O conceito de um fenômeno natural chamado "eletricidade estática" é conhecido pela maioria das pessoas do curso de física da escola. Ele descreve a experiência em que pedaços de papel finamente picados começam a grudar em uma escova de cabelo gasta ou em uma varinha de ebonite. O fenômeno estudado é apresentado neste exemplo como a atração de elementos com carga heterogênea, o que é explicado pela separação de cargas devido ao trabalho de atrito. No entanto, na natureza existem outras manifestações desse efeito, que não são de modo algum como um experimento ou uma experiência divertida. Tendo se familiarizado com eles, é mais fácil entender o que é estresse estático e como é possível lidar com ele na produção e nas condições domésticas.
Determinação de eletricidade estática
De acordo com a definição, a eletricidade estática como efeito é um fenômeno perigoso que ameaça a saúde e a prática de qualquer pessoa. Para compreender e entender sua natureza, deve-se lembrar que todas as substâncias conhecidas consistem em moléculas e a última das menores partículas chamadas átomos. No centro deles, há um núcleo com prótons e nêutrons, e grupos de elétrons giram em torno dele em diferentes órbitas. A carga total dessas partículas corresponde ao mesmo indicador para prótons; portanto, o átomo como um todo é neutro.
Em algumas substâncias, os elétrons com carga negativa estão tão distantes do centro que, com a menor violação do balanço energético, se movem de suas órbitas constantes. Isso geralmente ocorre como resultado do atrito, quando uma pequena quantidade de energia térmica é liberada em uma substância.
Quando os elétrons se afastam do núcleo, ele adquire uma carga positiva, e um número significativo de partículas com cargas opostas (íons) aparece no corpo do material. Eles são a fonte e a principal causa da chamada "eletricidade estática".
Causas de ocorrência e manifestação
A tensão estática ocorre devido a uma violação do equilíbrio geral de partículas eletricamente carregadas presentes em qualquer matéria. É formado não apenas de acordo com um cenário pré-planejado: a pedido de um professor ou experimentador. Na prática, na maioria das vezes se manifesta sem participação e contrária à sua vontade.
Um exemplo simples: vestir roupas feitas de tecidos sintéticos. Devido à fricção contra o corpo e à subsequente ocorrência de cargas estáticas, a matéria começa a encaixá-lo confortavelmente e não permite dar a aparência desejada. A única saída possível nessa situação é borrifá-lo com um agente especial chamado “agente antiestático”. Somente desta maneira é possível remover o excesso de carga do material sintético.
Outras causas características da formação de carga estática são:
- mudanças visíveis de temperatura, que também ocorrem muito acentuadamente;
- um alto nível de radiação, levando a um aumento na energia eletrônica e ao aparecimento de partículas carregadas heterogeneamente no material;
- a presença de forte indução e campos magnéticos.
As duas primeiras razões, pelas quais uma pessoa começa a “choque elétrico”, não precisam de explicações especiais. Por outro lado, a indução magnética parece ser um problema sério, especialmente recentemente.
Com o constante aumento no número de eletrodomésticos, muitos dos quais com elementos indutivos, a influência dos campos eletromagnéticos sobre uma pessoa aumenta drasticamente.Uma dessas manifestações é a eletrificação da atmosfera devido à separação de partículas de ar em elétrons e íons carregados, que é essencialmente a mesma manifestação de eletricidade estática.
O acúmulo gradual de fatores de risco associados a uma grande variedade de fontes de campos estrangeiros levou a uma direção separada na ciência, que estuda o grau de seu perigo. Por outro lado, os cientistas há muito pensam nas propriedades benéficas da eletrificação e na possibilidade de colocar esse efeito a serviço do homem.
Contras e prós da manifestação de estática
As manifestações perigosas da eletrostática são principalmente o atrito constante de roupas de baixa qualidade no corpo humano e o acúmulo de cargas elétricas na pele. No campo técnico, esse efeito é especialmente agudo durante o trabalho de instaladores especialistas em microcircuitos de solda. Nesse caso, ele ameaça a falha de chips caros ou até de dispositivos inteiros montados em sua base.
