Čo je statická elektrina. Toto je statické napätie. Základné znalosti o vzniku statickej elektriny

Statická elektrina vzniká v dôsledku zadržiavania nábojov v elektrostatickom poli na dielektrických materiáloch. Negatívne ovplyvňuje ľudský život a prevádzku elektrických zariadení. Vznik iskier zo statickej elektriny prispieva k požiarom a výbuchom. Energia je dostatočná na zapálenie zmesi plynu a vzduchu a prachu.

Náboj statickej elektriny sa môže nahromadiť na tele človeka, ak má na sebe odev z vlny alebo chemických vlákien. Potenciálna hodnota okolo 7 joulov nie je pre človeka nebezpečná, ale môže spôsobiť kŕče a svalové kontrakcie. A to zase môže vytvárať podmienky pre pracovný úraz, pád z výšky atď.

Statická elektrina negatívne ovplyvňuje fungovanie presných prístrojov, rádiovej komunikácie a spôsobuje poruchy. Pracovníci, ktorí sú neustále vystavení statickej elektrine, častejšie trpia kardiovaskulárnymi chorobami a chorobami nervového systému.

Jedine ochrana pred statickou elektrinou môže znížiť na nulu alebo úplne zabrániť vzniku tohto negatívneho javu.

Zdroje statickej elektriny

• Pôsobenie rôznych žiarení.
• Náhla zmena teploty.
• Vzájomná interakcia telies počas pohybu.

Tento jav má negatívny vplyv a predstavuje nebezpečenstvo. Ochrana pred statickou elektrinou umožňuje úplne zabrániť alebo výrazne znížiť jej účinok.

V každodenných podmienkach sa statické pole často vyskytuje na srsti zvierat, pri vyzliekaní syntetického oblečenia, česaní vlasov, nosení gumených topánok, chôdzi po koberci vo vlnených ponožkách alebo používaní plastových výrobkov.

Elektrostatické pole neohrozuje ľudský život, výboj vytvára slabý prúd, ktorý nie je schopný príliš poškodiť ľudské telo. Môže to spôsobiť iba určité nepohodlie. Aby ste tomuto efektu zabránili, stačí dodržať niekoľko jednoduchých pravidiel: v mrazivom a sychravom počasí zvieratá nehladkajte, vlnené oblečenie vyzliekajte pomalšie, prípadne ho ošetrite špeciálnou zmesou a pri česaní používajte drevený alebo kovový hrebeň vaše vlasy.

Akumuláciu elektrostatickej energie uľahčujú:

• Železobetónové steny budovy.
• Vzduch je príliš suchý.

Pre elektronické zariadenia je elektrostatický náboj najhorším nepriateľom. Niektoré prvky elektronických zariadení nie sú schopné odolať vysokému napätiu, ktoré sa vyskytuje počas vybíjania. Citlivé prvky môžu zlyhať alebo zhoršiť ich výkon.

Ak sú horľavé kvapaliny vystavené elektrickému poľu, vytvorí sa tým podmienky pre ich zapálenie. Tieto kvapaliny môžu pri preprave v cisternách akumulovať statický náboj. Taktiež náboj vzniká mechanizmom alebo osobou, ktorá sa k nemu priblíži. Preto sa v priemyselnej výrobe, kde sú horľavé kvapaliny, veľká pozornosť venuje uzemneniu pohyblivých konštrukcií a mechanizmov. Na šitie obuvi a špeciálnych odevov sa vo výrobe používajú aj špeciálne tkaniny, ktoré nie sú schopné akumulovať elektrický náboj.

Princíp fungovania

Poďme zistiť, ako vzniká statický náboj. V normálnom stave majú fyzické telá rovnaký počet negatívnych a pozitívnych častíc. Vďaka tejto rovnováhe sa vytvára neutrálny stav tela. Pri porušení neutrálneho stavu dostane telo elektrický náboj jedného pólu.

Statika je stav tela v pokoji, keď je bez pohybu. V hmote tela môže dôjsť k polarizácii, ktorá sa prejavuje pohybom nábojov medzi časťami tela alebo z blízkeho objektu.

Látky sa elektrizujú v dôsledku oddeľovania telies, zmien nábojov počas trenia, náhlych zmien teploty a ožiarenia. Náboje elektrického poľa sú umiestnené na povrchu tela alebo sú z povrchu odstránené vo vzdialenosti rovnajúcej sa medziatómovej vzdialenosti. Ak telesá nie sú uzemnené, potom sa náboje sústredia na kontaktnej ploche a ak dôjde k uzemneniu, náboj ide do uzemňovacej slučky.

Súčasne prebiehajú procesy akumulácie náboja a ich odvodnenie. Telo sa elektrizuje, ak dostane väčší náboj energie v porovnaní so spotrebovaným nábojom. V dôsledku toho je zrejmé, že ochrana pred statickou elektrinou musí vybíjať nahromadené náboje do uzemňovacej slučky.

Množstvo statickej elektriny

Všetky fyzikálne látky majú svoju vlastnú charakteristiku na triboelektrickom meradle v závislosti od ich schopnosti vytvárať elektrické náboje rôznych pólov pri trení. Hlavné takéto látky sú znázornené na obrázku.

Aby ste mali predstavu o veľkosti výsledných statických nábojov, zvážte niekoľko príkladov:

• Otočná kladka s hnacím remeňom dokáže nabiť až 25 000 voltov.
• Karoséria auta pohybujúceho sa po suchej vozovke môže dostať náboj až 10 000 voltov.
• Osoba s vlnenými ponožkami, ktorá chodí po suchom koberci, môže nahromadiť na tele náboj až 6000 voltov.

V dôsledku toho je zrejmé, že napätie elektrostatického poľa môže dosiahnuť významné úrovne aj v každodennom živote. Tento náboj nespôsobuje značnú ujmu osobe kvôli jej nízkej sile. Výboj preteká cez veľký odpor a počíta sa v niekoľkých zlomkoch miliampéra.

