Понятие о статическом электричестве знакомо всем из школьного курса физики. Статическое электричество возникает в процессе появления зарядов на проводниках, поверхностях различных предметов. Появляются они в результате трения, возникающего при соприкосновении предметов.
Что это такое — статическое электричество
Все вещества состоят из атомов. В атоме находится ядро, вокруг которого расположены в одинаковом количестве электроны и протоны. Они способны перемещаться из одного атома в другой. При движении формируются отрицательные и положительные ионы. Их дисбаланс приводит к тому, что возникает статика. Статический заряд протонов и электронов в атоме одинаков, но имеет разную полярность.
Статика появляется в быту. Статический разряд может происходить при низких токах, но высоких напряжениях. Опасности для людей в этом случае нет, но разряд опасен для электроприборов. Во время разряда страдают микропроцессоры, транзисторы и другие элементы схемы.
Причины возникновения статистического электричества
Возникает статика при следующих состояниях:
- контакте или удалении друг от друга двух разных материалов;
- резких перепадах температуры;
- радиации, УФ-излучении, рентгеновских лучах;
- работе бумагорезательной машины и раскроечных станков.
Статика часто возникает во время грозы или перед ней. Грозовые облака при движении по воздуху, насыщенному влагой, образуют статическое электричество. Разряд происходит между облаком и землей, между отдельными облаками. Устройство молниеотводов помогает провести заряд в землю. Грозовые облака создают электрический потенциал на металлических предметах, вызывающих легкие удары при прикосновении к ним. Для человека удар не опасен, но мощная искра способна вызвать возгорание некоторых предметов.
Каждый житель неоднократно слышал треск, который раздается при снятии одежды, удар от прикосновения к автомобилю. Это является следствием появления статики. Электроразряд чувствуется при нарезании бумаги, расчесывании волос, при переливании бензина. Свободные заряды сопровождают человека везде. Использование различных электрических устройств увеличивает их появление. Они возникают при пересыпании и измельчении твердых продуктов, перекачивании или переливании горючих жидкостей, при перевозке их в цистернах, при сматывании бумаги, тканей и пленки.
Заряд появляется в результате электрической индукции. На металлических корпусах автомобилей в сухое время года создаются большие электрические заряды. Экран телевизора или монитор компьютера способен заряжаться от воздействия луча, создаваемого в электронно-лучевой трубке.
Вред и польза от статистического электричества
Статический заряд пытались использовать многие ученые и изобретатели. Создавались громоздкие агрегаты, польза от которых была низкой. Полезным оказалось открытие учеными коронного разряда. Он широко используется в промышленности. С помощью электростатического заряда красят сложные поверхности, очищают газы от примесей. Все это хорошо, но существуют и многочисленные проблемы. Электроудары бывают большой мощности. Они способны иногда поражать человека. Это случается и дома, и на рабочем месте.
Вред статического электричества проявляется в ударах разной мощности при снятии синтетического свитера, при выходе из автомобиля, включении и выключении кухонного комбайна и пылесоса, ноутбука и микроволновой печи. Эти удары могут оказаться вредными.
Возникает статическое электричество, которое сказывается на работе сердечно-сосудистой и нервной систем. От него следует защищаться. Сам человек тоже часто является переносчиком зарядов. При соприкосновении с поверхностями электроприборов происходит их электризация. Если это контрольно-измерительный прибор, дело может окончиться его поломкой.
Ток разряда, принесенного человеком, своим теплом разрушает соединения, разрывает дорожки микросхем, уничтожает пленку полевых транзисторов. В результате схема приходит в негодность. Чаще всего это происходит не сразу, а на любом этапе в процессе работы инструмента.
На предприятиях, обрабатывающих бумагу, пластмассу, текстиль, материалы часто ведут себя неправильно. Они склеиваются друг с другом, прилипают к различным видам оборудования, отталкиваются, собирают много пыли на себя, наматываются неправильно на катушки или бобины. Виной этого является возникновение статического электричества. Два одинаковых по полярности заряда отталкиваются друг от друга. Иные, один из которых заряжен положительно, а другой — отрицательно, притягиваются. Так же ведут себя и заряженные материалы.
