Статическое электричество
Со статическим электричеством знаком практически каждый человек. Приходилось ли вам наблюдать разряд молнии? Это и есть явление статического электричества громадной мощности. Статическое электричество накапливается на поверхности благодаря трению разнородных веществ, которые являются диэлектриками. Применяется ли статическое электричество в быту? Да, применяется и вполне возможно, что у вас имеется устройство, в котором статическое электричество играет важную роль. Это лазерный принтер и копировальные аппараты (ксероксы). Кроме лазерных принтеров статическое электричество успешно борется с загрязнением воздуха от пыли.
Мы привыкли воспринимать электроэнергию как нечто должное, трудно себе представить, что до конца 19-го века человеческая цивилизация существовала без использования электроэнергии. Такие пионеры электротехники как: Алессандро Вольта, Майкл Фарадей, Джозеф Генри, Томас Эдисон, Никола Тесла, выяснили секреты электроэнергии.
В начале 19-го века единственный вид электричества, который знали люди, было статическое электричество. Древние греки не имели представления об электрических зарядах, но они вырабатывали (накапливали) статическое электричество через трение различных веществ разной природы (янтарь, волосы и т.п.) друг о друга. Они и не думали тогда, что электричество можно использовать для освещения и работы силовых машин. Один из людей, который смог обнаружить связь между статическим электричеством и электрическим током, был государственный американский деятель, изобретатель и ученый Бенджамин Франклин.
В 1752 году Франклин, пытаясь выяснить тайны электричества, запустил воздушного змея в грозу, что было не безопасно. Он имел целью поймать электрическую энергию молнии. Молния через воздушного змея ударила в землю и благодаря тому, что Франклин был изолирован, он не был убит этой громадной мощностью. Франклин понял, что статическое электричество накапливается в небе и превращается в электрический ток, когда достигает поверхности земли. Результатом такого исследования стало новое изобретение – громоотвод. Так было положено начала дальнейшего освоения и изучения электричества такими деятелями как Вольт и Фарадей.
Потенциальная и кинетическая энергии
Статическое электричество можно представить как потенциальную энергию зарядов, а явление электрического тока как кинетическую энергию движения (изменения) зарядов. Такая аналогия очень даже уместна. Электрический заряд имеет величину и не меняется во времени, его энергия может характеризоваться образуемым им электрическим полем и эта энергия является потенциальной. Если же заряд начнет изменяться во времени, то есть убывать или же возрастать, тогда следует говорить о явлении электрического тока и о кинетической энергии.
Что делает статическое электричество?
Так же, как древние греки, мы склонны думать, статическое электричество приходит от трения вещи. Если вы живете в доме, где есть нейлоновые ковры и металлические дверные ручки, тогда вы неоднократно наблюдали небольшие статические разряды, что вызывает небольшой электрический шок. Когда вы ходите по ковру, то образуется статический заряд, который разряжается о дверную металлическую ручку. Исходя из этого, вы можете сделать вывод, что статическое электричество связано с трением, что это аналогично производству тепла и огня через трение. Но, оказывается, это не так!
Трибоэлектрический эффект
Это не трение. Суть в том, что мы создаем контакт двух различных материалов. Энергичное растирание двух разных вещей, когда снова и снова они приводятся в контакт, приводит к тому, что создается статическое электричество через явление, известное как трибоэлектричество (или трибоэлектрический эффект). Все материалы построены из атомов, которые имеют положительное ядро в центре окруженное облаком электронов. Когда одни атомы имеют более мощное притяжение, чем атомы другого вещества, то при их взаимном приближении электроны начинают смещаться в сторону более сильного атома (вещества). Это вызывает изменение энергетического состояния электронов и поэтому электроны атомов одного вещества могут вырваться и перейти к атому другого вещества.
В результате один материал становится обладателем новых электронов, когда другой материал теряет их. Таким образом, образуются электрические заряды статического электричества. Чем энергичнее трение, которое заключается в создании контакта двух веществ и его разрыве, тем больший статический заряд удается накопить.
Если вы экспериментировать с различными материалами, то вполне могли обнаружить, что одни материалы способны накапливать положительный заряд, а другие отрицательный, одни материалы делают это лучше других, а другие хуже. Оказывается, мы можем ранжировать материалы в порядке их соответствия с зарядом, который они получают.
Трибоэлектрические серии
Если тереть друг о друга материалы очень близкие по ранжиру в трибоэлектрической серии, то, как долго и энергично вы бы не терли их, вам не удастся получить статического электричества вообще, или же оно будет весьма незначительно. Это доказывает, что причиной образования статического электричества является не трение, а трибоэлектрический эффект. Первостепенное значение имеет свойства атомов вещества материалов участвующие в трении, а само трение является сопутствующим условием.
Дата: 30.04.2015
© Valentin Grigoryev (Валентин Григорьев)
electricity-automation.com
Статическое электричество
Со статическим электричеством сталкивался каждый, когда после длительного расчесывания волосы разлетаются в разные стороны. Еще одним типичным примером статического электричества будет снятие одежды в темной комнате, в таких случаях можно видеть явление схожее даже с разрывом небольшой молнии.
Итак, что же такое статическое электричество? С физической точки зрения, статическим электричеством называется потеря предметом внутриатомного равновесия вследствие потери одного электрона или же его приобретения. Одним словом, статическим электричеством называют самостоятельно возникающий электрический заряд, чаще всего это связано с трением одной поверхности об другую.
Причиной явления становится трение или же соприкосновение двух разнородных веществ диэлектриков. В этом случае атомы одного из веществ отрывают электроны другого. Между двумя телами возникает разность потенциалов. После того как тела разъединятся, каждое сохранит свой заряд, а разность потенциалов возрастет.
Статическое электричество не наблюдается при влажности воздуха, превышающей 85%. Дело в том, что в этом случае электрические разряды не могут нейтрализоваться.
Физическая природа статического электричества
Можно теоретически рассчитать вероятность возникновения статического электричества, для этого используется 
Эти знания, прежде всего, имеют практическое применение. Так как именно статическое электричество может стать причиной мощного возгорания на производстве. Результаты могут быть самыми непредсказуемыми: от взрыва бензина в бензобаке и до взрыва танкера или пыли в угольной шахте. Более того, взрыв может вызвать даже мучная пыль на мельнице.
Влияние на организм человека
Разумеется, человека в значительно большей мере волнует бытовая составляющая явления, так как далеко не все работают на производстве.
Итак, способность накапливать положительные заряды характеризуются все части тела человека, начиная с кожи и волос. Возникновение статического заряда становится возможным при любом контакте с полимером. Главная проблема – негативное влияние заряда на здоровье человека.
Человек становится носителем электрического заряда в случае длительного контакта с наэлектризованными предметами. В этом случае он становится своего рода сосудом, набирающим жидкость, а каждая капля может стать уже последней.
Так, если человек спит, статическое электричество проявляет себя в раздражении нервных окончаний на коже. У человека меняется сосудистый тонус, наблюдаются системные сдвиги, могут возникнуть отклонения в работе нервной системы, повышается утомляемость, а сон не приносит облегчения.
