Le concept d'un phénomène naturel appelé «électricité statique» est connu de la plupart des gens du cours de physique de l'école. Il décrit l'expérience lorsque des morceaux de papier finement hachés commencent à coller à une brosse à cheveux usée ou à une baguette en ébonite. Le phénomène étudié est présenté dans cet exemple comme l'attraction d'éléments chargés de façon hétérogène, qui s'explique par la séparation des charges due au travail de frottement. Cependant, dans la nature, il existe d'autres manifestations de cet effet, qui ne sont pas du tout comme une expérience ou une expérience divertissante. Une fois familiarisés avec eux, il est plus facile de comprendre ce qu'est le stress statique et comment il est possible de le gérer en production et dans les conditions domestiques.
Détermination de l'électricité statique
Par définition, l'électricité statique en tant qu'effet est un phénomène dangereux qui menace la santé et la pratique de toute personne. Pour comprendre et comprendre sa nature, il faut se rappeler que toutes les substances connues sont composées de molécules et de la dernière des plus petites particules appelées atomes. En leur centre se trouve un noyau avec des protons et des neutrons, et des groupes d'électrons tournent autour de lui sur différentes orbites. La charge totale de ces particules correspond au même indicateur pour les protons; par conséquent, l'atome dans son ensemble est neutre.
Dans certaines substances, les électrons chargés négativement sont si éloignés du centre que, avec la moindre violation du bilan énergétique, ils se déplacent de leurs orbites constantes. Cela se produit généralement à la suite d'un frottement, lorsqu'une petite quantité d'énergie thermique est libérée dans une substance.
Lorsque les électrons s'éloignent du noyau, il acquiert une charge positive et un nombre important de particules de charges opposées (ions) apparaissent dans le corps du matériau. Ils sont la source et la principale cause de la soi-disant "électricité statique".
Causes d'occurrence et de manifestation
La tension statique se produit en raison d'une violation de l'équilibre général des particules chargées électriquement présentes dans n'importe quelle matière. Il se forme non seulement selon un scénario pré-planifié: à la demande d'un enseignant ou d'un expérimentateur. En pratique, il se manifeste le plus souvent sans participation et contrairement à sa volonté.
Un exemple simple: mettre des vêtements en tissus synthétiques. En raison de la friction contre le corps et de l'apparition de charges statiques, la matière commence à s'adapter parfaitement et ne permet pas de donner l'apparence souhaitée. La seule issue possible dans cette situation est de le vaporiser avec un agent spécial appelé «agent antistatique». Ce n'est que de cette manière qu'il est possible d'éliminer l'excès de charge du matériau synthétique.
Les autres causes caractéristiques de la formation de charges statiques sont:
- changements de température notables, qui se produisent également très fortement;
- un niveau élevé de rayonnement, conduisant à une augmentation de l'énergie électronique et à l'apparition de particules chargées de manière hétérogène dans le matériau;
- la présence de forts champs d'induction et magnétiques.
Les deux premières raisons, à cause desquelles une personne commence à subir un "choc électrique", n'ont pas besoin d'explications particulières. En revanche, l'induction magnétique semble être un problème grave, surtout récemment.
Avec l'augmentation constante du nombre d'appareils électroménagers, dont beaucoup ont des éléments inductifs, l'influence des champs électromagnétiques sur une personne augmente considérablement.L'une de ces manifestations est l'électrification de l'atmosphère due à la séparation des particules d'air en électrons et ions chargés, qui est essentiellement la même manifestation d'électricité statique.
L'accumulation progressive de facteurs de risque associés à une grande variété de sources de champs étrangers, a conduit à une direction distincte de la science, qui étudie le degré de leur danger. D'autre part, les scientifiques réfléchissent depuis longtemps aux propriétés bénéfiques de l'électrification et à la possibilité de mettre cet effet au service de l'homme.
Inconvénients et avantages de la manifestation de la statique
Les manifestations dangereuses de l'électrostatique sont principalement le frottement constant de vêtements de mauvaise qualité sur le corps humain et l'accumulation de charges électriques sur la peau. Dans le domaine technique, cet effet est particulièrement aigu lors des travaux des installateurs-spécialistes du soudage des microcircuits. Dans ce cas, il menace la panne de puces coûteuses ou même de dispositifs entiers assemblés sur leur base.