На полиграфических предприятиях и в других местах, где используются в работе легковоспламеняющиеся растворители, возможно возникновение пожара. Это происходит в тех случаях, когда на операторе надета обувь с токонепроводящей подошвой, а оборудование не имеет правильного заземления. Способность возгорания зависит от следующих факторов:
- типа разряда;
- мощности разряда;
- источника статического разряда;
- энергии;
- наличия поблизости растворителей или других горючих жидкостей.
Разряды бывают искровыми, кистевыми, скользящими кистевыми. От человека исходит искровой разряд. Кистевой возникает на заостренных частях оборудования. Энергия его настолько мала, что он практически не вызывает угрозы пожара. Кистевой разряд скользящий возникает на листовых синтетических, а также на рулонных материалах с разными зарядами на каждой стороне полотна. Опасность он представляет такую же, как искровой разряд.
Поражающая способность — главный вопрос для специалистов по технике безопасности. Если человек держится за бобину и сам находится в зоне напряжения, его тело тоже зарядится. Для снятия заряда нужно обязательно прикоснуться к заземлению или к заземленному оборудованию. Только тогда заряд уйдет в землю. Но человек при этом получит сильный или слабый электрический удар. В результате происходят рефлекторные движения, которые иногда приводят к травме.
Длительное пребывание в заряженной зоне приводит к раздражительности человека, к снижению аппетита, ухудшению сна.
Пыль из производственного помещения удаляется с помощью вентиляции. Она скапливается в трубах и может воспламениться от статистического искрового разряда.
Как снять статическое электричество с человека
Самое простейшее средство защиты от него — заземление оборудования. В условиях производства используются для этой цели экраны и иные приспособления. В жидких веществах применяются специальные растворители и присадки. Активно используются антистатические растворы. Это вещества с низкой молекулярной массой. Молекулы в антистатике легко перемещаются и вступают в реакцию с влагой, содержащейся в воздухе. За счет этой характеристики с человека снимается статика.
Если обувь оператора на токонепроводящей подошве, он должен обязательно прикоснуться к заземлению. Тогда уход статического тока в землю нельзя будет остановить, но человек получит сильный или слабый удар. Действие статического тока мы чувствуем после ходьбы по коврам и паласам. Удары током получают водители, выходящие из машины. От этой проблемы избавиться легко: достаточно прикоснуться к двери рукой, сидя на месте. Заряд стечет в землю.
Хорошо помогает проведение ионизации. Делается это с помощью антистатической планки. Она имеет много иголок из специальных сплавов. Под действием тока в 4-7кВ воздух вокруг разлагается на ионы. Используются и воздушные ножи. Они представляют собой антистатическую планку, через которую вдувается воздух и очищает поверхность. Заряды статики активно образуются при разбрызгивании жидкостей, обладающих диэлектрическими свойствами. Поэтому для снижения действия электронов нельзя допускать падающей струи.
Желательно использовать антистатический линолеум на полу и чаще проводить уборку с помощью средств бытовой химии. На предприятиях, связанных с обработкой тканей или бумаги, проблему избавления от статики решают смачиванием материалов. Повышение влажности не дает накапливаться вредному электричеству.
Чтобы снять статику, необходимо:
- увлажнять воздух в помещении;
- обрабатывать ковры и паласы антистатиками;
- протирать сиденья в машине и в комнатах антистатическими салфетками;
- чаще увлажнять кожу на себе;
- отказаться от синтетической одежды;
- носить обувь на кожаной подошве;
- предотвращать появление статики на белье после стирки.
