Het concept van een natuurlijk fenomeen genaamd "statische elektriciteit" is bekend bij de meeste mensen van de cursus natuurkunde op school. Het beschrijft de ervaring wanneer fijngehakte stukjes papier aan een versleten haarborstel of een ebonietstaaf beginnen te plakken. Het onderzochte fenomeen wordt in dit voorbeeld gepresenteerd als de aantrekkingskracht van heterogeen geladen elementen, wat wordt verklaard door de scheiding van ladingen als gevolg van het werk van wrijving. In de natuur zijn er echter andere manifestaties van dit effect, die helemaal niet op een experiment of een onderhoudende ervaring lijken. Door ze te leren kennen, is het gemakkelijker om te begrijpen wat statische stress is en hoe het mogelijk is om ermee om te gaan in productie en in huishoudelijke omstandigheden.
Bepaling van statische elektriciteit
Statische elektriciteit als effect is per definitie een gevaarlijk fenomeen dat de gezondheid en de praktijk van een persoon bedreigt. Om de aard ervan te begrijpen en te begrijpen, moet eraan worden herinnerd dat alle bekende stoffen zijn samengesteld uit moleculen en de laatste van de kleinste deeltjes die atomen worden genoemd. In het midden bevindt zich een kern met protonen en neutronen, en groepen elektronen roteren eromheen in verschillende banen. De totale lading van deze deeltjes komt overeen met dezelfde indicator voor protonen; daarom is het atoom als geheel neutraal.
In sommige stoffen zijn negatief geladen elektronen zo ver van het centrum verwijderd dat ze bij de geringste schending van de energiebalans hun constante banen verlaten. Dit gebeurt meestal als gevolg van wrijving, wanneer een kleine hoeveelheid thermische energie in een stof vrijkomt.
Wanneer elektronen van de kern weggaan, krijgt deze een positieve lading en verschijnen er een aanzienlijk aantal deeltjes met tegengestelde ladingen (ionen) in het lichaam van het materiaal. Ze zijn de bron en de belangrijkste oorzaak van de zogenaamde "statische elektriciteit".
Oorzaken van optreden en manifestatie
Statische spanning treedt op als gevolg van een schending van de algemene balans van elektrisch geladen deeltjes die in welke materie dan ook aanwezig zijn. Het wordt niet alleen gevormd volgens een vooraf gepland scenario: op verzoek van een leraar of experimentator. In de praktijk komt het meestal tot uiting zonder deelname en in strijd met zijn wil.
Een eenvoudig voorbeeld: kleding aantrekken die gemaakt is van synthetische stoffen. Door wrijving tegen het lichaam en het daaropvolgende optreden van statische ladingen, begint de materie er goed in te passen en laat het niet toe het gewenste uiterlijk mee te geven. De enige mogelijke uitweg in deze situatie is om het te besproeien met een speciaal middel genaamd "antistatisch middel". Alleen op deze manier is het mogelijk om overtollige lading van het synthetische materiaal te verwijderen.
Andere karakteristieke oorzaken van statische ladingsvorming zijn:
- merkbare temperatuurveranderingen, die ook zeer scherp voorkomen;
- een hoog stralingsniveau, wat leidt tot een toename van de elektronenergie en het verschijnen van heterogeen geladen deeltjes in het materiaal;
- de aanwezigheid van sterke inductie en magnetische velden.
De eerste twee redenen, waardoor een persoon een "elektrische schok" begint, hebben geen speciale uitleg nodig. Daarentegen lijkt magnetische inductie vooral recentelijk een ernstig probleem.
Met de constante toename van het aantal huishoudelijke apparaten, waarvan er vele inductieve elementen hebben, neemt de invloed van elektromagnetische velden op een persoon dramatisch toe.Een van deze manifestaties is de elektrificatie van de atmosfeer door de scheiding van luchtdeeltjes in geladen elektronen en ionen, wat in wezen dezelfde manifestatie is van statische elektriciteit.
De geleidelijke opeenstapeling van risicofactoren die verband houden met een grote verscheidenheid aan bronnen van buitenlandse velden, heeft geleid tot een aparte richting in de wetenschap, die de mate van hun gevaar bestudeert. Aan de andere kant hebben wetenschappers lang nagedacht over de gunstige eigenschappen van elektrificatie en de mogelijkheid om dit effect in dienst van de mens te stellen.
Voor- en nadelen van de manifestatie van statica
De gevaarlijke manifestaties van elektrostatica zijn voornamelijk de constante wrijving van kleding van slechte kwaliteit op het menselijk lichaam en de opeenhoping van elektrische ladingen op de huid. Op technisch gebied is dit effect vooral acuut tijdens het werk van installateurs-specialisten in het solderen van microschakelingen. In dit geval bedreigt hij het falen van dure chips of zelfs hele apparaten die op hun basis zijn geassembleerd.
