Il concetto di un fenomeno naturale chiamato "elettricità statica" è noto alla maggior parte delle persone del corso di fisica della scuola. Descrive l'esperienza quando pezzi di carta finemente tritati iniziano ad attaccarsi a una spazzola per capelli usurata o a una bacchetta di ebanite. Il fenomeno in esame è presentato in questo esempio come l'attrazione di elementi caricati in modo eterogeneo, il che è spiegato dalla separazione delle cariche dovuta al lavoro di attrito. Tuttavia, in natura ci sono altre manifestazioni di questo effetto, che non sono affatto come un esperimento o un'esperienza divertente. Avendoli conosciuti, è più facile capire cos'è lo stress statico e come è possibile affrontarlo nella produzione e nelle condizioni domestiche.
Determinazione dell'elettricità statica
Per definizione, l'elettricità statica come effetto è un fenomeno pericoloso che minaccia la salute e la pratica di qualsiasi persona. Al fine di comprenderne e comprenderne la natura, va ricordato che tutte le sostanze conosciute sono composte da molecole e l'ultima delle particelle più piccole chiamate atomi. Al loro centro c'è un nucleo con protoni e neutroni e gruppi di elettroni ruotano attorno ad esso in orbite diverse. La carica totale di queste particelle corrisponde allo stesso indicatore per i protoni; pertanto, l'atomo nel suo insieme è neutro.
In alcune sostanze, gli elettroni carichi negativamente sono così distanti dal centro che, con la minima violazione del bilancio energetico, si muovono dalle loro orbite costanti. Questo di solito si verifica a causa dell'attrito, quando una piccola quantità di energia termica viene rilasciata in una sostanza.
Quando gli elettroni si allontanano dal nucleo, acquisisce una carica positiva e un numero significativo di particelle con cariche opposte (ioni) appare nel corpo del materiale. Sono la fonte e la causa principale della cosiddetta "elettricità statica".
Cause di insorgenza e manifestazione
La tensione statica si verifica a causa di una violazione del bilancio generale delle particelle cariche elettricamente presenti in qualsiasi questione. Si forma non solo secondo uno scenario pre-pianificato: su richiesta di un insegnante o di uno sperimentatore. In pratica, il più delle volte si manifesta senza partecipazione e contrariamente alla sua volontà.
Un semplice esempio: indossare abiti realizzati con tessuti sintetici. A causa dell'attrito nei confronti del corpo e del conseguente verificarsi di cariche statiche, la materia inizia a adattarsi perfettamente e non consente di dare l'apparenza desiderata. L'unica via d'uscita possibile in questa situazione è di spruzzarla con un agente speciale chiamato "agente antistatico". Solo in questo modo è possibile rimuovere la carica in eccesso dal materiale sintetico.
Altre cause caratteristiche della formazione di cariche statiche sono:
- notevoli variazioni di temperatura, che si verificano anche molto bruscamente;
- un elevato livello di radiazione, che porta ad un aumento dell'energia elettronica e alla comparsa di particelle caricate in modo eterogeneo nel materiale;
- la presenza di forte induzione e campi magnetici.
I primi due motivi, a causa dei quali una persona inizia a "scosse elettriche", non necessitano di spiegazioni speciali. Al contrario, l'induzione magnetica sembra essere un problema serio, soprattutto di recente.
Con il costante aumento del numero di elettrodomestici, molti dei quali hanno elementi induttivi, l'influenza dei campi elettromagnetici su una persona aumenta notevolmente.Una di queste manifestazioni è l'elettrificazione dell'atmosfera dovuta alla separazione delle particelle d'aria in elettroni e ioni carichi, che è essenzialmente la stessa manifestazione dell'elettricità statica.
Il graduale accumulo di fattori di rischio associati a un'ampia varietà di fonti di campi stranieri, ha portato a una direzione separata nella scienza, che sta studiando il grado del loro pericolo. D'altra parte, gli scienziati hanno a lungo pensato alle proprietà benefiche dell'elettrificazione e alla possibilità di mettere questo effetto al servizio dell'uomo.