Vlhkosť vzduchu tiež znižuje elektrostatický náboj. Ovplyvňuje hodnotu potenciálu tela pri kontakte s rôznymi materiálmi. Preto ochrana pred statickou elektrinou môže pozostávať z použitia.

V prírodnom prostredí existuje statická elektrina, ktorá dosahuje obrovské hodnoty. Napríklad pri pohybe oblakov medzi nimi vznikajú veľké energetické potenciály, ktoré sa prejavujú výbojmi blesku. Sila týchto výbojov je dostatočná na to, aby spálil drevený dom alebo rozštiepil kmeň viacročného stromu.

V každodenných podmienkach pri výbojoch elektrostatického poľa človek pociťuje drobné brnenie v prstoch, od trenia vlneného oblečenia sú viditeľné iskry a výkon človeka klesá. Elektrostatické pole negatívne ovplyvňuje stav človeka, ale nespôsobuje zjavné škody.

Existujú meracie prístroje, ktoré dokážu presne zmerať hodnotu statického potenciálu nahromadeného náboja na ľudskom tele a na tele akéhokoľvek zariadenia.

Antistatická elektrina

Existujú rôzne spôsoby ochrany pred výbojmi elektrostatického poľa, a to ako v každodennom živote, tak aj v priemyselných podmienkach. Majú svoje rozdiely. Pozrime sa bližšie na každý z nich.

Ochrana doma

Každá osoba musí predstavovať nebezpečenstvo, ktoré pre telo predstavujú statické výboje. Musíte ich poznať a vedieť ich obmedziť. Na vyriešenie tohto problému sa organizujú rôzne podujatia na školenie ľudí v metódach ochrany vrátane televíznych programov.

Na týchto podujatiach sa ľuďom vysvetľuje, odkiaľ a ako sa berie statické pole, spôsoby jeho merania a spôsoby vykonávania preventívnych prác. Napríklad, aby ste sa vyhli nepríjemným pocitom zo statického poľa, je vhodné na rozčesávanie vlasov použiť namiesto plastových hrebene drevené. Drevo má neutrálne vlastnosti a počas trenia nevytvára elektrostatické náboje. V obchodoch si môžete ľahko kúpiť drevený hrebeň akéhokoľvek tvaru a typu.

Aby sa zabránilo vzniku statického potenciálu na karosérii auta pri jazde na suchom povrchu vozovky, používajú sa špeciálne antistatické pásky, ktoré sa upevňujú v zadnej časti auta na spodok karosérie. V obchodnom reťazci si ľahko vyberiete akúkoľvek verziu takejto pásky.

Ak auto nie je nijako chránené pred možným vybitím nahromadeného potenciálneho náboja, potom je možné napätie odstrániť dočasným uzemnením karosérie auta spojením so zemou cez kovovú časť. Na tento účel môžete použiť kľúč zapaľovania. Pred tankovaním benzínu do auta je nevyhnutné uvoľniť napätie.

Keď sa na oblečení vyrobenom z chemických vlákien vytvorí statický náboj, odporúča sa použiť antistatický. Ide o špeciálnu aerosólovú plechovku, ktorá sa predáva v obchodoch. Odstraňuje statickú elektrinu z odevov, látok a syntetických poťahov autosedačiek, najmä v zime, keď je vzduch suchý. Aby ste však nepoužívali rôzne spreje a chemikálie, odporúča sa nosiť oblečenie vyrobené z prírodných materiálov: bavlny a ľanu.

Ak má obuv pogumovanú podrážku, vytvára to podmienky pre kumuláciu stresového potenciálu. Aby sa tak nestalo, stačí do topánok vložiť špeciálne antistatické vložky, ktoré sú vyrobené z prírodných materiálov. V dôsledku toho sa negatívny vplyv na človeka zníži.

Príliš suchý vzduch v mestských bytoch v zime prispieva k hromadeniu elektrostatického náboja. Existujú na to špeciálne zariadenia – zvlhčovače vzduchu. Ak takéto zariadenie neexistuje, bude stačiť veľká mokrá utierka, ktorú je potrebné umiestniť na batériu. V dôsledku toho sa proces akumulácie náboja zníži a situácia v byte sa zlepší. Odporúča sa tiež pravidelne vykonávať mokré čistenie. To vám umožní včas odstrániť prach a elektrifikované oblasti. Táto metóda je najlepšia.

Elektrické zariadenia v každodennom živote tiež akumulujú statický náboj na kryte počas prevádzky. Na zníženie účinku statického náboja je nainštalovaný systém vyrovnávania potenciálu. Je pripojený k zemnej slučke celého domu. Akrylátová vaňa je náchylná na akumuláciu statického náboja a musí byť chránená systémom vyrovnávania potenciálu. Aj liatinová vaňa s akrylátovou vložkou je náchylná na tento negatívny jav.

Ochrana pred statickou elektrinou vo výrobe

V priemyselnej výrobe sa na udržanie funkčnosti zariadení používa niekoľko metód:

• Zvyšovanie odolnosti prístrojov a zariadení proti elektrostatickému výboju.
• Blokovanie prieniku náboja na pracovisko.
• Zabránenie vzniku elektrostatických nábojov.

Posledné dva spôsoby umožňujú chrániť mnohé zariadenia, zatiaľ čo prvý spôsob sa používa len pre určité typy zariadení.

Poskytuje vysokú ochranu proti výbojom statického poľa a zachováva funkčnosť zariadenia. Ide o kovovú klietku vo forme sieťky s jemnou sieťovinou. Klietka obopína zariadenie zo všetkých strán. Je pripojený k uzemňovacej slučke. Vnútri klietky neprechádzajú elektrické polia a zároveň Faradayova klietka neruší magnetické statické pole. Káble sú chránené rovnakým princípom tým, že sú vybavené kovovým krytom.

Ochrana pred statickou elektrinou sa delí podľa spôsobov realizácie:

• Konštrukčné a technologické.
• Chemický.
• Fyzikálno-mechanické.