Bij het samenstellen van waardevolle en zeldzame microchips voorzien de veiligheidseisen in speciale maatregelen ter bescherming tegen deze onaangename manifestaties.
Bij technologieën die verband houden met het solderen van sommige microschakelingen, omvat elektrostatische bescherming het aanbrengen van een geaarde armband op de arm, in de aanwezigheid waarvan het gevaar wordt geëlimineerd door het ontladen van ladingen naar de grond. Dergelijke preventieve maatregelen hebben voornamelijk betrekking op verouderde K-MOS-structuren, die in toenemende mate worden vervangen door moderne microchips met ingebouwde bescherming tegen statische elektriciteit.
Gevaar voor mensen
De gevaarlijke manifestaties van statica als zodanig zijn onder meer:
- blikseminslag gepaard met bliksem - hun oorzaak is langdurige wrijving van luchtstromen; door mogelijke gevolgen, waaronder brandgevaar, overtreffen ze alle andere manifestaties ver;
- het effect van ladingen op de biologische bedekking (huid) en het optreden van sterke irritaties daarop;
- gevaarlijke en onaangename ontladingen van elektriciteit door het menselijk lichaam bij het aanraken van metalen delen van niet-geaarde apparatuur.
Dit laatste fenomeen heeft niets te maken met kritische stroomstoten veroorzaakt door noodsituaties wanneer gevaarlijke spanning de behuizing van een huishoudelijk apparaat binnenkomt.
Al deze vragen hebben alleen betrekking op de externe kant van de manifestaties van statische elektriciteit, die kan worden geëlimineerd met behulp van technische beschermingsmiddelen. Bij nadere beschouwing van dit proces blijkt dat de effecten van statica op somatica en het menselijk lichaam tot ernstiger gevolgen kunnen leiden:
- systematische slaapstoornissen;
- veranderingen in de toon van het cardiovasculaire systeem;
- vermoeidheid;
- het optreden van problemen met het zenuwstelsel;
- lichte afwijkingen in het werk van spierweefsel.
Hoewel deze stoornissen in het begin niet erg opvallen, hopen zich na verloop van tijd veranderingen op in het lichaam die tot ernstige afwijkingen kunnen leiden. Slecht slapen leidt tot psychische problemen, wat weer leidt tot andere ziekten. De schade van dit effect in dit geval is niet twijfelachtig.
Artsen bevelen zorgvuldige aandacht aan, niet alleen voor het materiaal van constant gedragen kleding, maar ook voor de keuze van beddengoed voor thuis, waarop zich een gevaarlijke lading ophoopt.
De voordelen van statistische elektriciteit
Veel wetenschappers en uitvinders probeerden manieren te vinden om de statische lading in één keer ten behoeve van de mens te beheersen. Ze ontwikkelden omvangrijke en zeer dure eenheden, waarvan het rendement in de regel erg laag bleef. De enige doorbraak op dit gebied is de ontdekking door wetenschappers van de zogenaamde 'corona-ontlading'.
De unieke mogelijkheden van dit fenomeen worden niet alleen gebruikt in productie, maar ook in gewone levensomstandigheden.Vanwege de ontwikkeling van moderne technieken voor het beheersen van elektrostatische verschijnselen, worden ze veel gebruikt in de volgende technologische processen:
- schilderen van framebases, evenals oppervlakken van metalen constructies en andere geprefabriceerde producten;
- gaszuivering door onzuiverheden in de mijnbouw;
- gebruik in veel gebieden die verband houden met de verwerking van materialen (moderne nanotechnologie).
Coronaire ontlading is ook breed toegepast in de geneeskunde, waar het wordt gebruikt voor het beperkte effect van elektrostatische ontladingen op zieke organen van een persoon. Daarnaast zijn er op basis van dit effect veel apparaten ontwikkeld die de lucht niet alleen in industriële panden en fabrieksvloeren kunnen ioniseren, maar ook in een typisch stadsappartement. Een van deze nuttige uitvindingen is een elektrostatisch filter dat is ontworpen om aerosol en mechanische deeltjes uit de omgevingslucht te verwijderen. Dankzij het gebruik is het mogelijk om roet, roet en rook te verwijderen, evenals van kleine stofdeeltjes die zich in een modern huis overmatig ophopen.