Lors de l'assemblage de micropuces précieuses et rares, les exigences de sécurité prévoient des mesures spéciales de protection contre ces manifestations désagréables.
Dans les technologies liées au brasage de certains microcircuits, la protection électrostatique consiste à mettre un bracelet mis à la terre sur le bras, en présence duquel le danger est éliminé par la décharge de charges au sol. Ces mesures préventives concernent principalement les structures K-MOS obsolètes, qui sont de plus en plus supplantées par des micropuces modernes dotées d'une protection intégrée contre l'électricité statique.
Danger pour l'homme
Les manifestations dangereuses de la statique en tant que telle incluent:
- décharges de foudre accompagnées de foudre - leur cause est une friction prolongée des courants d'air; par les conséquences possibles, y compris le risque d'incendie, ils dépassent de loin toutes les autres manifestations;
- l'effet des charges sur la couverture biologique (peau) et l'apparition de fortes irritations sur celle-ci;
- décharges d'électricité dangereuses et désagréables à travers le corps humain lors du contact avec des parties métalliques d'un équipement non mis à la terre.
Ce dernier phénomène n'a rien à voir avec les surtensions critiques provoquées par des situations d'urgence lorsque la tension dangereuse pénètre dans le boîtier d'un appareil électroménager.
Toutes ces questions ne concernent que le côté extérieur des manifestations de l'électricité statique, qui peuvent être éliminées à l'aide de moyens techniques de protection. Un examen plus approfondi de ce processus révèle que les effets de la statique sur la somatique et le corps humain peuvent entraîner des conséquences plus graves:
- troubles systématiques du sommeil;
- changements dans le ton du système cardiovasculaire;
- fatigue;
- l'apparition de problèmes avec le système nerveux;
- de légères déviations dans le travail du tissu musculaire.
Bien que ces troubles ne soient pas très visibles au début, au fil du temps, des changements s'accumulent dans le corps qui peuvent entraîner de graves déviations. Un mauvais sommeil entraîne des problèmes mentaux, qui à leur tour entraînent d'autres maladies. Le préjudice de cet effet dans ce cas ne fait aucun doute.
Les médecins recommandent une attention particulière non seulement au matériau des vêtements portés en permanence, mais également au choix de la literie domestique, sur laquelle s'accumule une charge dangereuse.
Les avantages de l'électricité statistique
De nombreux scientifiques et inventeurs ont essayé de trouver des moyens de contrôler la charge statique au profit des humains à la fois. Ils ont développé des unités volumineuses et très chères, dont le rendement est resté, en règle générale, très faible. La seule percée dans ce domaine est la découverte par les scientifiques de la soi-disant «décharge corona».
Les capacités uniques de ce phénomène sont utilisées non seulement dans la production, mais aussi dans des conditions de vie ordinaires.En raison du développement de techniques modernes de contrôle des phénomènes électrostatiques, elles sont largement utilisées dans les processus technologiques suivants:
- peinture de bases de châssis, ainsi que de surfaces de structures métalliques et d'autres produits préfabriqués;
- purification du gaz à partir d'impuretés dans l'industrie minière;
- utilisation dans de nombreux domaines liés à la transformation des matériaux (nanotechnologie moderne).
La décharge coronaire a également trouvé une large application en médecine, où elle est utilisée pour l'effet limité des décharges électrostatiques sur les organes malades d'une personne. En outre, sur la base de cet effet, de nombreux appareils ont été développés qui peuvent ioniser l'air non seulement dans les installations de production et les étages d'usine, mais également dans un appartement de ville typique. L'une de ces inventions utiles est un filtre électrostatique conçu pour éliminer les aérosols et les particules mécaniques de l'air ambiant. Grâce à son utilisation, il est possible de se débarrasser de la suie, de la suie et de la fumée, ainsi que des petites particules de poussière qui s'accumulent en excès dans toute maison moderne.