Статическое электричество в быту не формирует мощных зарядов, однако может вызывать неприятности со здоровьем. В то время как на производстве статическое электричество может стать причиной серьезной аварии. Вот почему знания о его природе и механизме возникновения необходимы каждому.
Читайте также — короткое замыкание
electroandi.ru
Статическое электричество | Kursak.NET
Введение
Многие из нас сталкиваются с результатами статического электричества. Вот некоторые примеры: расчесывание волос пластиковой расческой приводит к тому, что волосы встают «дыбом»; снятие шерстяной одежды или хождение по ковру, а затем касание дверной ручки приводит к появлению искры и кратковременному «уколу»; сушка синтетической одежды часто приводит к ее слипанию. Все эти случаи из повседневной жизни привычны, и человек часто не осознает, что они могут приводить к повреждению электронных компонентов.
Я расскажу о вреде статического электричества и как от него защититься.
Содержание
Введение………………………………………………..………………2 стр.
1.Понятие статического электричества……………………….
1.1.Понятие………………………………
1.2.Из истории ………………………………………………….
1.3.Происхождение…………………………………………………………
1.3.1.Зарядка……………………………………………………………
1.3.2.Поля…………………………………………………………………
2.Зарядка объектов………………………………………………
2.1.Как генерируется статическое электричество……………………….
2.2.Способы зарядки………………………………………………………
2.2.1.Трибоэлектризация………………………………………………….
2.2.2.Поляризация……………………………………………………….
2.2.3.Индукция………………………………………………………….
2.2.4.Проводимость……………………………………………………….
3.Статическое электричество в быту………………………….
3.1.О вреде статического электричества
3.2.Проблемы, связанные со статическим
электричеством …………………………………………………………
3.2.1.Статический разряд в электронике …………………………….
3.2.2.Электростатическое
притяжение/отталкивание……………………………………………..
3.2.3.Риск возникновения пожара …………………………………..
4.Защита от статического электричества……………………..
1.Понятие о статическом электричестве
1.1.Понятие
Статическое электричество — это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков, или на изолированных проводниках. Можно сказать, что электрический ток — это статический заряд, перемещаемый по проводнику от батареи постоянного тока. Мы можем сравнить статический или неперемещаемый заряд с динамическим или перемещаемым зарядом с постоянным напряжением в проводах идущих от батареи.
1.2.Из истории.
Феномен статического электричества и его эффекты были известны человечеству уже очень давно. Еще в 1400-х годах при строительстве многих Европейских и Карибских фортификационных сооружений разрабатывали и использовали приспособления для предотвращения статических разрядов, приводящих к возгоранию черного пороха. Однако явлениям статического электричества не уделяли серьезного внимания вплоть до XVII-XVIII веков. Именно в это время многие ученые экспериментировали с накоплением зарядов, их сохранением и воспламенением различных веществ при помощи искрового разряда. Но только во времена промышленной революции (появление паровых машин) статическое электричество было описано, протестировано и измерено. Работы в данной области проводили Отто фон Герике, Шарль Франсуа Дюфе, Александро Вольт и другие ученые. Казалось бы, дальнейший интерес к изучению статического электричества пропал после изобретения батареи постоянного тока. Статика, в основном, рассматривалась как малозначимое явление. Однако, с механизацией производственных процессов появилось множество машин, работающих на больших скоростях и использующих ременные передачи, генерирующие большое количество статического электричества. Статические разряды становились виновниками пожаров на бумажных и текстильных фабриках, мукомольных производствах и на заводах, выпускающих боеприпасы. Статика поражала работников, что приводило к травмам на производствах. Обеспечение безопасности, как производств, так и работающего персонала требовало более детального изучения этого вопроса.
Позднее статический заряд стал использоваться в различных областях: копировании документов, окрасочных производствах, технологиях очистки, пищевой промышленности (хлебопекарное и колбасное производство).
В 50-х годах прошлого века началось производство и использование пластиков. Оказалось, что большинство пластиков могут накапливать статические заряды и, вследствие этого, притягивать к себе различные загрязнения, которые становились причиной различных производственных проблем.
Изобретение транзисторов в 1947 году привело к новой эпохе в электронной технике. Их широкое распространение и использование потребовало учета последствий действия статического электричества. В то время, как ранние устройства, рассчитанные на бытовое применение, были относительно большими и устойчивыми к внешним воздействиям, миниатюризация в военной и космической промышленностях требовала создания все более чувствительных устройств. Как раз в это время военные специалисты разработали требования для работы и упаковки статически чувствительных устройств позже вошедшие в перечень стандартов MIL, IPC.
В 1958 году была изобретена первая интегральная схема, которая содержала на одном кристалле из полупроводникового материала транзисторы, резисторы, конденсаторы и другие элементы, а уже через два десятка лет интегральные схемы насчитывали сотни или тысячи транзисторов на одном кристалле. Поскольку размер устройства был существенно сокращен, то чувствительность таких компонентов к воздействию статического электричества значительно возросла. В 1979 году была основана EOS/ESD ассоциация для исследования проблем статики и проведения обучения персонала.
В 80-х годах были представлены еще меньшие устройства и новые технологии для их получения. Тысячи затворов полевых транзисторов были помещены на одном чипе. ИС получали все больше распространение через бытовую технику и промышленную электронику. Компьютеры стали неотъемлемой частью бизнеса и домашнего обихода.
Современные интегральные схемы могут включать в себя миллиарды элементов на одном кристалле (МИС –до 100, СИС — до 1000, БИС — до 10000, СБИС — до 1 миллиона, УБИС до 1 миллиарда, ГБИС более 1 миллиарда), однако в настоящее время ГБИС практически не используются. Так, например, последние версии процессоров Intel Pentium 4 содержат всего несколько сотен миллионов транзисторов на одном чипе. Миниатюризация изделий является результатом того, что чипы работают быстрее, расходуют меньше энергии дешевле стоят (приложение 1).
Эксперты оценивают средние потери из-за статического электричества в диапазоне 8-33% (приложение 2). Ежегодный суммарный ущерб мировой отрасли оценивается в миллиарды долларов США. Цена самого поврежденного элемента может колебаться от нескольких центов, как, например, для простого диода, до нескольких сотен долларов для сложных гибридных интегральных микросхем. Тем не менее, если посчитать и добавить к этому стоимость диагностики, ремонта, транспортных расходов, накладных расходов, то окончательная сумма ущерба возрастает многократно. Поэтому важно знать, как возникает статическое электричество и электростатический заряд, а самое главное, уметь бороться с данными явлениями.
1.2.Происхождение
Статическое электричество возникает в технологических процессах, сопровождающихся трением, измельчением, разбрызгиванием, распылением, фильтрованием и просеиванием веществ. При этом на самих материалах и на оборудовании образуется электрический потенциал в тысячи и десятки тысяч вольт. Приобретение телами избыточного заряда связано с явлением контактной электризации.
Кроме того, оно возникает при соприкосновении тел, различающихся по температуре, концентрации заряженных частиц, энергетическому состоянию атомов, шероховатости поверхности и другим параметрам. При этом происходит перераспределение между ними электрических зарядов.