Posledné dva spôsoby umožňujú znížiť tvorbu nábojov a zvýšiť rýchlosť ich zapadnutia do zeme. Prvý spôsob chráni zariadenia pred nábojmi, ale neodvádza ich na zem.

Zníženie elektrostatického náboja môžete optimalizovať takto:

• Zvýšenie vodivosti materiálov.
• Vytvorenie korunovácie.

Takéto problémy sa riešia pomocou:

• Výber materiálov s dobrou objemovou vodivosťou.
• Zväčšenie pracovných plôch.
• Ionizácia vzdušného priestoru.

Na realizáciu týchto úloh sa vytvárajú diaľnice na tok statických nábojov na zem, obchádzajúc pracovné komponenty zariadení. Ak majú materiály vysokú odolnosť, potom sa použijú iné metódy.

Svet sa skladá z atómov. Sú to drobné čiastočky, z ktorých je postavené naše telo, rifle na nohách, sedadlo v aute pod zadkom a smartfón s Lifehackerom na obrazovke.

Vo vnútri atómov sú menšie prvky: jadro protónov a neutrónov a elektróny, ktoré okolo neho obiehajú. Protóny sú nabité znamienkom plus, elektróny - znamienkom mínus.

Zvyčajne má atóm rovnaký počet takýchto plusov a mínusov, takže má nulový náboj. Ale niekedy elektróny opustia svoje dráhy a sú priťahované inými atómami. Najčastejšie k tomu dochádza v dôsledku trenia.

Pohyb elektrónov z jedného atómu na druhý vytvára energiu, ktorá sa nazýva elektrina. Ak ho nasmerujete cez drôt alebo iný vodič, získate . Jeho prácu môžete jasne vidieť, keď nabíjate svoj smartfón cez kábel.

So statickou elektrinou je to iné. Je „lenivý“, netečie a zdá sa, že spočíva na povrchu. Objekt má kladný náboj, keď mu chýbajú elektróny, a záporný náboj, keď má nadbytok elektrónov.

Ako sa prejavuje statická elektrina?

1. Elektrický výboj

Ak si na nohy navlečiete čisté, suché vlnené ponožky a potriete ich o nylonový koberec, môžete dostať elektrický šok.

Počas trenia budú elektróny preskakovať z ponožiek na koberec a naopak. Skončia s opačnými nábojmi a budú chcieť vyrovnať počet elektrónov.

Ak je rozdiel dostatočne veľký, viditeľnú iskru získate hneď, ako sa opäť dotknete koberca prstami.

2. Priťahovanie predmetov

Blesky udierajú do vysokých budov, stromov a zeme a spôsobujú poruchy zariadení.

Ako sa vyhnúť statickej elektrine

1. Zvýšte vlhkosť

Suchý vnútorný vzduch je najlepším priateľom statickej elektriny. Prakticky sa však neobjaví, ak vlhkosť presiahne 85%.

Na zvýšenie tohto indikátora pravidelne vykonávajte mokré čistenie a používajte zvlhčovače vzduchu.

Keď je kúrenie zapnuté, môžete na radiátor položiť mokrú handru, aby sa voda odparila a vytvorila vzduch.

2. Používajte prírodné materiály

Väčšina prírodných materiálov vlhkosť zadržiava, syntetické nie. Preto sú prvé z nich menej náchylné na statickú elektrinu ako druhé.

Ak si vlasy rozčešete plastovým hrebeňom, dostanú statický náboj a začnú od seba odlietať, čím sa vám zničí účes. Tomu sa dá vyhnúť použitím drevených doplnkov.

Je to rovnaký príbeh s topánkami s gumenou podrážkou. Vyvoláva tvorbu statickej elektriny na tele. Ale vložky vyrobené z prírodných materiálov neutralizujú jeho účinok.

Bavlnené tričká a odevy vyrobené z iných prírodných tkanín nevytvárajú statickú elektrinu. Umelý sveter je opakom.

3. Použite uzemnenie

S jeho pomocou je možné vybiť statickú elektrinu do zeme. To platí nielen pre bleskozvody, ktoré presmerujú bleskový náboj, ale aj pre prácu s elektrickým zariadením.

Keď profesionálny technik otvorí notebook na odstránenie prachu, vždy použije špeciálnu uzemňovaciu šnúru pripevnenú na ruke – antistatický náramok.

Je potrebné zabrániť tomu, aby sa statická elektrina dostala do mikroobvodov z vašich rúk. V opačnom prípade ich poškodí a po chvíli môže počítač zlyhať.

Pojem statická elektrina pozná každý zo školského kurzu fyziky. Statická elektrina vzniká, keď sa na vodičoch a povrchoch rôznych predmetov objavia náboje. Objavujú sa v dôsledku trenia, ku ktorému dochádza pri kontakte predmetov.

Čo je statická elektrina?

Všetky látky sa skladajú z atómov. Atóm má jadro, okolo ktorého je rovnaký počet elektrónov a protónov. Sú schopné prechádzať z jedného atómu na druhý. Pri pohybe vznikajú záporné a kladné ióny. Ich nerovnováha vedie k statickosti. Statický náboj protónov a elektrónov v atóme je rovnaký, ale má odlišnú polaritu.

Statika sa objavuje v každodennom živote. Statický výboj sa môže vyskytnúť pri nízkych prúdoch, ale vysokých napätiach. V tomto prípade nehrozí žiadne nebezpečenstvo pre ľudí, ale výboj je nebezpečný pre elektrické spotrebiče. Počas vybíjania sa poškodia mikroprocesory, tranzistory a ďalšie prvky obvodu.

Príčiny statickej elektriny

Statika sa vyskytuje za nasledujúcich podmienok:

• kontakt alebo oddelenie dvoch rôznych materiálov od seba;
• náhle zmeny teploty;
• žiarenie, UV žiarenie, röntgenové lúče;
• obsluha strojov na rezanie papiera a rezacích strojov.