Ao montar microchips valiosos e raros, os requisitos de segurança prevêem medidas especiais de proteção contra essas manifestações desagradáveis.
Nas tecnologias relacionadas à solda de alguns microcircuitos, a proteção eletrostática envolve a colocação de uma pulseira aterrada no braço, na presença da qual o perigo é eliminado pela descarga de cargas no solo. Tais medidas preventivas estão relacionadas principalmente a estruturas K-MOS desatualizadas, que estão sendo cada vez mais substituídas por microchips modernos que possuem proteção integrada contra eletricidade estática.
Perigo para os seres humanos
As manifestações perigosas da estática incluem:
- descargas atmosféricas acompanhadas por raios - sua causa é o atrito prolongado das correntes de ar; por possíveis conseqüências, incluindo risco de incêndio, elas superam de longe todas as outras manifestações;
- o efeito das cargas na cobertura biológica (pele) e o aparecimento de fortes irritações nela;
- descargas perigosas e desagradáveis de eletricidade através do corpo humano ao tocar em partes metálicas de equipamentos não aterrados.
O último fenômeno não tem nada a ver com picos de corrente críticos causados por situações de emergência quando a tensão perigosa entra na carcaça de um eletrodoméstico.
Todas essas questões dizem respeito apenas ao lado externo das manifestações da eletricidade estática, que pode ser eliminada com a ajuda de meios técnicos de proteção. Um exame mais detalhado desse processo revela que os efeitos da estática nos somáticos e no corpo humano podem levar a consequências mais graves:
- distúrbios sistemáticos do sono;
- mudanças no tom do sistema cardiovascular;
- fadiga;
- a ocorrência de problemas com o sistema nervoso;
- ligeiros desvios no trabalho do tecido muscular.
Embora esses distúrbios não sejam muito perceptíveis no início, com o tempo, as alterações se acumulam no corpo que podem levar a desvios graves. Um sono ruim resulta em problemas mentais, que por sua vez levam a outras doenças. O dano deste efeito neste caso está fora de dúvida.
Os médicos recomendam uma atenção cuidadosa não apenas ao material da roupa usada constantemente, mas também à escolha da roupa de cama em casa, na qual uma carga perigosa se acumula.
Os benefícios da eletricidade estatística
Muitos cientistas e inventores tentaram encontrar maneiras de controlar a carga estática em benefício dos seres humanos ao mesmo tempo. Eles desenvolveram unidades volumosas e muito caras, cujo retorno permaneceu, em regra, muito baixo. O único avanço nessa área é a descoberta pelos cientistas da chamada "descarga da coroa".
As capacidades únicas desse fenômeno são usadas não apenas na produção, mas também em condições de vida comuns.Devido ao desenvolvimento de técnicas modernas de controle de fenômenos eletrostáticos, eles são amplamente utilizados nos seguintes processos tecnológicos:
- pintura de bases de estruturas, bem como superfícies de estruturas metálicas e outros produtos pré-fabricados;
- purificação de gases de impurezas na indústria de mineração;
- uso em muitas áreas relacionadas ao processamento de materiais (nanotecnologia moderna).
A secreção coronariana também encontrou ampla aplicação na medicina, onde é usada para o efeito limitado de descargas eletrostáticas em órgãos humanos doentes. Além disso, com base nesse efeito, muitos dispositivos foram desenvolvidos que podem ionizar o ar não apenas nas instalações de produção e no chão de fábrica, mas também em um apartamento típico da cidade. Uma dessas invenções úteis é um filtro eletrostático projetado para remover aerossóis e partículas mecânicas do ar ambiente. Graças ao seu uso, é possível eliminar fuligem, fuligem e fumaça, bem como pequenas partículas de poeira que se acumulam em excesso em qualquer casa moderna.