Заряд в значительной степени зависит от электрической емкости материала, на котором он возникает, относительно земли. Наибольшей емкостью по отношению к земле обладают изолированные, проводящие объекты и энергия искрового разряда с них на заземленную поверхность бывает достаточной для воспламенения большинства парогазовых и пылевоздушных смесей, а электрические разряды с диэлектрических поверхностей, вследствие отсутствия проводимости, обладают малой энергией.
Проводящими объектами могут быть металлические обрезиненные материалы, вращающиеся части технологического оборудования, люди, работающие с наэлектризованными материалами. Заряжение таких объектов может происходить двумя путями: непосредственный контакт с наэлектризованными материалами и индуктивное заряжение, а также при смешанном заряжении.
К контактному заряжению относится электризация при перекачивании углеводородных топлив, растворителей по трубопроводам. Изолированные от земли тела, попадая во внешнее электрическое поле, способны приобретать заряд за счет электрической индукции. Особенно опасна индуктивная электризация проводящих объектов, так как при разряде с них выделяется большое количество энергии.
Смешанное заряжение происходит при поступлении наэлектризованного материала в емкости, изолированные от земли, что наиболее распространено при заливке горючих жидкостей в резервуары, цистерны, бочки, при подаче тканей, пленок, резиновых клеев в передвижные емкости, тележки.
Электризация диэлектриков трением может возникнуть при соприкосновении двух разнородных веществ из-за различия атомных и молекулярных сил (из-за различия работы выхода электрона из материалов). При этом происходит перераспределение электронов (в жидкостях и газах ещё и ионов) с образованием на соприкасающихся поверхностях электрических слоёв с противоположными знаками электрических зарядов. Фактически атомы и молекулы одного вещества, обладающие более сильным притяжением, отрывают электроны от другого вещества.
Полученная разность потенциалов соприкасающихся поверхностей зависит от ряда факторов — диэлектрических свойств материалов, значения их взаимного давления при соприкосновении, влажности и температуры поверхностей этих тел, климатических условий. При последующем разделении этих тел каждое из них сохраняет свой электрический заряд, а с увеличением расстояния между ними за счет совершаемой работы по разделению зарядов, разность потенциалов возрастает и может достигнуть десятков и сотен киловольт.
Электрические разряды могут взаимно нейтрализоваться вследствие некоторой электропроводности влажного воздуха. При влажности воздуха более 85 % статическое электричество практически не возникает.
1.3.1Зарядка
Атом состоит из протонов, электронов и нейтронов. Протоны имеют положительный заряд, электроны отрицательный, а нейтроны — это частицы, не обладающие зарядом. Когда атом имеет одно и то же число электронов и протонов, то положительные и отрицательные заряды уравновешивают друг друга. В этом случае атом будет нейтральным. Если атом получает электрон, он становиться отрицательно заряженным, если атом теряет электрон, он соответственно становится положительно заряженным.
В итоге мы можем сказать, что положительные или отрицательные заряды имеют место, если есть недостаток или избыток электронов, вращающихся на орбите атома. (Приложение 3)
1.3.2.Поля
Визуально электростатическое поле можно представить как группу силовых линий, начинающихся на положительных зарядах и оканчивающихся на отрицательных. Все мы помним из школьного курса физики, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются. Это результат действия электрического поля. Все заряженные объекты имеют поле вокруг себя. (Приложение 4)
2. Зарядка объектов
2.1.Как генерируется статическое электричество
Основные причины появления статического электричества:
· Контакт между двумя материалами и их отделение друг от друга (включая трение, намотку/размотку и пр.).
· Быстрый температурный перепад (например, в момент помещения материала в духовой шкаф).
· Радиация с высокими значениями энергии, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские X-лучи, сильные электрические поля (нерядовые для промышленных производств).
· Резательные операции (например, на раскроечных станках или бумагорезальных машинах).
· Электромагнитная индукция (вызванное статическим зарядом возникновение электрического поля).
2.2.Способы зарядки объектов
2.2.1.Трибоэлектризация
Большинство статического электричества генерируется трибоэлектризацией.
Трибоэлектричество (от греч. tribos — трение) — явление возникновения электрических зарядов при трении.(Приложение 5) Наблюдается при взаимном трении двух диэлектриков, полупроводников или металлов различного химического состава или одинакового состава, но разной плотности, при трении металлов о диэлектрики, при трении двух одинаковых диэлектриков, при трении жидких диэлектриков друг о друга или о поверхность твёрдых тел и др. При этом электризуются оба тела. Их заряды становятся одинаковыми по величине и противоположными по знаку.
Трибоэлектрический заряд появляется тогда, когда два материала контактируют между собой, а затем отделяются друг от друга. При этом материалы могут быть твердыми, жидкими или газообразными
Примерами могут послужить самые элементарные вещи: ходьба является одним из самых больших источников трибоэлектрического заряда. При ходьбе происходит контакт подошвы обуви с напольным покрытием, а затем их последующее разделение (Приложение 6). При этом данное действие происходит многократно. Человеческое тело является хорошим проводником, что позволяет ему проводить и накапливать заряды, образующиеся в ходе разделения двух материалов. Еще одним примером могут служить конвейерные ленты, приводные ремни и другие движущиеся части механизмов и машин, которые становятся источником трибоэлектрического заряда.
Уровни образовавшегося потенциала при выполнении человеком обыденных действий представлены в таблице.(Приложение 7)
Таблица 3. Примеры образования электростатического заряда и уровень образовавшегося потенциала при выполнении человеком обыденных действий
2.2.2.Поляризация
Поляризация — смещение положительных и отрицательных электрических зарядов в противоположные стороны. Поляризация происходит под действием электрического поля или некоторых других внешних факторов, например, механических напряжений.
В этом случае все положительные заряды перетекают в одну область, а все отрицательные заряды — в другую. При этом материал должен обладать свойством электропроводности.
Пример: рассмотрим процесс поляризации в несколько этапов. Сначала незаземленный проводящий материал, например, интегральная микросхема, помещена в поле заряженного объекта, например, пластиковый стакан (Приложение 8). Электростатическое поле стакана вызывает поляризацию на интегральной схеме, что приводит к перераспределению зарядов на ее корпусе. Если микросхема, находясь в электростатическом поле, коснется земли (например, руки оператора с заземляющим браслетом) или другого заряженного объекта с другим потенциалом, то поляризационный заряд уйдет в землю. При этом произойдет нарушение равновесия ранее нейтрального объекта и он станет заряженным.
2.2.3.Индукция
Индукция — процесс, при котором электромагнитное поле наводит заряд на близко расположенный проводящий объект без непосредственного контакта с ним. Когда часть проводника находится перпендикулярно полю, то в проводнике генерируется электрический ток. Индукция, как генератор, превращает механическое движение в электричество (Приложение 9)
2.2.4.Проводимость
Проводимость — способность тела пропускать электрический ток под воздействием электрического поля, а также физическая величина, количественно характеризующая эту способность.