Statika sa často vyskytuje počas búrky alebo pred búrkou. Búrkové mraky pri pohybe vzduchom nasýteným vlhkosťou vytvárajú statickú elektrinu. Výboj nastáva medzi oblakom a zemou, medzi jednotlivými oblakmi. Zariadenie bleskozvodov pomáha viesť náboj do zeme. Búrkové mraky vytvárajú na kovových predmetoch elektrický potenciál, ktorý pri dotyku spôsobuje mierne otrasy. Náraz nie je pre človeka nebezpečný, ale silná iskra môže spôsobiť vznietenie niektorých predmetov.

Každý obyvateľ opakovane počul náraz, ktorý je počuť pri vyzliekaní oblečenia, náraz pri dotyku auta. Je to dôsledok vzhľadu statiky. Elektrický výboj je cítiť pri strihaní papiera, česaní vlasov alebo nalievaní benzínu. Bezplatné poplatky sprevádzajú človeka všade. Používanie rôznych elektrických zariadení zvyšuje ich výskyt. Vyskytujú sa pri sypaní a drvení pevných produktov, čerpaní alebo nalievaní horľavých kvapalín, pri ich preprave v cisternách, pri navíjaní papiera, látok a fólií.

Náboj sa objaví ako výsledok elektrickej indukcie. Na kovových karosériách áut sa v období sucha vytvárajú veľké elektrické náboje. Televízna obrazovka alebo počítačový monitor sa môžu nabíjať vystavením lúču vytvorenému v katódovej trubici.

Škody a výhody statickej elektriny

Mnoho vedcov a vynálezcov sa pokúšalo využiť statický náboj. Vznikali ťažkopádne celky, ktorých výhody boli nízke. Objav korónového výboja vedcami sa ukázal ako užitočný. Je široko používaný v priemysle. Pomocou elektrostatického náboja sa zložité povrchy natierajú a plyny sa čistia od nečistôt. To všetko je dobré, ale sú tu aj mnohé problémy. Elektrické šoky môžu byť veľmi silné. Niekedy môžu infikovať ľudí. To sa deje doma aj na pracovisku.

Poškodenie statickej elektriny sa prejavuje nárazmi rôznej sily pri sťahovaní syntetického svetra, vystupovaní z auta, zapínaní a vypínaní kuchynského robota a vysávača, notebooku a mikrovlnnej rúry. Tieto údery môžu byť škodlivé.

Vzniká statická elektrina, ktorá ovplyvňuje fungovanie kardiovaskulárneho a nervového systému. Mali by ste sa pred ním chrániť. Nositeľom poplatkov je často aj samotná osoba. Pri kontakte s povrchmi elektrických spotrebičov dochádza k ich elektrizácii. Ak ide o kontrolné a meracie zariadenie, môže sa vec skončiť jeho zlyhaním.

Výbojový prúd privedený osobou svojím teplom ničí spojenia, láme stopy mikroobvodov a ničí film tranzistorov s efektom poľa. V dôsledku toho sa obvod stáva nepoužiteľným. Najčastejšie sa to nestane okamžite, ale v ktorejkoľvek fáze prevádzky nástroja.

V továrňach, ktoré spracúvajú papier, plasty a textil, sa materiály často správajú nesprávne. Lepia sa na seba, lepia sa na rôzne druhy zariadení, sú odpudzované, zbierajú na sebe veľa prachu a sú nesprávne navíjané na kotúče alebo cievky. Dôvodom je výskyt statickej elektriny. Dva náboje s rovnakou polaritou sa navzájom odpudzujú. Iné, z ktorých jeden je kladne nabitý a druhý záporne nabitý, sa navzájom priťahujú. Nabité materiály sa správajú rovnako.

V tlačiarňach a na iných miestach, kde sa používajú horľavé rozpúšťadlá, môže dôjsť k požiaru. K tomu dochádza, keď má obsluha nevodivú obuv a zariadenie nie je správne uzemnené. Schopnosť vznietenia závisí od nasledujúcich faktorov:

• typ výboja;
• vybíjací výkon;
• zdroj statického výboja;
• energie;
• prítomnosť rozpúšťadiel alebo iných horľavých kvapalín v blízkosti.

Výboje môžu byť iskrové, ručné alebo posuvné ručné. Iskrový výboj pochádza od osoby. Karpálny sa vyskytuje na špičatých častiach zariadenia. Jeho energia je taká nízka, že nepredstavuje prakticky žiadne nebezpečenstvo požiaru. Kĺzavé kefové výboje sa vyskytujú na syntetických listoch, ako aj na valcovaných materiáloch s rôznymi nábojmi na každej strane listu. Predstavuje rovnaké nebezpečenstvo ako iskrový výboj.

Smrteľnosť je hlavným problémom pre bezpečnostných expertov. Ak sa človek drží cievky a je v zóne napätia, nabije sa aj jeho telo. Ak chcete odstrániť náboj, dotknite sa uzemnenia alebo uzemneného zariadenia. Až potom sa náboj dostane do zeme. Osoba však dostane silný alebo slabý elektrický šok. Výsledkom sú reflexné pohyby, ktoré niekedy vedú k zraneniu.

Dlhý pobyt v nabitej zóne vedie k podráždenosti človeka, zníženej chuti do jedla a zlému spánku.

Prach sa z výrobného priestoru odstraňuje pomocou vetrania. Hromadí sa v potrubí a môže sa vznietiť od statického iskrového výboja.

Ako odstrániť statickú elektrinu z človeka

Najjednoduchším prostriedkom ochrany pred ním je uzemnenie zariadenia. Vo výrobných podmienkach sa na tento účel používajú obrazovky a iné zariadenia. V kvapalných látkach sa používajú špeciálne rozpúšťadlá a prísady. Aktívne sa používajú antistatické roztoky. Ide o látky s nízkou molekulovou hmotnosťou. Molekuly v antistatickom prostriedku sa ľahko pohybujú a reagujú s vlhkosťou vo vzduchu. Vďaka tejto vlastnosti sa z človeka odstraňuje statická energia.

