La majoria de les persones del curs de física escolar coneixen el concepte de fenomen natural anomenat “electricitat estàtica”. Descriu l'experiència quan els trossos de paper tallats finament comencen a enganxar-se a un raspall desgastat o a una vareta d'ebonita. El fenomen objecte d’estudi es presenta en aquest exemple com l’atracció d’elements carregats de forma heterogènia, que s’explica per la separació de càrregues a causa del treball de fricció. Tanmateix, a la natura hi ha altres manifestacions d’aquest efecte, que no són gens com un experiment o una experiència entretinguda. Després d’haver-los conegut, és més fàcil comprendre què és l’estrès estàtic i com és possible afrontar-lo en producció i en condicions domèstiques.
Determinació de l’electricitat estàtica
Per definició, l'electricitat estàtica com a efecte és un fenomen perillós que amenaça la salut i la pràctica de qualsevol persona. Per comprendre i comprendre la seva naturalesa, cal recordar que totes les substàncies conegudes consisteixen en molècules, i la darrera de les partícules més petites anomenades àtoms. Al seu centre hi ha un nucli amb protons i neutrons i grups d’electrons giren al seu voltant en òrbites diferents. La càrrega total d’aquestes partícules correspon al mateix indicador dels protons, per tant, l’àtom en conjunt és neutre.
En algunes substàncies, els electrons carregats negativament estan tan allunyats del centre que, amb la més mínima violació del balanç energètic, es mouen de les seves òrbites constants. Això sol produir-se com a conseqüència de la fricció, quan s’allibera una petita quantitat d’energia tèrmica en una substància.
Quan els electrons s’allunyen del nucli, adquireix una càrrega positiva, i un nombre significatiu de partícules amb càrregues oposades (ions) al cos del material. Són la font i la causa principal de l'anomenada "electricitat estàtica".
Causes d’ocurrència i manifestació
La tensió estàtica es produeix per una violació del saldo general de les partícules carregades elèctricament presents en qualsevol matèria. Es forma no només segons un escenari pre-planificat: a petició d’un professor o experimentador. A la pràctica, es manifesta més sovint sense participació i contràriament a la seva voluntat.
Un exemple senzill: posar-se roba feta amb teixits sintètics. A causa de la fricció del cos i la posterior aparició de càrregues estàtiques, la matèria comença a adaptar-se perfectament i no permet donar l'aparença desitjada. L’única sortida possible en aquesta situació és ruixar-la amb un agent especial anomenat “agent antiestàtic”. Només d'aquesta manera és possible eliminar l'excés de càrrega del material sintètic.
Altres causes característiques de la formació de càrrega estàtica són:
- canvis notables de temperatura, que també es produeixen molt bruscament;
- un alt nivell de radiació, que comporta un augment de l’energia d’electrons i l’aparició de partícules carregades heterogèniament al material;
- la presència de forta inducció i camps magnètics.
Les dues primeres raons, per les quals una persona comença a "descarregar-se elèctric", no necessita explicacions especials. En canvi, la inducció magnètica sembla ser un problema greu, sobretot recentment.
Amb l’augment constant del nombre d’electrodomèstics, molts dels quals tenen elements inductius, la influència dels camps electromagnètics sobre una persona augmenta notablement.Una d’aquestes manifestacions és l’electrificació de l’atmosfera a causa de la separació de partícules d’aire en electrons i ions carregats, que és essencialment la mateixa manifestació de l’electricitat estàtica.
L’acumulació gradual de factors de risc associats a una gran varietat de fonts de camps estrangers, ha donat lloc a una direcció separada en la ciència, que estudia el grau del seu perill. D’altra banda, els científics fa temps que pensen en les propietats beneficioses de l’electrificació i la possibilitat de posar aquest efecte al servei de l’home.
Contres i avantatges de la manifestació de l’estètica
Les perilloses manifestacions dels electrostàtics són principalment la fricció constant de la roba de mala qualitat al cos humà i l’acumulació de càrregues elèctriques a la pell. En l’àmbit tècnic, aquest efecte és especialment agut durant la tasca d’instal·ladors-especialistes en microcircuits de soldadura. En aquest cas, amenaça el fracàs de xips cars o fins i tot dispositius sencers muntats a la seva base.