3.Статическое электричество в быту
Статическое электричество широко распространено в обыденной жизни. Если, например, на полу лежит ковер из шерсти, то при трении об него человеческое тело может получить электрический заряд минус, а ковер получит заряд плюс. Другим примером может служить электризация пластиковой расчески, которая после причесывания получает минус заряд, а волосы получают плюс заряд. Накопителем минус-заряда зачастую являются полиэтиленовые пакеты, полистироловый пенопласт. Накопителем плюс-заряда зачастую является сухая полиуретановая монтажная пена, если её сжать рукой.
Когда человек, тело которого наэлектризовано, дотрагивается до металлического предмета, например трубы отопления или холодильника, накопленный заряд моментально разрядится, а человек получит легкий удар током.
Электростатический разряд происходит при очень высоком напряжении и чрезвычайно низких токах. Даже простое расчесывание волос в сухой день может привести к накоплению статического заряда с напряжением в десятки тысяч вольт, однако ток его освобождения будет настолько мал, что его зачастую невозможно будет даже почувствовать. Именно низкие значения тока не дают статическому заряду нанести человеку вред, когда происходит мгновенный разряд.
С другой стороны, такие напряжения могут быть опасны для элементов различных электронных приборов — микропроцессоров, транзисторов и т. п. Поэтому при работе с радиоэлектронными компонентами рекомендуется принимать меры по предотвращению накопления статического заряда
3.1.О вреде статического электричества
Вообще, о вреде статического электричества известно давно.
Эта напасть особенно опасна для человеческого организма еще потому, что она ему в новинку. Возникла менее века назад. И природа за период эволюции не выработала защитного механизма от статического электричества.
Оно способно вызвать взрыв бензина в бензобаке автомобиля, нефти в танкере, угольной пыли в шахте, и даже мучной пыли на мукомольном комбинате!
Вызывает помехи в работе разных приборов и мелкие неприятности в быту.
В июне 2007 года на российско-американской космической станции «Мир» из-за статического электричества вышли из строя шесть компьютеров. Жизнеобеспечение станции оказалось под угрозой. Даже стоял вопрос об экстренной эвакуации экипажа.
Люди научились защищать от вредного воздействия статического электричества здания, промышленную технику и бытовые приборы. Даже об одежде подумали, изобретя специальный аэрозоль, чтобы к ней ничего не липло.
Позаботились обо всем, кроме… себя любимых.
И — как итог — статическое электричество превратилось едва ли не в главную угрозу организму современного человека.
Рост смертности от болезней сердечнососудистой системы, резкое увеличение психических заболеваний — всем этим мы обязаны не только стрессам, но и статическому электричеству.
Статическое электричество может накапливаться не только на предметах, и воздухе, но и на самом человеке, особенно на одежде и волосяном покрове. Оно наносит вред функционированию нервной системы, всячески раздражает.
Наши далекие предки вели тяжелую жизнь. Жили в пещерах, кутались в звериные шкуры и, уходя на охоту, не знали, удастся ли что-нибудь добыть. Однако при этом от депрессий они не страдали. Статического электричества на них не было, так как люди находились в постоянном контакте с землей. Время шло, человечество все больше изолировало себя от почвы, начав носить одежду и обувь. Правда, шили их все-таки из натурального сырья. А кроме того, люди «заземлялись», когда мокли во время дождя. Однако человечество развивалось и придумало зонтик. Следом — резину, а затем синтетические материалы. Так началась эра статического электричества. Непроводящие электричество синтетика и резина стали одеждой и обувью человека. Они также стали входить в состав стен, напольных покрытий, мебели.
Мало того, что одежда из синтетических материалов мешает «стекать» с тела человека статическому электричеству, она при каждом движении еще и вырабатывает дополнительную порцию электричества. В итоге человек становится похож на генератор. И сегодня освобождается от статики, только умываясь или принимая ванну. Если, конечно, она не акриловая.
Горожане ходят по асфальту и живут в домах, полных синтетических материалов. И превращаются в разновидность конденсатора, который при малейшем контакте искрит. Как электричеством, так и конфликтами. Потому и депрессиям горожане более подвержены. Особенно зимой, когда на человеке больше одежды, а значит, и электроэнергии он вырабатывает больше.
Наше тело — аккумулятор
3.2.Проблемы, связанные со статическим электричеством
3.2.1.Статический разряд в электронике
На эту проблему необходимо обратить внимание, т.к. она часто возникает в процессе обращения с электронными блоками и компонентами, использующимися в современных контрольно-измерительных устройствах.
В электронике основная опасность, связанная со статическим зарядом, исходит от человека, несущего заряд, и пренебрегать этим нельзя. Ток разряда порождает тепло, которое приводит к разрушению соединений, прерыванию контактов и разрыву дорожек микросхем. Высокое напряжение уничтожает также тонкую оксидную пленку на полевых транзисторах и других элементах, имеющих покрытие.
Часто компоненты не полностью выходят из строя, что можно считать еще более опасным, т.к. неисправность проявляется не сразу, а в непредсказуемый момент в процессе эксплуатации устройства.
Общее правило: при работе с чувствительными к статическому электричеству деталями и устройствами необходимо всегда принимать меры для нейтрализации заряда, накопленного на теле человека. Подробная информация по этому вопросу содержится в документах европейского стандарта CECC 00015.
3.2.2.Электростатическое притяжение/отталкивание
Это, возможно, наиболее широко распространенная проблема, возникающая на предприятиях, связанных с производством и обработкой пластмасс, бумаги, текстиля и в смежных отраслях. Она проявляется в том, что материалы самостоятельно меняют свое поведение – склеиваются между собой или, наоборот, отталкиваются, прилипают к оборудованию, притягивают пыль, неправильно наматываются на приемное устройство и пр.
Притягивание/отталкивание происходит в соответствии с законом Кулона, в основе которого лежит принцип противоположности квадрата. В простой форме он выражается следующим образом:
Сила притяжения или отталкивания (в Ньютонах) = Заряд (А) х Заряд (В) / (Расстояние между объектами ² (в метрах)).
Следовательно, интенсивность проявления этого эффекта напрямую связана с амплитудой статического заряда и расстоянием между притягивающимися или отталкивающимися объектами. Притягивание и отталкивание происходят в направлении силовых линий электрического поля.
Если два заряда имеют одинаковую полярность – они отталкиваются, если противоположную – притягиваются. Если один из объектов заряжен, он будет провоцировать притягивание, создавая зеркальную копию заряда на нейтральных объектах.
3.2.3.Риск возникновения пожара
Риск возникновения пожара не является общей для всех производственной проблемой. Но вероятность возгорания очень велика на полиграфических и других предприятиях, где используются легковоспламеняющиеся растворители.
В опасных зонах наиболее распространенными источниками возгорания являются незаземленное оборудование и подвижные проводники. Если на операторе, находящемся в опасной зоне, надета спортивная обувь или туфли на токонепроводящей подошве, существует риск, что его тело будет генерировать заряд, способный спровоцировать возгорание растворителей. Незаземленные проводящие детали машин также представляют опасность. Все, что находится в опасной зоне, должно быть хорошо заземлено.
4.Защита от статического электричества
Для защиты от статического электричества используют два метода:
· метод, исключающий или уменьшающий интенсивность генерации зарядов статического электричества;
· метод, устраняющий заряды.