Хорошо увлажняют атмосферу комнатные цветы, кипящий чайник, специальные приспособления. Антистатические составы продаются в магазинах бытовой химии. Они распыляются над ковровой поверхностью. Можно изготовить антистатик самостоятельно. Для этого берут смягчитель ткани (1 колпачок), выливают в бутылку. Затем емкость наполняется чистой водой, которую разбрызгивают над поверхностью ковра. Салфетки, смоченные антистатиком, нейтрализуют заряды на обивке сидений.
Увлажнение кожи производится лосьоном после душа. Руки протираются несколько раз в день. Следует поменять одежду на натуральную. Если она заряжается, обработать антистатиками. Рекомендуется носить обувь с кожаной подошвой или ходить по дому босиком. Перед стиркой желательно насыпать на одежду ¼ стакана соды (пищевой). Она снимает разряды электричества и смягчает ткань. При полоскании белья можно добавить в машину уксус (¼ стакана). Сушить белье лучше на свежем воздухе.
Все перечисленные меры помогают нейтрализовать статические проблемы.
Что такое статическое электричество — Лайфхакер
Откуда берётся статическое электричество
Мир состоит из атомов. Это крошечные частицы, из которых построено наше тело, джинсы на ногах, сиденье в авто под пятой точкой и смартфон с Лайфхакером на экране.
Внутри атомов есть более мелкие элементы: ядро из протонов и нейтронов, а также электроны, которые вращаются вокруг него. Протоны заряжены со знаком плюс, электроны — со знаком минус.
Обычно у атома одинаковое число таких плюсов и минусов, поэтому у него нулевой заряд. Но иногда электроны покидают орбиты и притягиваются к другим атомам. Чаще всего это происходит в результате трения.
Движение электронов от одного атома к другому создаёт энергию, которую называют электричеством. Если направить её через провод или другой проводник, получится электрический ток. Его работу вы наглядно видите, когда заряжаете смартфон по кабелю.
Со статическим электричеством всё иначе. Оно «ленивое», не течёт и будто отдыхает на поверхности. У предмета появляется положительный заряд, если ему не хватает электронов, и отрицательный, когда они в избытке.
Как проявляется статическое электричество
1. Электрический разряд
Если надеть на ноги чистые сухие носки из шерсти и пошаркать ими по нейлоновому ковру, можно получить электрический разряд.
Во время трения электроны будут перепрыгивать с носков на ковёр и наоборот. В итоге они получат противоположный заряд и захотят уравновесить число электронов.
Если разница в их количестве достаточно большая, вы получите видимую искру, как только снова прикоснётесь носками к ковру.
2. Притягивание предметов
Если расчесать волосы пластиковой расчёской, она получит заряд статического электричества.
После этого она начнёт притягивать небольшие кусочки бумаги, пытаясь избавиться от дефицита или избытка электронов за их счёт.
3. Отталкивание предметов
Если натереть лист бумаги шерстяным шарфом, он получит статический заряд.
Когда вы попытаетесь согнуть бумагу, половинки начнут отталкиваться друг от друга именно из-за дисбаланса электронов.
Чем может быть опасно статическое электричество
Это явление способно привести к ряду опасных последствий.
1. Воспламенение
Статическое электричество может стать причиной пожара там, где используются легковоспламеняющиеся материалы — например, на полиграфических предприятиях.
На таком производстве много чернил и бумаги, которые быстро загораются. Они трутся об оборудование во время печати, возникает статическое электричество, появляется искра и начинается пожар
2. Производственные нарушения
От статического электричества особенно страдают предприятия, которые производят пластмассу или текстиль.
Когда эти материалы положительно или отрицательно заряжены, они могут притягиваться или отталкиваться от рабочей поверхности.
Это нарушает процесс производства, поэтому предприятия используют ионизаторы воздуха, которые помогают предотвратить возникновение заряда.
3. Удар молнии
Во время перемещения воздушных потоков, которые насыщены водяными парами, возникает статическое электричество.
Оно создаёт грозовые облака с разным зарядом, которые разряжаются друг о друга или об озоновый слой. Так получаются молнии.
Молнии бьют в высокие здания, деревья и землю и становятся причиной поломок оборудования.