Hoe statische elektriciteit van een persoon en omringende objecten te verwijderen
Aangezien de schadelijkheid van statische elektriciteit voor volwassenen en kinderen in de loop van de tijd is bewezen, zijn wetenschappers al lang op zoek naar manieren om hen tegen dit gevaarlijke fenomeen te beschermen. Van bijzonder belang is de kwestie van bescherming tegen statica van jonge kinderen die gevoeliger zijn voor de manifestaties ervan. Voor alle categorieën gebruikers zijn verschillende benaderingen ontwikkeld om de lading van statische elektriciteit te verwijderen die zich in de loop van de tijd ophoopt op de oppervlakken van elk object.
De gemakkelijkste manier om van de statische elektriciteit die zich in huisapparatuur ophoopt (bijvoorbeeld op een pc of een wasmachine) te ontdoen, is deze te aarden door de behuizing aan te sluiten op een speciale aardingsbus.
De eenvoudigste methode om lading van een draagbaar ding te verwijderen, is om het regelmatig te besproeien met een spuitfles water, wat een goede grond is.
Om te voorkomen dat zich een gevaarlijke lading op de carrosserie ophoopt, is een speciale strook geleidend rubber (band) aan de achterbumper bevestigd. Bovendien is het voor lange ritten met persoonlijke voertuigen verplicht om de kwestie van de niet-ontvankelijkheid van de opeenstapeling van lasten als gevolg van een verandering van de lichaamshouding ten opzichte van de stoel te bestuderen. Als gevolg van de wrijving als gevolg van deze gevallen hoopt zich soms een voldoende hoeveelheid op, wat vaak leidt tot een merkbare en onaangename elektrische ontlading. Daarom moet u de stoelen regelmatig bevochtigen door ze met een speciale compacte spray te besproeien.
Persoonlijke beschermingsmaatregelen
Elektrostatische bescherming is een noodzakelijke maatregel, zonder welke het in het moderne leven bijna niet kan. Hiervoor zijn een aantal effectieve en efficiënte methoden ontwikkeld waarmee het risico op statische effecten kan worden verkleind. Allereerst is dit de juiste kledingkeuze voor dagelijks gebruik, die is gemaakt op basis van natuurlijke stoffen zoals katoen, linnen en soortgelijke vezels van niet-synthetische oorsprong. Als u dit niet kunt doen, moet u moderne elektrostatische verwijderingshulpmiddelen gebruiken die speciaal voor dit doel zijn ontworpen.
De gemakkelijkste manier om te beschermen tegen elektrische verschijnselen bij het dragen van kleding is door antistatische verbindingen te gebruiken die de lading van het oppervlak van het geweven materiaal verwijderen.
Speciale waspoeders, die speciale toevoegingen bevatten die het effect van het elektrostatische effect neutraliseren, worden veel gebruikt.
Een competente benadering bij het kiezen van dagelijks gedragen schoenen helpt om statische elektriciteit te verwijderen, wat niet minder belangrijk is dan de juiste stofkeuze voor kleding.Om de bijzonderheden van de menselijke bescherming vanaf de benen te verklaren, moet eraan worden herinnerd dat het gemakkelijker is om gratis ladingen, die altijd in de grond aanwezig zijn, op te hopen op rubberen oppervlakken. Als u schoenen met zolen op basis van leer kiest voor permanente slijtage, zullen de redenen voor de vorming van elektrostatica vanaf de grond minder zijn.
Bij alle bedrijven waarvan de werknemers zich bezighouden met de productie van zeer nauwkeurige en dure elektrische apparaten en componenten voor hen, worden speciale schoenen uitgegeven. Met zijn hulp is het mogelijk om moderne microchips en andere elektronische onderdelen te beveiligen tegen onopzettelijke storingen door statische elektriciteit.
Uit de praktijk is bekend dat water en een vochtige omgeving een geleider zijn van elektrische ladingen, zodat ze zich meestal niet ophopen op natte oppervlakken. Deze procedure wordt uitgevoerd door speciale oplossingen en lotions op de huid van handen en lichaam aan te brengen. U kunt dit het beste direct voor het aankleden doen en de blootgestelde delen van het lichaam gedurende de werkdag bevochtigen. Wanneer u een groot aantal ladingen op uw thuis gedragen kleding ophoopt, is het raadzaam om deze een korte tijd te laten weken en vervolgens grondig in de open lucht te drogen.
Statische elektriciteit is op zichzelf een gevaarlijke natuurlijke manifestatie voor de mens, die tot een aantal ongewenste gevolgen en zelfs tot ernstige ziekten kan leiden. Daarom krijgt de strijd ertegen niet alleen op industriële schaal, maar ook onder huishoudelijke omstandigheden meer aandacht.