Ak má obuv operátora nevodivé podrážky, musí sa vždy dotýkať zeme. Potom sa tok statického prúdu do zeme nedá zastaviť, ale človek dostane silný alebo slabý šok. Účinok statického prúdu pociťujeme po chôdzi po kobercoch a koberčekoch. Vodiči vystupujúci z auta dostanú elektrické šoky. Zbaviť sa tohto problému je jednoduché: stačí sa dotknúť dverí rukou, zatiaľ čo sedíte. Náboj bude tiecť do zeme.

Ionizácia veľmi pomáha. To sa vykonáva pomocou antistatického pásu. Má veľa ihiel vyrobených zo špeciálnych zliatin. Pod vplyvom prúdu 4-7 kV sa vzduch okolo rozkladá na ióny. Používajú sa aj vzduchové nože. Sú antistatickým pásikom, cez ktorý je vháňaný vzduch a čistí povrch. Statické náboje sa aktívne tvoria pri rozstrekovaní kvapalín s dielektrickými vlastnosťami. Preto, aby sa znížil účinok elektrónov, padajúci prúd by nemal byť povolený.

Na podlahu je vhodné použiť antistatické linoleum a častejšie ho čistiť pomocou domácich chemikálií. V podnikoch, ktoré sa zaoberajú spracovaním tkanín alebo papiera, sa problém zbavovania sa statickej elektriny rieši zmáčaním materiálov. Zvyšujúca sa vlhkosť zabraňuje hromadeniu škodlivej elektriny.

Ak chcete odstrániť statickú energiu, musíte:

• zvlhčovať vzduch v miestnosti;
• ošetrujte koberce a koberčeky antistatickými prostriedkami;
• utierajte sedadlá v aute a v miestnostiach antistatickými utierkami;
• hydratujte pokožku častejšie;
• odmietnuť syntetické oblečenie;
• nosiť topánky s koženou podrážkou;
• zabraňuje vzniku statickej elektriny na bielizni po praní.

Vnútorné kvety, varná kanvica a špeciálne zariadenia dobre zvlhčujú atmosféru. Antistatické zlúčeniny sa predávajú v obchodoch s chemikáliami pre domácnosť. Nastriekajú sa na povrch koberca. Antistatický prostriedok si môžete vyrobiť sami. Za týmto účelom vezmite aviváž (1 uzáver) a nalejte ju do fľaše. Nádoba sa potom naplní čistou vodou, ktorá sa nastrieka na povrch koberca. Utierky navlhčené antistatickým prostriedkom neutralizujú náboje na čalúnení sedadiel.

Po sprche hydratujte pokožku pleťovým mliekom. Ruky sa utierajú niekoľkokrát denne. Oblečenie by ste mali zmeniť na prirodzené. Ak sa nabíja, ošetrite ho antistatickými prostriedkami. Odporúča sa nosiť topánky s koženou podrážkou alebo chodiť po dome naboso. Pred praním je vhodné posypať oblečenie ¼ šálky sódy bikarbóny. Odstraňuje elektrické výboje a zmäkčuje tkaninu. Pri plákaní odevov môžete do práčky pridať ocot (¼ šálky). Je lepšie sušiť oblečenie na čerstvom vzduchu.

Všetky vyššie uvedené opatrenia pomáhajú neutralizovať statické problémy.

Ľudia sa neustále stretávajú so statickou elektrinou, respektíve jej prejavmi (vo svojom byte, v aute, v práci atď.). Málokto z nás sa však vážne zamyslel nad podstatou jeho výskytu, fyzikálnymi vlastnosťami, charakteristikami a prostriedkami ochrany pred statickou elektrinou. Tento článok je venovaný hľadaniu odpovedí na tieto otázky.

Čo je statická elektrina

Pre molekulu alebo atóm akejkoľvek látky je rovnovážny stav normálny, t.j. Počet pozitívnych (protónov) a negatívnych (elektrónov) častíc v atóme je rovnaký. Ale elektróny látky sa môžu ľahko (rôznymi spôsobmi pre rôzne materiály) pohybovať z jedného atómu na druhý, čím vytvárajú kladný (chýbajúci elektrón) alebo záporný (nadbytočný elektrón) náboj atómu. Je to práve táto nerovnováha v atómoch a molekulách, ktorá vytvára statické elektrické pole. Takéto polia sú nestabilné a pri prvej príležitosti sa vybijú.

GOST 17.1.018-79 „Statická elektrina. Intrinsically safe“ interpretuje pojem „statická elektrina“ ako schopnosť voľných elektrických nábojov vznikať, pretrvávať a relaxovať v objeme a na povrchu polovodičov a dielektrík.
Povinným „spoločníkom“ statického poľa je suchý vzduch. Pri úrovni vlhkosti nad 80% sa takéto polia takmer nikdy nevytvoria, pretože voda je výborný vodič a nedovoľuje, aby sa na povrchu materiálov hromadila prebytočná elektrina.

Zdroje statického poľa a dôvody jeho generovania

Všetci si pamätáme zo školského kurzu fyziky skúsenosť s ebonitovou tyčou, prípadne plastovým hrebeňom a kúskom vlnenej látky. Po pretretí utierkou látkou dokázala k sebe prilákať jemne narezané kúsky papiera.

Trenie dvoch povrchov je najčastejším zdrojom statického poľa. Nie je potrebné trieť oba materiály o seba. Statické pole môže vzniknúť z jediného kontaktu, napríklad v prípade navíjania/odvíjania textilnej pásky.

Zdrojmi generovania statického poľa môžu byť aj:

• Náhle zmeny teploty;
• Vysoká úroveň žiarenia.