Как избежать появления статического электричества
1. Повышайте влажность
Сухой воздух в помещении — лучший друг статического электричества. Но оно практически не проявляется, если влажность превышает 85%.Чтобы повысить этот показатель, регулярно проводите влажную уборку и используйте увлажнители воздуха.
Когда включено отопление, на батарею можно положить мокрую ткань, чтобы вода испарялась и делала воздух менее сухим.
2. Применяйте натуральные материалы
Большинство натуральных материалов сохраняют влагу, синтетические — нет. Поэтому первые меньше вторых подвержены возникновению статического электричества.
Если расчёсывать волосы пластиковой расчёской, они получат статический заряд и начнут разлетаться друг от друга, портя причёску. Этого можно избежать, используя аксессуары из дерева.
Такая же история с обувью на резиновой подошве. Она провоцирует создание статического электричества на теле. Но стельки из натуральных материалов нивелируют его эффект.
Футболки из хлопка, одежда из других натуральных тканей не создают статическое электричество. Искусственный свитер — наоборот.
3. Используйте заземление
С помощью него статическое электричество можно отвести в землю. Это касается не только громоотводов, которые перенаправляют заряд молний, но и работы с электрическим оборудованием.
Когда профессиональный мастер раскрывает ноутбук, чтобы почистить его от пыли, он обязательно использует специальный шнур заземления, закреплённый на руке, — антистатический браслет.
Антистатический браслет / aliexpress.comОн нужен, чтобы избежать попадания разряда статического электричества от рук на микросхемы. Иначе он повредит их, и через время компьютер может выйти из строя.
Читайте также 🧐
возникновение и способы защиты, сколько вольт
С проявлениями статического электричества легко столкнуться в повседневной жизни: при быстром снятии свитера, хождении по ковру в шерстяных носках, при использовании автомобиля. Образуемый в быту заряд неприятен, но не опасен для человека, а промышленности же статика может привести в пожару или взрыву.Что это такое
Со статическим электричеством знакомы все люди. Это совокупность явлений, которые связаны с возникновением, сохранением и свободного накопления электрического заряда. Последний возникает на поверхности диэлектрика, который плохо проводит ток, или на изолированным проводнике, не имеющим доступ к постоянному току.
В Быту со статическим электричеством сталкивались всеПоявление статического электричества связано с отсутствием перемещения заряда. Свободно передвигающиеся по проводнику электрические заряды являются электрический током. Если же эти заряды останавливаются в одном месте, это называется статическим электричеством.
В любом веществе положительные и отрицательные частицы атомов находятся в равновесии, их количество равно. При этом отрицательно заряженные электроны могут перемещаться между атомами, формирую положительный или отрицательный заряд. Это способствует формированию статического нестабильного электрического поля.
Статика неприятна, но не опаснаВажно! О статическом электричестве, его возникновении и способах защиты сказано в ГОСТе 17.1.018-79.
Сколько вольт в статическом напряжении
Сила разряда и характеристика статического напряжения может быть разной. Человек может ощущать разряд свыше 3 тысяч Вольт, увидеть искры можно от 5 тысяч Вольт, накапливать в теле можно до 10 тысяч.
Иногда энергия заряда достигает 1,4 джоулей, чего достаточно для поджигания горючих газов и жидкостей, но это происходит только на производстве.
Как получить
В домашних условиях получить статическое электричество несложно:
- Необходимо надеть сухие чистые носки из шерсти (желательно предварительно нагреть их на батарее) и пройти по нейлоновому ковру, не отрывая ног. Сильно шаркать не стоит, так как разрядка произойдет быстрее, чем нужно. Для получения заряда необходимо прикоснуться к металлическому предмету или человеку;
Проще всего пошаркать ногами в носках по ковруВажно! При проверке не стоит касаться электроники, так как заряд может повредить чипам — статистически эта причина почти 40% поломок .