Quan es reuneixen microxips valuosos i rars, els requisits de seguretat preveuen mesures especials de protecció contra aquestes manifestacions desagradables.
En les tecnologies relacionades amb la soldadura d'alguns microcircuits, la protecció electrostàtica consisteix a posar una braçaleta a terra al braç, en la presència del qual s'elimina el perill a causa de la descàrrega de càrregues a terra. Aquestes mesures preventives es relacionen principalment amb estructures de K-MOS obsoletes, que cada cop són més suplantades per moderns microxips que tenen una protecció integrada contra l'electricitat estàtica.
Perill per als humans
Les perilloses manifestacions d’estadístiques com a tals inclouen:
- descàrregues de llamps acompanyades de llamps; la seva causa és la fricció prolongada dels corrents d'aire; per possibles conseqüències, inclòs el perill d’incendi, superen amb escreix la resta de manifestacions;
- l’efecte de les càrregues sobre la coberta biològica (pell) i l’aparició de fortes irritacions sobre ella;
- perilloses i desagradables descàrregues d’electricitat a través del cos humà en tocar parts metàl·liques d’equips sense terra.
Aquest darrer fenomen no té res a veure amb els xocs de corrent crítics causats per situacions d’emergència quan la tensió perillosa entra a l’allotjament d’un electrodomèstic.
Totes aquestes qüestions concerneixen només el costat extern de les manifestacions de l’electricitat estàtica, que es pot eliminar amb l’ajut de mitjans tècnics de protecció. Un examen més ampli d’aquest procés revela que els efectes de les estadístiques sobre els somàtics i el cos humà poden portar conseqüències més greus:
- alteracions sistemàtiques del son;
- canvis en el to del sistema cardiovascular;
- fatiga;
- l’aparició de problemes amb el sistema nerviós;
- lleus desviacions en el treball del teixit muscular.
Tot i que aquests trastorns no són gaire notables al principi, amb el pas del temps, s’acumulen canvis al cos que poden provocar desviacions greus. El mal somni dóna lloc a problemes mentals, que al seu torn condueixen a altres malalties. En aquest cas, el perjudici causat per aquest efecte no és sens dubte.
Els metges recomanen una atenció minuciosa no només pel material de la roba que es porta constantment, sinó també per l’elecció de la roba de llit domèstica on s’acumula una càrrega perillosa.
Els avantatges de l'electricitat estadística
Molts científics i inventors van intentar trobar maneres de controlar la càrrega estàtica en benefici dels humans alhora. Van desenvolupar unitats voluminoses i molt cares, el rendiment del qual es va mantenir, per regla general, molt baix. L’únic avenç en aquest àmbit és el descobriment de científics de l’anomenada “descàrrega de corona”.
Les capacitats úniques d’aquest fenomen s’utilitzen no només en la producció, sinó també en condicions de vida ordinàries.A causa del desenvolupament de tècniques modernes de control de fenòmens electrostàtics, s'utilitzen àmpliament en els següents processos tecnològics:
- pintura de bases de bastidors, així com superfícies d’estructures metàl·liques i altres productes prefabricats;
- depuració de gasos per impureses de la indústria minera;
- ús en moltes àrees relacionades amb el processament de materials (nanotecnologia moderna).
La descàrrega coronària també ha trobat una àmplia aplicació en la medicina, on s'utilitza per l'efecte limitat de les descàrregues electrostàtiques sobre òrgans malalts d'una persona. A més, sobre la base d’aquest efecte, s’han desenvolupat molts dispositius que poden ionitzar l’aire no només en instal·lacions de producció i pisos de fàbrica, sinó també en un apartament típic de la ciutat. Un d’aquests invents útils és un filtre electrostàtic dissenyat per eliminar aerosols i partícules mecàniques de l’aire ambient. Gràcies al seu ús, és possible desfer-se del sutge, del sutge i del fum, així com de petites partícules de pols que s’acumulen en excés a qualsevol casa moderna.