Метод, исключающий или уменьшающий образование зарядов наиболее эффективен и осуществляется следующими способами:
1. Подбор пар материалов элементов машин, которые взаимодействуют между собой с трением.
По электроизоляционным свойствам вещества располагают в электростатические ряды в такой последовательности, при которой любое из них приобретает отрицательный заряд при соприкосновении с материалом, расположенным в ряду слева от него, и положительный − справа.
Например, один из таких рядов имеет следующий состав: этилцеллюлоза, казеин, эбонит, ацетилцеллюлоза, стекло, металлы, полистирол, полиэтилен, фторопласт, нитроцеллюлоза.
Чем дальше в ряду расположены материалы друг от друга, тем интенсивнее происходит образование зарядов статического электричества при трении между ними.
Поэтому, при создании машин материалы взаимодействующих между собой элементов машин выбирают одинаковыми или максимально близко расположенными в электростатическом ряду.
Например, пневмотранспорт полиэтиленового порошка желательно осуществлять по полиэтиленовым трубам.
2. Использование слабоэлектризующихся или неэлектризующихся материалов.
3. Смешение материалов, которые при взаимодействии с элементами оборудования заряжаются разноименно. Например, при трении материала, состоящего из 40% нейлона и 60% дакрона, о хромированную поверхность электризации не наблюдается.
4. Снижение силы и скорости трения, шероховатости взаимодействующих поверхностей. С этой целью при транспортировании по трубопроводам огнеопасных жидкостей с большим удельным электрическим сопротивлением (например, бензина, керосина и т. п.) регламентируют предельные скорости перекачки.
5. Уменьшение силы трения и площади контакта, шероховатости взаимодействующих поверхностей, их хромирование или никелирование снижают величину электростатических зарядов. Этому способствует и создание воздушной подушки между движущимися материалами и элементами оборудования, Например, между пленкой и поверхностью валков.
6. Очистка потоков жидкостей или газов от посторонних примесей, что способствует возникновению электризации.
Метод устранения зарядов реализуется следующими способами.
1. Основным приемом для устранения зарядов является заземление электропроводных частей технологического оборудования для отвода в землю образующихся зарядов статического электричества.
Для этой цели можно использовать обычное защитное заземление, предназначенное для защиты от поражения электрическим током. Если же заземление используется только для отвода зарядов статического электричества, его электрическое сопротивление не должно превышать 100 Ом.
2. При заземлении неметаллических элементов машин и оборудования на их поверхность наносят электропроводные покрытия.
3. Агрегаты, входящие в состав технологических линий, должны иметь между собой надежную электрическую связь, а линию в пределах цеха необходимо присоединить к заземлителю не менее чем в двух местах.
4. Для обеспечения непрерывного отвода зарядов статического электричества в землю полы во взрывоопасных помещениях выполняют из бетона, пенобетона, ксилолита, электропроводной резины, антистатического линолеума.
5. Тканевые материалы (например, фильтров) подвергают специальной пропитке, увеличивающей их электрическую проводимость.
6. Для увеличения интенсивности стекания статических зарядов с элементов машин воздух в помещении, где они установлены, увлажняют до значения выше 65 – 70%.
7. Повышение поверхностной электропроводности полимеров, которые гидрофобны, достигается обработкой их кислотами, например, серной или хлорсульфоновой. Также применяют специальные поверхностно-активные вещества и создают на поверхности диэлектрика электропроводную пленку на основе углерода, металлов или их оксидов.
8. Эффективным способом снижения электризации материалов и оборудования на производстве является применение нейтрализаторов статического электричества, создающих вблизи наэлектролизованных поверхностей положительные и отрицательные ионы.
Ионы, несущие заряд, противоположный заряду поверхности, притягиваются к ней, и нейтрализуют ее заряд. По принципу действия нейтрализаторы разделяют на следующие типы: коронного разряда (индукционные и высоковольтные), радиоизотопные и аэродинамические.
В качестве СИЗ от статического электричества применяют oбувь на кожаной подошве или подошве из электропроводной резины.
При выполнении работ сидя применяют антистатические халаты в сочетании с электропроводной подушкой стула или электропроводные браслеты, сoeдиненные с заземляющим устройством через сопротивление не более 105 Ом.
Муниципальное образовательное учреждение
Космынинская средняя общеобразовательная школа
Муниципальный район г.Нерехта и Нерехтский район
Костромской области
Эра статического электричества:
его воздействие на человека и защита от него
(учебный реферат по физике)
Референт: Соколова Алёна Алексеевна
ученица 10 класса
Руководитель: Лифанова Н.В.
Учитель физики
kursak.net
Чем опасно статическое электричество и как от него избавиться
Что такое статическое электричество? Природа данного явления достаточно сложная и до конца неизученная. Электростатическое напряжение возникает в процессе трения, индукции, воздействия ультрафиолетового излучения, протекания химических реакций. И даже движение воздуха в сухом помещении в виде обычного сквозняка может способствовать накоплению электростатического потенциала.Чем опасно статическое электричество? Вас бьет током, когда вы снимаете одежду, расчесываете непослушные волосы, умываетесь, с кем-то здороваетесь. Вы ощущаете неприятный разряд от водопроводных кранов, элементов отопления, дверных ручек, поручней в общественном транспорте. Но это – цветочки. Напряжение статического потенциала может составлять десятки тысяч вольт, но при этом характеризуется ничтожно мизерной силой тока. Поэтому прямой угрозы жизни оно не представляет. Проблемы начинаются, когда по непонятным причинам отказываются работать бытовые приборы, капризничают или выходят из строя компьютеры, планшеты, смартфоны, другая сложная электроника. Но и это еще не все.
Главная опасность статического электричества кроется в его воздействии на биологические объекты и наш организм в частности. Продолжительное пребывание в электростатическом поле не самым лучшим образом сказывается на ЦНС и, как следствие, сердечно-сосудистой системе. Возникающие под его воздействием функциональные изменения могут проявляться в нарушении сна, повышенной возбудимости, раздражительности и эмоциональности в целом, апатии, депрессивных состояниях. Возможны также фобии в виде навязчивой боязни электрического разряда и связанных с ним болевых ощущений.
Все вышесказанное наводит на мысль о том, что с проявлениями и причинами накопления статического электричества нужно бороться. И мы этим займемся прямо сейчас.
Разряжаемся
Самый простой способ снять статический потенциал – разрядиться. Для этого подойдет любая заземленная система – батареи отопления или трубопровод. Чтобы не получить щелчок по пальцам – не смертельный, но не очень приятный, следует взять в руку какой-нибудь металлический неизолированный предмет, например, ножницы, и прикоснуться ими к поверхности батареи. Заряд уйдет, но это не значит, что он не накопится снова. Поэтому, чтобы обезопасить себя и свою электронику, подобную процедуру нужно периодически повторять.
Принимаем душ
Ощущение свежести и прилива сил после принятия душа знакомо всем. Считается, что подобная процедура приводит в баланс энергетику организма. Здесь нет никакой эзотерики и мистики. Все до банальности просто. Вода, в зависимости от своего состава – и проводник, и диэлектрик, «перетягивает» на себя избыток статического электричества, одновременно смывая заряженные частички пыли и загрязнений. Таким образом она действительно приводит к идеальному показателю энергетический баланс, снимая вызывающий дискомфорт электростатический потенциал. Принятие ванной не столь эффективно, однако ничего не мешает завершить банную процедуру мягким контрастным душем.
