако не можете да направите това, ще трябва да използвате модерни електростатични инструменти за отстраняване, създадени специално за тази цел.
Най-лесният начин за защита от електрически явления при носене на дрехи е използването на антистатични съединения, които премахват заряда от повърхността на тъкания материал.
Широко се използват специални прахове за пране, които съдържат специални добавки, които неутрализират ефекта на електростатичния ефект.
Компетентният подход при избора на обувки, носени всеки ден, ще помогне да се отървете от статичното електричество, което е не по-малко важно от правилния подбор на плат за дрехи.За да се обяснят особеностите на човешката защита от краката, ще е необходимо да се помни, че е по-лесно безплатните такси, винаги присъстващи в земята, да се натрупват върху гумени повърхности. Ако изберете обувки с подметки на базата на кожа за постоянно носене, причините за образуването на електростатика от земята ще бъдат по-малко.
Във всички предприятия, чиито служители се занимават с производството на високо прецизни и скъпи електрически уреди и компоненти за тях, се издават специални обувки. С негова помощ е възможно да се защитят съвременни микрочипове и други електронни части от случайно повреждане чрез статично електричество.
От практиката е известно, че водата и влажната среда са проводник на електрически заряди, така че те обикновено не се натрупват върху мокри повърхности. Тази процедура се провежда чрез прилагане на специални разтвори и лосиони върху кожата на ръцете и тялото. Най-добре е да направите това непосредствено преди обличането и след това да овлажнявате откритите части на тялото през целия работен ден. При натрупване на голям брой такси върху дрехите, носени у дома, се препоръчва да го накиснете за кратко време и след това да изсушите добре на открито.
Статичното електричество само по себе си е опасна природна проява за хората, което може да доведе до редица нежелателни последствия и дори до сериозни заболявания. Следователно на борбата срещу нея се обръща по-голямо внимание не само в индустриален мащаб, но и в битови условия.