Com eliminar l'electricitat estàtica d'una persona i objectes circumdants
Com que la nocivitat de l’electricitat estàtica per a adults i nens s’ha demostrat amb el temps, els científics ja fa temps que busquen maneres de protegir-los d’aquest perillós fenomen. Té especial importància la qüestió de la protecció contra les estadístiques dels nens petits més sensibles a les seves manifestacions. Per a totes les categories d’usuaris, s’han desenvolupat diversos enfocaments diferents per eliminar la càrrega d’electricitat estàtica que s’acumula amb el pas del temps a les superfícies de qualsevol objecte.
La manera més fàcil de desfer-se de l’estàtiques acumulades en els equips de la llar (per exemple, en un ordinador personal o una rentadora, per exemple) és connectar-los a terra connectant l’allotjament a un bus especial de terra.
El mètode més senzill d’eliminar la càrrega de qualsevol cosa que es pot dur és espolsar-la periòdicament amb una ampolla d’aigua polvoritzadora, que és un bon sòl.
Per evitar que s’acumuli una càrrega perillosa a la carrosseria del cotxe, s’uneix una tira especial de cautxú conductor (corretja) al seu para-xocs posterior. A més, per als llargs viatges en vehicles personals, és obligatori estudiar la qüestió de la inadmissibilitat de l’acumulació de càrrecs per un canvi de posició del cos respecte al seient. Com a resultat de la fricció resultant d’aquests casos, de vegades s’acumula una quantitat suficient d’ells, cosa que sovint condueix a una descàrrega elèctrica perceptible i desagradable. Per tant, haureu d’humitejar periòdicament els seients, ruixant-los amb un aerosol compacte especial.
Mesures de protecció personal
La protecció electrostàtica és una mesura necessària, sense la qual gairebé no es pot prescindir de la vida moderna. Per fer-ho, s'han desenvolupat diversos mètodes eficaços i eficients, que permeten reduir el risc d'efectes estàtics. En primer lloc, es tracta de l’opció adequada de la roba per al vestit quotidià, que es realitza a partir de teixits naturals com el cotó, el lli i fibres similars d’origen no sintètic. Si no ho podeu fer, haureu d’utilitzar modernes eines d’eliminació electrostàtica dissenyades específicament per a aquest propòsit.
La manera més fàcil de protegir-se dels fenòmens elèctrics quan porteu roba és utilitzar compostos antiestàtics que eliminin la càrrega de la superfície del material.
S’utilitzen àmpliament els pols de rentat especials, que contenen additius especials que neutralitzen l’efecte electrostàtic.
Un enfocament competent per triar les sabates que es porten cada dia ajudarà a desfer-se de l’electricitat estàtica, que no és menys important que la correcta selecció del teixit per a la roba.Per explicar les peculiaritats de la protecció humana de les cames, caldrà recordar que és més fàcil que les càrregues lliures, sempre presents a terra, s’acumulin sobre superfícies de cautxú. Si escolliu sabates amb soles a base de cuir per a un desgast permanent, els motius per a la formació d’electrostàtics seran inferiors.
A totes les empreses els empleats que es dediquen a la producció d'aparells i components elèctrics d'alta precisió i costosos per a ells, s'emeten sabates especials. Amb la seva ajuda, és possible protegir els microxips moderns i altres parts electròniques d'una avaria accidental per part de l'electricitat estàtica.
Per la pràctica se sap que l'aigua i un entorn humit són conductors de les càrregues elèctriques, de manera que no solen acumular-se en superfícies humides. Aquest procediment es realitza aplicant solucions i locions especials a la pell de les mans i del cos. El millor és fer-ho immediatament abans de vestir-lo, i després hidratar les parts del cos exposades durant tota la jornada laboral. Si s’acumula un gran nombre de càrregues de la roba que es porta a casa, es recomana remullar-la durant un temps curt, i després assecar-se a la intempèrie.
L’electricitat estàtica en si mateixa és una manifestació natural perillosa per als humans, que pot provocar diverses conseqüències indesitjables i fins i tot malalties greus. Per tant, la lluita contra ella es presta una major atenció no només a escala industrial, sinó també en condicions domèstiques.