Делаем влажную уборку
Пыль в помещении – мощный аккумулятор статического электричества. Поэтому влажная уборка – один из самых простых и эффективных способов избавиться от пыли в воздухе, на полу, стенах, различных предметах. С ее помощью сводится к минимуму возможность проявления статического электричества в окружающем нас пространстве. Завершить процедуру можно распылением антистатика, приобрести который несложно в любом отделе бытовой химии.
Увлажняем воздух и проветриваем помещение
Эти два мероприятия следует проводить в комплексе. Для насыщения воздуха водяными парами можно воспользоваться специальными устройствами – увлажнителями или расставить в комнатах емкости с жидкостью. Таким образом, влажный воздух «впитает» в себя весь электростатический потенциал помещений, а затем будет удален с помощью 10-минутного проветривания.
Проводим ревизию
Если проявления статического электричества создают по-настоящему ощутимый дискомфорт, то значит, настало самое время провести серьезную пристрастную ревизию помещений. Особое внимание обратите на ковры, дорожки, покрывала, шторы, мягкие игрушки и даже домашние тапочки. Можно уверенно утверждать, что если все они будут изготовлены из природных материалов – хлопка, шерсти, льна, шелка, кожи, то проблем со статическим электричеством в вашем доме не будет.
С особой осторожностью нужно относиться к современным строительным и отделочным материалам. Взять хотя бы ковролин – это готовый генератор статического электричества. Почерпнуть информацию об электростатических характеристиках различных материалов можно из специальной литературы. Она легкодоступна, в частности, есть в Интернете.
Следим за волосами
Пусть это звучит курьезно, но наша прическа также своеобразный генератор и накопитель статического электричества, притом достаточно эффективный. Чем пышнее шевелюра, тем больший потенциал она способна создать и аккумулировать. В результате прическа начинает жить своей жизнью, слабо реагируя на попытки хозяина призвать ее к порядку.
Что же делать? Во-первых, искоренить привычку мыть волосы каждый день. Слишком сухие волосы – рай для электростатики. Во-вторых, использовать «правильную» расческу – деревянную, металлическую, пластиковую антистатическую или модную сейчас щетку из кабаньей щетины. В-третьих, выбрать подходящий головной убор. Шерсть, фетр, натуральные кожа и мех – лучшие из материалов.
В экстренных случаях быстро угомонить наэлектризованную шевелюру можно обычной водой – разбрызгать на волосы или поправить их влажными ладонями. Способ действенный, но эффект от него кратковременный.
Меняем гардероб
Простой способ перестать быть ходячим источником статического электричества – отказаться от одежды из синтетических материалов. Альтернатива – лен, хлопок, шелк, кашемир, шерсть. Конечно, это не панацея, но положительный эффект будет ощутимым. В натуральной, хорошо впитывающей влагу ткани «озорные» электроны тихо сидят и не выстраивают пространственные структуры в виде электростатических полей. Конечно, можно воспользоваться и антистатиком, но запах у него достаточно специфический.
Переобуваемся
Любая обувь с подошвой из синтетических материалов является накопителем электрического потенциала. Другое дело – полностью натуральные туфли, ботинки, сапоги. Конечно, это не самый доступный, а иногда и удобный вариант. Но все-таки такой обуви следует отдавать предпочтение. Она выигрывает не только возможностью естественного «заземления», но и более гигиенична.
Обманываем статическое электричество
Обмануть статическое электричество можно при помощи металлических предметов. Пристегнутая к внутренней стороне пиджака булавка, металлические плечики в шкафу и даже мелочь в кармане брюк обладают особой притягательностью для статического электричества. В процессе накопления электрический потенциал будет отбираться металлическими предметами, находящимися в контакте с вашей одеждой.
Стираем вещи с содой
Очень неплохой эффект в борьбе с электростатикой дает использование в процессе стирки обычной соды. Все, что нужно – высыпать на белье, заложенное в стиральную машину, четверть стакана соды. Для большего количества вещей порцию можно увеличить, но не более чем в два раза. Сода создает защитный слой на каждом предмете одежды, препятствуя накоплению статического электричества.
Используем при стирке уксус
Между циклами стирки и полоскания вылейте на белье 50-60 мл белого дистиллированного, а при отсутствии такового добавьте яблочного уксуса и дайте машине возможность завершить весь процесс. Как и сода, уксус является смягчителем для белья, препятствует накоплению статического электричества и устраняет неприятные запахи.
Занимаемся автомобилем
Для многих из нас машина – второй маленький домик, где мы проводим достаточно много времени. Наше присутствие в сочетании с рядом других факторов провоцирует накопление электростатического потенциала в салоне авто. А это не только вредно и дискомфортно, но и небезопасно. На многих машинах сегодня установлено газобаллонное оборудование, да и бензин с ДТ – варианты далеко не самые безобидные.
Наверное, многие помнят резиновые «хвостики» у старых советских «Жигулей», «Москвичей», «Запорожцев» и металлические цепи, волочащиеся по земле за грузовиками. Все это делалось для снятия электростатического потенциала, в избытке накапливающегося в процессе эксплуатации техники. В наше время многое изменилось. Появились новые требования к дизайну, усовершенствовались технологии избавления от статического электричества, учитываемые еще на стадии проектирования. Но, к сожалению, назвать их совершенными нельзя. Непонятные и необъяснимые случаи возгорания автомобилей сегодня не редкость.
Можно, конечно, обработать салон машины антистатиком, держаться за металл кузова при выходе, чтобы не получит щелчок по пальцам, пользоваться кондиционером для поддержания микроклимата, если таковой есть. Но этого мало. Если вы хотите по настоящему надежно защитить автомобиль от проблем, связанных со статическим электричеством, отбросьте все предрассудки и подарите своему «железному коню» резиновый «хвост» и катайтесь спокойно. Это отлично работает.
www.vse-sekrety.com
Статическое электричество и методы защиты от него
Физические явления, при взаимодействии которых образуется появление электрического заряда свободного типа с внешней или внутренней части веществ, которые не могут проводить обычный электрический ток (диэлектрики) называют статическим электричеством. Электричество статического типа в нашей жизни встречается как производстве так и в быту. Простым примером тому служат такие обычные случаи из жизни. Как, например, при расчесывании волос они прилипают к расческе или при снятии синтетической одежды слышны небольшие потрескивания.
Разряды электростатического типа возникают при довольно высоких напряжениях, но показатели токов при этом низкие. Подобные токи не несут особой опасности для жизни человека. Но независимо от этого защитные методы от статического электричества в любом случае необходимы, потому что оно может легко повредить работе многих электроприборов. От его негативного действия страдают такие приборы как микропроцессоры, транзисторы, схемы, элементы компьютеров и оргтехники. Поэтому при работе с радиоэлектроникой и другой техникой нужно обязательно принимать возможные меры для предотвращения накопления на рабочем месте статического электричества.