Statické pole môže byť „samonadobudnuté“ a „indukované“, t.j. prijaté z iného vysoko elektrifikovaného objektu bez priameho kontaktu s ním. Táto metóda „nútenej elektrifikácie“ sa nazýva indukcia.

Všetci dobre poznáme elektrické praskanie pri vyzliekaní vrchného oblečenia alebo „elektrický výboj“ z karosérie auta. Účinky statických výbojov pozorujeme a často zažívame pri česaní vlasov, strihaní papiera, polievaní benzínom a pod.

Predpokladom pre vytvorenie statického elektrického poľa je prítomnosť magnetických polí. Treba teda konštatovať, že bezplatné poplatky nás obklopujú neustále. To však človeku nestačí a vo svojom každodennom živote a práci aktívne používa obrovské množstvo rôznych elektrických zariadení, čím len zvyšuje celkovú „elektrickú intenzitu“ svojho životného prostredia.

Rozsah použitia

Elektrostatické prístroje a prístroje, ktorých princíp fungovania bol založený na trení, nikdy nemohli opustiť laboratórne a vzdelávacie regály, kde sa používajú najmä ako demonštračný materiál.

Pokusy využiť statické polia na generovanie elektrického prúdu tiež nepriniesli veľký úspech. Generátory Van Der Graaff a Felici, ktoré vznikli v 30. a 40. rokoch minulého storočia, tiež nenašli široké uplatnenie, pretože toto zariadenie bolo dosť ťažkopádne.

Ich prevádzka a údržba boli navyše veľmi nákladné.

Objav korónového výboja, ktorý je široko používaný v rôznych oblastiach priemyslu, sa ukázal ako veľmi užitočný z hľadiska priemyselnej aplikácie. Najmä s jeho pomocou môžete čistiť plyny od rôznych nečistôt a nanášať farbu na povrch akejkoľvek konfigurácie.

Problémy so statickou elektrinou

Oveľa väčšia pozornosť sa dnes venuje problémom, ktoré sú priamym dôsledkom nahromadeného elektrostatického napätia. Elektrické šoky rôznej sily môžu človeka postihnúť doma aj v práci.

Napríklad sveter vyrobený zo syntetickej tkaniny v dôsledku trenia s operadlom stoličky alebo s vrchným odevom je schopný nahromadiť výboj, ktorý sa po odstránení „ucíti“. Oveľa silnejšie udrie, keď sa dotknete karosérie auta, ktorá sa zelektrizovala trením o vzduch.

Akékoľvek elektrické zariadenie, či už kuchynský robot, notebook, počítačový monitor alebo vysávač, nevyhnutne nesie elektrostatický náboj, ktorý sa pri kontakte „ochotne“ prenáša na človeka. Tento „prechod“ môže, ale nemusí spôsobovať bolesť, ale rozhodne je škodlivý pre ľudské telo.

Vedci už dlho dokázali, že vystavenie statickej elektrine predstavuje nebezpečenstvo pre ľudské zdravie, najmä pre kardiovaskulárny a centrálny nervový systém.

Ochrana

Vyššie uvedený GOST podrobne rozoberá metódy ochrany pred vplyvom statických polí, z ktorých najjednoduchšie je spoľahlivé uzemnenie zariadenia.

Čo možno urobiť na ochranu priestorov súkromného domu a priemyselných priestorov pred statickými poľami?

Video: ako sa zbaviť statickej elektriny.
https://www.youtube.com/watch?v=ls-hBlqJu9Y

Na ochranu ľudí a vysoko presných zariadení pred účinkami statickej elektriny sa vo výrobe používajú špeciálne obrazovky a iné elektromechanické zariadenia. Na potlačenie elektrifikácie v kvapalných polyméroch sa používajú špeciálne prísady a rozpúšťadlá. Rôzne antistatické prostriedky sú široko používané ako ochrana pred statickou elektrinou v každodennom živote a vo výrobe.

Ide o chemikálie, ktoré majú nízku molekulovú hmotnosť, čo umožňuje ich molekulám ľahko sa pohybovať a okrem toho reagovať so vzdušnou vlhkosťou. Kombinácia týchto charakteristík im umožňuje rozptýliť zdroje statických polí a zmierniť statický stres od človeka.

Encyklopedický YouTube

1 / 3

✪ Zistite viac o elektrickom náboji

✪ Statická elektrina. Elektrický Stingray.

✪ ✅Čo ak vybijete MILIÓN VOLTOV na ČLOVEKA!?!! Odhalia sa super schopnosti?