Contro e pro della manifestazione della statica
Le manifestazioni pericolose dell'elettrostatica sono principalmente l'attrito costante di indumenti di scarsa qualità sul corpo umano e l'accumulo di cariche elettriche sulla pelle. In campo tecnico, questo effetto è particolarmente acuto durante il lavoro di installatori-specialisti nella saldatura di microcircuiti. In questo caso, minaccia il fallimento di costosi chip o addirittura di interi dispositivi assemblati sulla base.
Quando si assemblano microchip preziosi e rari, i requisiti di sicurezza prevedono misure speciali di protezione contro queste manifestazioni spiacevoli.
Nelle tecnologie legate alla saldatura di alcuni microcircuiti, la protezione elettrostatica prevede di indossare un braccialetto a terra sul braccio, in presenza del quale il pericolo viene eliminato dallo scarico delle cariche a terra. Tali misure preventive riguardano principalmente strutture K-MOS obsolete, che vengono sempre più soppiantate dai moderni microchip che hanno una protezione integrata contro l'elettricità statica.
Pericolo per l'uomo
Le manifestazioni pericolose della statica in quanto tale includono:
- scariche di fulmini accompagnate da fulmini: la loro causa è l'attrito prolungato delle correnti d'aria; dalle possibili conseguenze, incluso il pericolo di incendio, superano di gran lunga tutte le altre manifestazioni;
- l'effetto delle cariche sulla copertura biologica (pelle) e la comparsa di forti irritazioni su di essa;
- scariche pericolose e spiacevoli di elettricità attraverso il corpo umano quando si toccano parti metalliche di apparecchiature senza messa a terra.
Quest'ultimo fenomeno non ha nulla a che fare con picchi di corrente critici causati da situazioni di emergenza quando una tensione pericolosa entra nell'alloggiamento di un elettrodomestico.
Tutte queste domande riguardano solo il lato esterno delle manifestazioni di elettricità statica, che può essere eliminato con l'aiuto di mezzi tecnici di protezione. Un esame più attento di questo processo rivela che gli effetti della statica sui somatici e sul corpo umano possono portare a conseguenze più gravi:
- disturbi sistematici del sonno;
- cambiamenti nel tono del sistema cardiovascolare;
- fatica;
- il verificarsi di problemi con il sistema nervoso;
- lievi deviazioni nel lavoro del tessuto muscolare.
Sebbene all'inizio questi disturbi non siano molto evidenti, nel tempo si accumulano cambiamenti nel corpo che possono portare a gravi deviazioni. Il sonno scarso provoca problemi mentali, che a loro volta portano ad altre malattie. Il danno derivante da questo effetto in questo caso non è in dubbio.
I medici raccomandano un'attenta attenzione non solo al materiale degli indumenti costantemente indossati, ma anche alla scelta della biancheria da letto per la casa, sulla quale si accumula una carica pericolosa.
I vantaggi dell'elettricità statistica
Molti scienziati e inventori hanno cercato di trovare modi per controllare contemporaneamente la carica statica a beneficio degli umani. Svilupparono unità ingombranti e molto costose, il cui rendimento rimase, di regola, molto basso. L'unica svolta in quest'area è la scoperta da parte degli scienziati della cosiddetta "scarica a corona".
Le capacità uniche di questo fenomeno sono utilizzate non solo nella produzione, ma anche nelle normali condizioni di vita.A causa dello sviluppo di moderne tecniche di controllo dei fenomeni elettrostatici, sono ampiamente utilizzati nei seguenti processi tecnologici:
- verniciatura di basi di telai, nonché di superfici di strutture metalliche e altri prodotti prefabbricati;
- purificazione del gas dalle impurità nel settore minerario;
- utilizzo in molti settori legati alla lavorazione dei materiali (moderna nanotecnologia).
La scarica coronarica ha anche trovato ampia applicazione in medicina, dove viene utilizzata per l'effetto limitato delle scariche elettrostatiche sugli organi umani malati. Inoltre, sulla base di questo effetto, sono stati sviluppati molti dispositivi in grado di ionizzare l'aria non solo nei locali industriali e nei piani delle fabbriche, ma anche in un tipico appartamento cittadino. Una di queste utili invenzioni è un filtro elettrostatico progettato per rimuovere aerosol e particelle meccaniche dall'aria ambiente. Grazie al suo utilizzo, è possibile sbarazzarsi di fuliggine, fuliggine e fumo, nonché da piccole particelle di polvere che si accumulano in eccesso in qualsiasi casa moderna.