Также существует опасность накопления токов статического электричества на производствах предприятий производящих пищевую продукцию. Так как основные технологические процессы на этих предприятиях связаны с измельчением, дроблением, просеиванием сахарных и мучных продуктов. Очисткой, а затем переработкой зерновой продукции. Транспортировкой по конвейерным лентам и по трубам жидких и твердых продуктов, например: мука и алкогольная продукция. В подобных условиях накопление статического электричества зависит от ряда условий.
Мощность электростатического заряда зависит от электрической проводимости материалов и их диэлектрических свойств. Характера соприкосновения материалов, скорости их движения, температуры, влажности воздуха, свойств и электрических возможностей окружающей среды. К примеру, на спиртовых заводах налив в резервуар спиртовой жидкости струей высотой более 20 см не допускается. Так как существует возможность электризации капель жидкости и опасность образования электрического заряда и впоследствии воспламенения паров этой жидкости.
В помещениях офисного типа, где находится оргтехника, десятки компьютеров и кондиционеров, которые во время своей работы также образуют в помещении электростатический заряд. Поэтому существуют основные методы предотвращения появления статического электричества, как в быту так и на производствах:
1.заземление — этот метод отлично устраняет заряд в материалах если их удельное сопротивление не превышает 10 Ом;
2.ионизаторы воздуха — применяют для нейтрализации статических зарядов на рабочих местах или в жилых помещениях путем фильтрации и увлажнение воздуха;
3.тока проводящие материалы — это материалы, которые содержат углеродные или металлические частицы ими желательно стелить напольные покрытия и выполнять облицовку помещений с аппаратурой, у которой чувствительные к электростатическому заряду компоненты для создания заземленного фона по периметру всего помещения;
4.безопасная транспортировка — желательно переносить платы и различные полупроводниковые предметы в электропроводящих контейнерах которые защитят изделия от электрических полей и статического электричества
а упаковывать чувствительные к зарядам устройства лучше в тока проводящий пенопласт.
Но самый простой, и доступный из существующих способов который может уменьшить вероятность накопления в помещении электростатического заряда это обычная влажная уборка. При которой можно устранить количество наэлектризованных пылинок оседающих на окружающие предметы. А, следовательно, и уменьшить вероятность появления электростатического электричества.
Похожие статьи:
380-volt.ru
Как убрать статическое электричество | bestolkovyj-narod.ru
Сухие волосы – рай для электростатики
Что такое статическое электричество? Природа данного явления достаточно сложная и до конца неизученная. Электростатическое напряжение возникает в процессе трения, индукции, воздействия ультрафиолетового излучения, протекания химических реакций. И даже движение воздуха в сухом помещении в виде обычного сквозняка может способствовать накоплению электростатического потенциала.
Чем опасно статическое электричество? Вас бьет током, когда вы снимаете одежду, расчесываете непослушные волосы, умываетесь, с кем-то здороваетесь. Вы ощущаете неприятный разряд от водопроводных кранов, элементов отопления, дверных ручек, поручней в общественном транспорте. Но это – цветочки. Напряжение статического потенциала может составлять десятки тысяч вольт, но при этом характеризуется ничтожно мизерной силой тока. Поэтому прямой угрозы жизни оно не представляет. Проблемы начинаются, когда по непонятным причинам отказываются работать бытовые приборы, капризничают или выходят из строя компьютеры, планшеты, смартфоны, другая сложная электроника. Но и это еще не все.
Главная опасность статического электричества кроется в его воздействии на биологические объекты и наш организм в частности. Продолжительное пребывание в электростатическом поле не самым лучшим образом сказывается на ЦНС и, как следствие, сердечно-сосудистой системе. Возникающие под его воздействием функциональные изменения могут проявляться в нарушении сна, повышенной возбудимости, раздражительности и эмоциональности в целом, апатии, депрессивных состояниях. Возможны также фобии в виде навязчивой боязни электрического разряда и связанных с ним болевых ощущений.
Все вышесказанное наводит на мысль о том, что с проявлениями и причинами накопления статического электричества нужно бороться. И мы этим займемся прямо сейчас.
Разряжаемся
Самый простой способ снять статический потенциал – разрядиться. Для этого подойдет любая заземленная система – батареи отопления или трубопровод. Чтобы не получить щелчок по пальцам – не смертельный, но не очень приятный, следует взять в руку какой-нибудь металлический неизолированный предмет, например, ножницы, и прикоснуться ими к поверхности батареи. Заряд уйдет, но это не значит, что он не накопится снова. Поэтому, чтобы обезопасить себя и свою электронику, подобную процедуру нужно периодически повторять.
Принимаем душ
Ощущение свежести и прилива сил после принятия душа знакомо всем. Считается, что подобная процедура приводит в баланс энергетику организма. Здесь нет никакой эзотерики и мистики. Все до банальности просто. Вода, в зависимости от своего состава – и проводник, и диэлектрик, «перетягивает» на себя избыток статического электричества, одновременно смывая заряженные частички пыли и загрязнений. Таким образом она действительно приводит к идеальному показателю энергетический баланс, снимая вызывающий дискомфорт электростатический потенциал. Принятие ванной не столь эффективно, однако ничего не мешает завершить банную процедуру мягким контрастным душем.
Делаем влажную уборку
Пыль в помещении – мощный аккумулятор статического электричества. Поэтому влажная уборка – один из самых простых и эффективных способов избавиться от пыли в воздухе, на полу, стенах, различных предметах. С ее помощью сводится к минимуму возможность проявления статического электричества в окружающем нас пространстве. Завершить процедуру можно распылением антистатика, приобрести который несложно в любом отделе бытовой химии.
Увлажняем воздух и проветриваем помещение
Эти два мероприятия следует проводить в комплексе. Для насыщения воздуха водяными парами можно воспользоваться специальными устройствами – увлажнителями или расставить в комнатах емкости с жидкостью. Таким образом, влажный воздух «впитает» в себя весь электростатический потенциал помещений, а затем будет удален с помощью 10-минутного проветривания.
Проводим ревизию
Если проявления статического электричества создают по-настоящему ощутимый дискомфорт, то значит, настало самое время провести серьезную пристрастную ревизию помещений. Особое внимание обратите на ковры, дорожки, покрывала, шторы, мягкие игрушки и даже домашние тапочки. Можно уверенно утверждать, что если все они будут изготовлены из природных материалов – хлопка, шерсти, льна, шелка, кожи, то проблем со статическим электричеством в вашем доме не будет.
С особой осторожностью нужно относиться к современным строительным и отделочным материалам. Взять хотя бы ковролин – это готовый генератор статического электричества. Почерпнуть информацию об электростатических характеристиках различных материалов можно из специальной литературы. Она легкодоступна, в частности, есть в Интернете.
Следим за волосами
Пусть это звучит курьезно, но наша прическа также своеобразный генератор и накопитель статического электричества, притом достаточно эффективный. Чем пышнее шевелюра, тем больший потенциал она способна создать и аккумулировать. В результате прическа начинает жить своей жизнью, слабо реагируя на попытки хозяина призвать ее к порядку.