titulky

Ahoj. V tejto epizóde kanála TranslatorsCafe.com budeme hovoriť o elektrickom náboji. Pozrieme sa na príklady statickej elektriny a históriu jej štúdia. Povieme si, ako sa tvorí blesk. Rozoberieme si aj využitie statickej elektriny v technike a medicíne a náš príbeh zakončíme popisom princípov merania elektrického náboja a napätia a prístrojov, ktoré sa na to používajú. So statickou elektrinou sa prekvapivo stretávame každý deň – keď hladkáme svoju milovanú mačku, češeme si vlasy alebo si naťahujeme syntetický sveter. Takže my sami sa nevyhnutne stávame generátormi statickej elektriny. Doslova sa v nej kúpeme, pretože žijeme v silnom elektrostatickom poli Zeme. Toto pole vzniká v dôsledku skutočnosti, že je obklopené ionosférou, hornou vrstvou atmosféry, vrstvou, ktorá je vodivá. Ionosféra vznikla vplyvom kozmického žiarenia hlavne zo Slnka a má svoj náboj. Pri každodenných veciach, ako je ohrievanie jedla, vôbec nemyslíme na to, že používame statickú elektrinu, keď zapneme ventil prívodu plynu na horáku s automatickým zapaľovaním alebo k nemu prinesieme elektrický zapaľovač. Elektrický náboj je skalárna veličina, ktorá určuje schopnosť telesa byť zdrojom elektromagnetických polí a podieľať sa na elektromagnetickej interakcii. Jednotkou náboja SI je coulomb (C). 1 prívesok predstavuje elektrický náboj prechádzajúci prierezom vodiča pri sile prúdu 1 A za 1 s. 1 coulomb je ekvivalentný približne 6,242 × 10^18 e (e je náboj protónu). Náboj elektrónu je 1,6021892(46) 10^–19 C. Takýto náboj sa nazýva elementárny elektrický náboj, teda minimálny náboj, ktorý majú nabité elementárne častice. Od detstva sa hromu inštinktívne bojíme, hoci sám o sebe je absolútne bezpečný – je to jednoducho akustický dôsledok hrozivého úderu blesku, ktorý je spôsobený atmosférickou statickou elektrinou. Námorníci z čias plachetníc prepadli úžasu, keď na svojich stožiaroch pozorovali svetlá svätého Elma, ktoré sú tiež prejavom atmosférickej statickej elektriny. Ľudia obdarili najvyšších bohov starovekých náboženstiev neodmysliteľným atribútom v podobe blesku, či už to bol grécky Zeus, rímsky Jupiter, škandinávsky Thor alebo ruský Perún. Odkedy sa ľudia začali zaujímať o elektrinu, prešli storočia a niekedy ani netušíme, že vedci, ktorí vyvodili premyslené závery zo štúdia statickej elektriny, nás zachraňujú pred hrôzami požiarov a výbuchov. Skrotili sme elektrostatiku namierením bleskozvodov na oblohu a vybavením palivových cisterien uzemňovacími zariadeniami, ktoré umožňujú elektrostatickému náboju bezpečne uniknúť do zeme. A napriek tomu sa statická elektrina naďalej správa nevhodne a ruší príjem rádiových signálov – veď na Zemi súčasne zúri až 2000 búrok, ktoré každú sekundu vygenerujú až 50 bleskov. Ľudia študujú statickú elektrinu od nepamäti. Za výraz „elektrón“ vďačíme dokonca aj starým Grékom, hoci tým mysleli niečo trochu iné – tak nazývali jantár, ktorý bol dokonale elektrifikovaný trením. Žiaľ, veda o statickej elektrine nezostala bez obetí – ruského vedca nemeckého pôvodu Georga Wilhelma Richmanna zabil pri experimente blesk, ktorý je najnebezpečnejším prejavom atmosférickej statickej elektriny. Pri prvom priblížení je mechanizmus tvorby nábojov v búrkovom oblaku v mnohom podobný mechanizmu elektrifikácie hrebeňa - elektrifikácia trením prebieha rovnakým spôsobom. Ľadové kryhy, vytvorené z malých kvapôčok vody, ochladzovanej v dôsledku transportu stúpajúcimi prúdmi vzduchu do hornej, chladnejšej časti oblaku, sa navzájom zrážajú. Väčšie kusy ľadu sa nabíjajú záporne a menšie kusy kladne. V dôsledku rozdielu hmotnosti dochádza k prerozdeleniu ľadových kryh v oblaku: veľké, ťažšie kryhy padajú do spodnej časti oblaku a menšie, ľahšie kryhy sa zhromažďujú na vrchole búrkového oblaku. Aj keď oblak ako celok zostáva neutrálny, spodná časť oblaku dostáva záporný náboj a horná časť kladný náboj. Rovnako ako elektrifikovaný hrebeň priťahuje balón indukovaním opačného náboja na strane najbližšie k hrebeňu, búrkový mrak indukuje kladný náboj na povrchu Zeme. S vývojom búrkového mraku sa náboje zvyšujú, pričom sa zvyšuje intenzita poľa medzi nimi a keď intenzita poľa prekročí kritickú hodnotu pre dané poveternostné podmienky, dôjde k elektrickému rozpadu vzduchu - výboju blesku. Ľudstvo vďačí Benjaminovi Franklinovi za vynález bleskozvodu (presnejšie by to bolo nazvať bleskozvod), ktorý navždy zachránil obyvateľstvo Zeme pred požiarmi spôsobenými údermi blesku do budov. Mimochodom, Franklin si svoj vynález nedal patentovať, čím ho sprístupnil celému ľudstvu. Blesky nespôsobovali vždy len deštrukciu – uralskí baníci určovali polohu železných a medených rúd presne podľa frekvencie úderov bleskov na určité miesta v okolí. Z vedcov, ktorí venovali svoj čas skúmaniu javov elektrostatiky, treba spomenúť Angličana Michaela Faradaya, neskoršieho jedného zo zakladateľov elektrodynamiky, a Holanďana Pietera van Muschenbroucka, vynálezcu prototypu elektrického kondenzátora - tzv. slávny Leydenský pohár. Pri sledovaní pretekov DTM, IndyCar alebo Formuly 1 nemáme ani podozrenie, že mechanici volajú pilotov, aby vymenili pneumatiky za pneumatiky do dažďa, pričom sa spoliehajú na údaje z radaru počasia. A tieto údaje sú zase založené presne na elektrických charakteristikách približujúcich sa búrkových mrakov. Elektrostatická elektrina je náš priateľ a nepriateľ zároveň: rádioví inžinieri ju nemajú radi, keď pri opravách spálených dosiek plošných spojov v dôsledku blízkeho úderu blesku ťahajú za uzemňovacie náramky. V tomto prípade spravidla