Comment éliminer l'électricité statique d'une personne et des objets environnants
Étant donné que la nocivité de l'électricité statique pour les adultes et les enfants a été prouvée par le temps, les scientifiques recherchent depuis longtemps des moyens de les protéger de ce phénomène dangereux. La question de la protection contre la statique des jeunes enfants plus sensibles à ses manifestations revêt une importance particulière. Pour toutes les catégories d'utilisateurs, plusieurs approches différentes ont été développées pour éliminer la charge d'électricité statique qui s'accumule au fil du temps sur les surfaces de tout objet.
Le moyen le plus simple de se débarrasser de l'électricité statique accumulée sur l'équipement domestique (sur un ordinateur personnel ou une machine à laver, par exemple) est de les mettre à la terre en connectant le boîtier à un bus de terre spécial.
La méthode la plus simple pour éliminer la charge de tout objet portable est de le vaporiser périodiquement avec un flacon pulvérisateur d'eau, ce qui est un bon terrain.
Pour empêcher une charge dangereuse de s'accumuler sur la carrosserie de la voiture, une bande spéciale de caoutchouc conducteur (sangle) est fixée à son pare-chocs arrière. De plus, pour les longs trajets en véhicule personnel, il est obligatoire d'étudier la question de l'inadmissibilité de l'accumulation de charges en raison d'un changement de position corporelle par rapport au siège. En raison du frottement résultant de ces cas, parfois une quantité suffisante d'entre eux s'accumule, ce qui conduit souvent à une décharge électrique notable et désagréable. Par conséquent, vous devez périodiquement humidifier les sièges en les vaporisant avec un spray compact spécial.
Mesures de protection individuelle
La protection électrostatique est une mesure nécessaire, sans laquelle il est presque impossible de s'en passer dans la vie moderne. Pour ce faire, un certain nombre de méthodes efficaces et efficientes ont été développées, à l'aide desquelles il est possible de réduire le risque d'effets statiques. Tout d'abord, c'est le bon choix de vêtements à porter au quotidien, qui sont fabriqués à base de tissus naturels tels que le coton, le lin et les fibres similaires d'origine non synthétique. Si vous ne pouvez pas le faire, vous devrez utiliser des outils d'élimination électrostatique modernes spécialement conçus à cet effet.
Le moyen le plus simple de se protéger contre les phénomènes électriques lors du port de vêtements est d'utiliser des composés antistatiques qui éliminent la charge de la surface du matériau tissé.
Les poudres de lavage spéciales, qui contiennent des additifs spéciaux qui neutralisent l'effet de l'effet électrostatique, sont largement utilisées.
Une approche compétente pour choisir des chaussures portées tous les jours aidera à éliminer l'électricité statique, ce qui n'est pas moins important que la bonne sélection de tissu pour les vêtements.Pour expliquer les particularités de la protection humaine contre les jambes, il faudra se rappeler qu'il est plus facile pour les charges libres, toujours présentes dans le sol, de s'accumuler sur les surfaces en caoutchouc. Si vous choisissez des chaussures à semelles en cuir pour une utilisation permanente, les raisons de la formation d'électrostatique à partir du sol seront moindres.
Dans toutes les entreprises dont les employés sont engagés dans la production d'appareils électriques et de composants de haute précision et coûteux pour eux, des chaussures spéciales sont émises. Avec son aide, il est possible de sécuriser les micropuces modernes et d'autres pièces électroniques contre les pannes accidentelles d'électricité statique.
Il est connu de la pratique que l'eau et un environnement humide sont conducteurs de charges électriques, de sorte qu'ils ne s'accumulent généralement pas sur des surfaces humides. Cette procédure est effectuée en appliquant des solutions et des lotions spéciales sur la peau des mains et du corps. Il est préférable de le faire immédiatement avant de s'habiller, puis d'hydrater les parties exposées du corps tout au long de la journée de travail. Lorsque vous accumulez un grand nombre de charges sur des vêtements portés à la maison, il est recommandé de les faire tremper pendant une courte période, puis de bien les sécher à l'air libre.
L'électricité statique est en soi une manifestation naturelle dangereuse pour l'homme, qui peut entraîner un certain nombre de conséquences indésirables et même des maladies graves. Par conséquent, la lutte contre ce phénomène fait l'objet d'une attention accrue non seulement à l'échelle industrielle, mais également au niveau national.