Come rimuovere l'elettricità statica da una persona e dagli oggetti circostanti
Poiché la nocività dell'elettricità statica per adulti e bambini è stata dimostrata dal tempo, gli scienziati hanno cercato a lungo modi per proteggerli da questo pericoloso fenomeno. Di particolare importanza è la questione della protezione contro la statica dei bambini piccoli che sono più sensibili alle sue manifestazioni. Per tutte le categorie di utenti, sono stati sviluppati diversi approcci per rimuovere la carica di elettricità statica che si accumula nel tempo sulle superfici di qualsiasi oggetto.
Il modo più semplice per eliminare l'elettricità statica accumulata sulle apparecchiature domestiche (ad esempio un personal computer o una lavatrice) è collegarle a terra collegando il telaio a un bus di terra speciale.
Il metodo più semplice per rimuovere la carica da qualsiasi cosa indossabile è spruzzarlo periodicamente con un flacone spray d'acqua, che è un buon terreno.
Per evitare l'accumulo di una carica pericolosa sulla carrozzeria, una fascia speciale di gomma conduttiva (cinghia) è fissata al paraurti posteriore. Inoltre, per i lunghi viaggi in veicoli personali, è obbligatorio studiare la questione dell'inammissibilità dell'accumulo di tasse a causa di un cambiamento nella posizione del corpo rispetto al sedile. A causa dell'attrito derivante dalle coperture, a volte si accumula una quantità sufficiente di esse, che spesso porta a una scarica elettrica evidente e spiacevole. Pertanto, è necessario inumidire periodicamente i sedili, spruzzandoli con uno speciale spray compatto.
Misure di protezione personale
La protezione elettrostatica è una misura necessaria, senza la quale è quasi impossibile farne a meno nella vita moderna. Per fare ciò, sono stati sviluppati numerosi metodi efficaci ed efficienti, con i quali è possibile ridurre il rischio di effetti statici. Prima di tutto, questa è la scelta giusta per l'abbigliamento da indossare ogni giorno, che viene realizzata sulla base di tessuti naturali come cotone, lino e fibre simili di origine non sintetica. Se non puoi farlo, dovrai utilizzare i moderni strumenti di rimozione elettrostatica progettati appositamente per questo scopo.
Il modo più semplice per proteggere da fenomeni elettrici quando si indossano abiti è utilizzare composti antistatici che rimuovono la carica dalla superficie del materiale tessuto.
Polveri di lavaggio speciali, che contengono speciali additivi che neutralizzano l'effetto dell'effetto elettrostatico, sono ampiamente utilizzate.
Un approccio competente alla scelta delle scarpe indossate ogni giorno aiuterà a eliminare l'elettricità statica, che non è meno importante della corretta selezione di tessuti per l'abbigliamento.Per spiegare le peculiarità della protezione umana dalle gambe, sarà necessario ricordare che è più facile accumulare sulle superfici di gomma cariche gratuite, sempre presenti nel terreno. Se scegli scarpe con suole a base di cuoio per usura permanente, i motivi per la formazione di elettrostatici da terra saranno inferiori.
A tutte le imprese i cui dipendenti sono impegnati nella produzione di apparecchi e componenti elettrici di alta precisione e costosi vengono rilasciate scarpe speciali. Con il suo aiuto, è possibile proteggere i moderni microchip e altre parti elettroniche da guasti accidentali causati dall'elettricità statica.
È noto dalla pratica che l'acqua e un ambiente umido sono conduttori di cariche elettriche, quindi di solito non si accumulano su superfici bagnate. Questa procedura viene eseguita applicando soluzioni e lozioni speciali sulla pelle delle mani e del corpo. È meglio farlo immediatamente prima di vestirsi, quindi idratare le parti esposte del corpo durante la giornata lavorativa. Quando si accumulano molte cariche di indumenti indossati a casa, si consiglia di immergerlo per un breve periodo, quindi asciugare completamente all'aperto.
L'elettricità statica in sé è una manifestazione naturale pericolosa per l'uomo, che può portare a una serie di conseguenze indesiderabili e persino a malattie gravi. Pertanto, alla lotta contro di essa viene data maggiore attenzione non solo su scala industriale, ma anche in condizioni interne.