zlyhajú vstupné stupne zariadenia. Ak je uzemňovacie zariadenie chybné, môže spôsobiť vážne katastrofy spôsobené človekom s tragickými následkami – požiare a výbuchy celých tovární. Statická elektrina však prichádza na pomoc ľuďom s akútnym srdcovým zlyhaním spôsobeným chaotickými kŕčovitými kontrakciami srdca pacienta. Jeho normálna prevádzka sa obnoví prechodom malého elektrostatického výboja pomocou zariadenia nazývaného defibrilátor. Takéto zariadenia je možné vidieť na miestach, kde je veľa ľudí. Scéna pacienta, ktorý sa pomocou defibrilátora vracia z mŕtvych, je akousi klasikou pre určitý žáner kinematografie. Treba si uvedomiť, že vo filmoch sa tradične zobrazuje monitor s chýbajúcim signálom srdcového tepu a zlovestnou priamkou, hoci v skutočnosti použitie defibrilátora zvyčajne nepomôže, ak sa srdce pacienta úplne zastaví. Bolo by užitočné pripomenúť potrebu pokovovania lietadla na ochranu pred statickou elektrinou, to znamená spojiť všetky kovové časti lietadla vrátane motora do jednej elektricky integrálnej konštrukcie. Na koncoch celého chvosta lietadla sú inštalované statické vybíjače, ktoré odvádzajú statickú elektrinu, ktorá sa hromadí počas letu v dôsledku trenia vzduchu o telo lietadla. Tieto opatrenia sú potrebné na ochranu pred rušením spôsobeným statickou elektrinou a na zabezpečenie spoľahlivej prevádzky avionického zariadenia. A čo je najdôležitejšie, vedci prišli na to, že za vznik života na Zemi zrejme vďačíme statickej elektrine, presnejšie jej výbojom v podobe bleskov. Počas experimentov v polovici minulého storočia s prechodom elektrických výbojov cez zmes plynov, ktorých zloženie plynu je blízke primárnemu zloženiu zemskej atmosféry, sa získala jedna z aminokyselín, ktorá je „stavebným kameňom“ nášho života. Na skrotenie elektrostatiky je veľmi dôležité poznať potenciálny rozdiel alebo elektrické napätie, na meranie ktorého boli vynájdené prístroje nazývané voltmetre. Pojem elektrického napätia zaviedol taliansky vedec z 19. storočia Alessandro Volta, po ktorom je táto jednotka pomenovaná. Kedysi sa na meranie elektrostatického napätia používali galvanometre pomenované po Voltovom krajanovi Luigim Galvanim. Bohužiaľ, tieto zariadenia elektrodynamického typu vniesli do meraní skreslenie. Vedci začali systematicky študovať podstatu elektrostatiky od práce francúzskeho vedca 18. storočia Charlesa Augustina de Coulomb. Zaviedol najmä pojem elektrického náboja a objavil zákon interakcie nábojov. Je po ňom pomenovaná jednotka merania množstva elektriny - coulomb. Je pravda, že v záujme historickej spravodlivosti je potrebné poznamenať, že roky predtým sa tým zaoberal anglický vedec Lord Henry Cavendish; Žiaľ, písal na stôl a jeho diela vydali jeho dedičia až o 100 rokov neskôr. Práca predchodcov o zákonoch elektrických interakcií umožnila fyzikom Georgovi Greenovi, Carlovi Friedrichovi Gaussovi a Simeonovi Denisovi Poissonovi vytvoriť matematicky elegantnú teóriu, ktorú používame dodnes. Hlavným princípom v elektrostatike je postulát elektrónu - elementárnej častice, ktorá je súčasťou akéhokoľvek atómu a pod vplyvom vonkajších síl sa od neho ľahko oddelí. Okrem toho existujú postuláty o odpudzovaní podobných nábojov a priťahovaní rozdielnych nábojov. Prvým meracím zariadením bol jednoduchý elektroskop, ktorý vynašiel Coulomb – dva listy elektricky vodivej fólie umiestnené v sklenenej nádobe. Odvtedy sa meracie prístroje výrazne vyvinuli - a teraz môžu merať rozdiely v nanocoulombových jednotkách. Pomocou obzvlášť presných fyzikálnych prístrojov dokázali ruský vedec Abram Ioffe a americký fyzik Robert Andrews Millikan nezávisle od seba a takmer v rovnakom čase zmerať elektrický náboj elektrónu. V dnešnej dobe s rozvojom digitálnych technológií sa objavili ultracitlivé a vysoko presné prístroje s unikátnymi charakteristikami, ktoré vďaka vysokej vstupnej impedancii nevnášajú do meraní takmer žiadne skreslenie. Okrem merania napätia vám takéto zariadenia umožňujú merať ďalšie dôležité charakteristiky elektrických obvodov, ako je ohmický odpor a pretekajúci prúd v širokom rozsahu merania. Najpokročilejšie prístroje, ktoré sa pre svoju všestrannosť nazývajú multimetre alebo v odbornom žargóne testery, umožňujú merať aj frekvenciu striedavého prúdu, kapacitu kondenzátorov a testovať tranzistory a dokonca merať teplotu. Moderné zariadenia majú spravidla zabudovanú ochranu, ktorá neumožňuje poškodenie zariadenia pri nesprávnom použití. Sú kompaktné, ľahko sa s nimi manipuluje a ich obsluha je bezpečná – každý z nich prechádza sériou testov presnosti, je testovaný v náročných prevádzkových podmienkach a zaslúžene získava bezpečnostný certifikát. Ďakujem za tvoju pozornosť! Ak sa vám toto video páčilo, nezabudnite sa prihlásiť na odber nášho kanála!

Pôvod

Elektrifikácia dielektrika trením môže nastať, keď sa dve rozdielne látky dostanú do kontaktu v dôsledku rozdielov v atómových a molekulárnych silách (v dôsledku rozdielov v práci uvoľňovania elektrónov z materiálov). V tomto prípade dochádza k redistribúcii elektrónov (v kvapalinách a plynoch, tiež iónov) s tvorbou elektrických vrstiev s rovnakými znakmi elektrických nábojov na kontaktných povrchoch. V skutočnosti atómy a molekuly jednej látky, ktoré majú silnejšiu príťažlivosť, odtrhávajú elektróny od inej látky, čím vytvárajú vírivý pohyb iónov média, v ktorom sú obmedzené.

Elektrické výboje sa môžu vytvárať v dôsledku určitej elektrickej vodivosti vlhkého vzduchu. Keď je vlhkosť vzduchu vyššia ako 85 %, statická elektrina prakticky nevzniká.