Como remover a eletricidade estática de uma pessoa e de objetos ao redor
Desde que a nocividade da eletricidade estática para adultos e crianças é comprovada com o tempo, os cientistas há muito procuram maneiras de protegê-las desse fenômeno perigoso. De particular importância é a questão da proteção contra estática de crianças pequenas que são mais sensíveis às suas manifestações. Para todas as categorias de usuários, várias abordagens diferentes foram desenvolvidas para remover a carga de eletricidade estática que se acumula ao longo do tempo nas superfícies de qualquer objeto.
A maneira mais fácil de se livrar da estática acumulada no equipamento doméstico (em um computador pessoal ou em uma lavadora de roupas, por exemplo) é aterrá-los, conectando a carcaça a um barramento de terra especial.
O método mais simples de remover a carga de qualquer coisa vestível é borrifá-la periodicamente com um frasco de spray de água, o que é um bom terreno.
Para impedir que uma carga perigosa se acumule na carroçaria, uma tira especial de borracha condutora (correia) é presa ao seu pára-choques traseiro. Além disso, para viagens longas em veículos pessoais, é obrigatório estudar a questão da inadmissibilidade do acúmulo de encargos devido a uma mudança de posição do corpo em relação ao assento. Como resultado do atrito resultante desses casos, às vezes uma quantidade suficiente deles se acumula, o que geralmente leva a uma descarga elétrica perceptível e desagradável. Portanto, você deve umedecer periodicamente os assentos, pulverizando-os com um spray compacto especial.
Medidas de proteção individual
A proteção eletrostática é uma medida necessária, sem a qual é quase impossível prescindir na vida moderna. Para isso, vários métodos eficazes e eficientes foram desenvolvidos, usando os quais é possível reduzir o risco de efeitos estáticos. Antes de tudo, essa é a escolha certa de roupas para uso diário, feitas com base em tecidos naturais como algodão, linho e fibras semelhantes de origem não sintética. Se você não conseguir fazer isso, precisará usar as modernas ferramentas de remoção eletrostática projetadas especificamente para essa finalidade.
A maneira mais fácil de proteger contra fenômenos elétricos ao usar roupas é usar compostos antiestáticos que removem a carga da superfície do material tecido.
Pós de lavagem especiais, que contêm aditivos especiais que neutralizam o efeito do efeito eletrostático, são amplamente utilizados.
Uma abordagem competente para escolher sapatos usados todos os dias ajudará a eliminar a eletricidade estática, que não é menos importante do que a seleção correta de tecido para roupas.Para explicar as peculiaridades da proteção humana das pernas, será necessário lembrar que é mais fácil acumular cargas gratuitas, sempre presentes no solo, nas superfícies de borracha. Se você escolher sapatos com sola à base de couro para uso permanente, as razões para a formação de eletrostática a partir do solo serão menores.
Em todas as empresas cujos funcionários estão envolvidos na produção de aparelhos e componentes elétricos de alta precisão e caros, são emitidos sapatos especiais. Com sua ajuda, é possível proteger microchips modernos e outras peças eletrônicas contra quebra acidental por eletricidade estática.
Sabe-se na prática que a água e um ambiente úmido são condutores de cargas elétricas, de modo que geralmente não se acumulam em superfícies molhadas. Este procedimento é realizado aplicando soluções e loções especiais na pele das mãos e do corpo. É melhor fazer isso imediatamente antes de se vestir e depois hidratar as partes expostas do corpo durante o dia útil. Ao acumular um grande número de cargas em roupas usadas em casa, recomenda-se deixá-lo de molho por um curto período de tempo e depois secar completamente ao ar livre.
A eletricidade estática em si é uma manifestação natural perigosa para os seres humanos, que pode levar a uma série de consequências indesejáveis e até a doenças graves. Portanto, a luta contra ela recebe atenção crescente, não apenas em escala industrial, mas também em condições domésticas.