Что же делать? Во-первых, искоренить привычку мыть волосы каждый день. Слишком сухие волосы – рай для электростатики. Во-вторых, использовать «правильную» расческу – деревянную, металлическую, пластиковую антистатическую или модную сейчас щетку из кабаньей щетины. В-третьих, выбрать подходящий головной убор. Шерсть, фетр, натуральные кожа и мех – лучшие из материалов.
В экстренных случаях быстро угомонить наэлектризованную шевелюру можно обычной водой – разбрызгать на волосы или поправить их влажными ладонями. Способ действенный, но эффект от него кратковременный.
Меняем гардероб
Простой способ перестать быть ходячим источником статического электричества – отказаться от одежды из синтетических материалов. Альтернатива – лен, хлопок, шелк, кашемир, шерсть. Конечно, это не панацея, но положительный эффект будет ощутимым. В натуральной, хорошо впитывающей влагу ткани «озорные» электроны тихо сидят и не выстраивают пространственные структуры в виде электростатических полей. Конечно, можно воспользоваться и антистатиком, но запах у него достаточно специфический.
Переобуваемся
Любая обувь с подошвой из синтетических материалов является накопителем электрического потенциала. Другое дело – полностью натуральные туфли, ботинки, сапоги. Конечно, это не самый доступный, а иногда и удобный вариант. Но все-таки такой обуви следует отдавать предпочтение. Она выигрывает не только возможностью естественного «заземления», но и более гигиенична.
Обманываем статическое электричество
Обмануть статическое электричество можно при помощи металлических предметов. Пристегнутая к внутренней стороне пиджака булавка, металлические плечики в шкафу и даже мелочь в кармане брюк обладают особой притягательностью для статического электричества. В процессе накопления электрический потенциал будет отбираться металлическими предметами, находящимися в контакте с вашей одеждой.
Стираем вещи с содой
Очень неплохой эффект в борьбе с электростатикой дает использование в процессе стирки обычной соды. Все, что нужно – высыпать на белье, заложенное в стиральную машину, четверть стакана соды. Для большего количества вещей порцию можно увеличить, но не более чем в два раза. Сода создает защитный слой на каждом предмете одежды, препятствуя накоплению статического электричества.
Используем при стирке уксус
Между циклами стирки и полоскания вылейте на белье 50-60 мл белого дистиллированного, а при отсутствии такового добавьте яблочного уксуса и дайте машине возможность завершить весь процесс. Как и сода, уксус является смягчителем для белья, препятствует накоплению статического электричества и устраняет неприятные запахи.
Занимаемся автомобилем
Для многих из нас машина – второй маленький домик, где мы проводим достаточно много времени. Наше присутствие в сочетании с рядом других факторов провоцирует накопление электростатического потенциала в салоне авто. А это не только вредно и дискомфортно, но и небезопасно. На многих машинах сегодня установлено газобаллонное оборудование, да и бензин с ДТ – варианты далеко не самые безобидные.
Наверное, многие помнят резиновые «хвостики» у старых советских «Жигулей», «Москвичей», «Запорожцев» и металлические цепи, волочащиеся по земле за грузовиками. Все это делалось для снятия электростатического потенциала, в избытке накапливающегося в процессе эксплуатации техники. В наше время многое изменилось. Появились новые требования к дизайну, усовершенствовались технологии избавления от статического электричества, учитываемые еще на стадии проектирования. Но, к сожалению, назвать их совершенными нельзя. Непонятные и необъяснимые случаи возгорания автомобилей сегодня не редкость.
Можно, конечно, обработать салон машины антистатиком, держаться за металл кузова при выходе, чтобы не получит щелчок по пальцам, пользоваться кондиционером для поддержания микроклимата, если таковой есть. Но этого мало. Если вы хотите по настоящему надежно защитить автомобиль от проблем, связанных со статическим электричеством, отбросьте все предрассудки и подарите своему «железному коню» резиновый «хвост» и катайтесь спокойно. Это отлично работает.
bestolkovyj-narod.ru
Статическое электричество — это… Что такое Статическое электричество?
Стати́ческое электри́чество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках[1].
Волосы девочки наэлектризовались от трения.Происхождение
Электризация диэлектриков трением может возникнуть при соприкосновении двух разнородных веществ из-за различия атомных и молекулярных сил (из-за различия работы выхода электрона из материалов). При этом происходит перераспределение электронов (в жидкостях и газах ещё и ионов) с образованием на соприкасающихся поверхностях электрических слоёв с противоположными знаками электрических зарядов. Фактически атомы и молекулы одного вещества, обладающие более сильным притяжением, отрывают электроны от другого вещества.
Полученная разность потенциалов соприкасающихся поверхностей зависит от ряда факторов — диэлектрических свойств материалов, значения их взаимного давления при соприкосновении, влажности и температуры поверхностей этих тел, климатических условий. При последующем разделении этих тел каждое из них сохраняет свой электрический заряд, а с увеличением расстояния между ними за счет совершаемой работы по разделению зарядов, разность потенциалов возрастает и может достигнуть десятков и сотен киловольт.
Электрические разряды могут взаимно нейтрализоваться вследствие некоторой электропроводности влажного воздуха. При влажности воздуха более 85 % статическое электричество практически не возникает.
Статическое электричество в быту
Статическое электричество широко распространено в обыденной жизни. Если, например, на полу лежит ковер из шерсти, то при трении об него человеческое тело может получить электрический заряд минус, а ковер получит заряд плюс. Другим примером может служить электризация пластиковой расчески, которая после причесывания получает минус заряд, а волосы получают плюс заряд. Накопителем минус-заряда зачастую являются полиэтиленовые пакеты, полистироловый пенопласт. Накопителем плюс-заряда зачастую является сухая полиуретановая монтажная пена, если её сжать рукой.
Когда человек, тело которого наэлектризовано, дотрагивается до металлического предмета, например трубы отопления или холодильника, накопленный заряд моментально разрядится, а человек получит легкий удар током.
Электростатический разряд происходит при очень высоком напряжении и чрезвычайно низких токах. Даже простое расчесывание волос в сухой день может привести к накоплению статического заряда с напряжением в десятки тысяч вольт, однако ток его освобождения будет настолько мал, что его зачастую невозможно будет даже почувствовать. Именно низкие значения тока не дают статическому заряду нанести человеку вред, когда происходит мгновенный разряд.[2]
С другой стороны, такие напряжения могут быть опасны для элементов различных электронных приборов — микропроцессоров, транзисторов и т. п. Поэтому при работе с радиоэлектронными компонентами рекомендуется принимать меры по предотвращению накопления статического заряда.
Молнии
В результате движения воздушных потоков, насыщенных водяными парами, образуются грозовые облака, являющиеся носителями статического электричества. Электрические разряды образуются между разноименными заряженными облаками или, чаще, между заряженным облаком и землей. При достижении определенной разности потенциалов происходит разряд молнии между облаками или на земле. Для защиты от молний устанавливаются молниеотводы, проводящие разряд напрямую в землю.
Помимо молний, грозовые облака могут вызывать на изолированных металлических предметах опасные электрические потенциалы из-за электростатической индукции.
↖ ↑ ↗
Примечания
См. также
Ссылки
dic.academic.ru