- Необходимо взять воздушный шарик (не из фольги) и надуть его. Затем взять шерстяной предмет и потереть шарик 10 секунд. Также можно приложить шарик к голове и потереть о волосы. Для проверки нужно поднести шарик к пустой алюминиевой банке, лежащей на боку: если она начала откатываться, заряд скопился. Для разрядки нужно потереть шарик о металл несколько секунд;
- Для более наглядной демонстрации и проверки заряда можно сделать специальный электроскоп. Потребуется взять стакан из вспененного полистирола, проделать в нижней части 2 отверстия и продеть через них трубочку так, чтобы оба ее конца находились снаружи. К верхнему краю нужно прикрепить при помощи скотча 4 небольших глиняных шарика на равном расстоянии друг от друга, перевернуть стакан и поставить вверх дном в центр алюминиевого противня. Далее нужно взять кусочек алюминия и скатать из него шарик, отрезать нитку (ее длина должна быть в 2-3 раза больше, чем высота от края соломинки до противня) и привязать к ней шарик. Второй конец нужно привязать к обоим концам трубочки, поправить последнюю так, чтобы алюминиевый шарик свисал почти до противня, но не прикасался к нему. Если поднести к шарику заряженный шарик, шарик потянется за ним.
Еще один способ — потереть надутый шарик о волосыПричины возникновения
На молекулярном уровне напряжение возникает при столкновении поверхностей из разных материалов, когда ионы и электроны с поверхностей начинают перераспределяться. Чем больше площади поверхностей и прилагаемые усилия, тем выше степень электризации.
Главная причина возникновения заряда — трениеСуществует несколько причин возникновения и накапливания электростатического напряжения:
- Контакт (трение, наматывание, разматывание) 2 различных материалов с последующим отдалением: например, трение шерстяной ткани о резиновый шарик;
- Резкие перепады температур;
- Сухой воздух: при влажности более 80% статическое электричество не образуется, так как вода хорошо проводит ток;
- Наличие радиации, рентгеновских лучей или УФ-излучения;
- Образуется заряд и при работе некоторых бумажных станков: при раскрое или резке;
- Статика может возникнуть перед или во время грозы. Разряд возникает между 2 облаками или между облаком и землей, при попадании молнии в громоотвод электричество уходит в почву.
Наглядный пример статического напряжения — грозаОбласть применения
Применять статическую электроэнергия в быту пока что не научились — слишком сложный и опасный процесс получения. Многие приборы, работающие на силе трения, применяются только для показа опытов.
Намного чаще статика применяется на производстве: при покраске поверхностей, очищении от пыли примесей, создании ворса и т.д.
Какая опасность статического напряжения
Главная опасность заключается в неконтролируемом ударе током. В быту это практически неопасно: например, при снятии шерстяного свитера человека ударит током, но сила этого заряда будет крайне мала.
При длительном нахождении в электрическом поле повышенной напряженности у человека могут начаться проблемы со здоровьем: головные боли, нарушение сна, раздражительность, нарушение работы сердечно-сосудистой и нервной систем.
Достаточно сильный разряд может привести к пожаруНамного выше опасность статического напряжения на производстве и при перевозке легковоспламеняемых веществ: при сильном разряде они могут взорваться или загореться. Например, в вентиляции и вытяжке может скопиться пыль из диэлектрического материала, который легко вспыхивает и разгорается из-за постоянной подачи воздуха. При перевозке электричество может скапливаться при перекачке или сливе жидкостей, даже за счет плескания при езде.
Важно! В домашних условиях полезно «заземляться», например, ходить босиком.
Меры безопасности
В бытовых условиях защититься от статики можно при помощи следующих мер:
- Увлажнять воздух и каждый день проветривать комнаты;
- Регулярно проводить влажную уборку, чтобы уменьшить количество пыли, и использовать специальные антистатические щетки;
Использование щетки позволяет снять скопившееся напряжение- По возможности использовать мебель из материалов, снимающих статику: специальный линолеум, дерево;
- Не гладить животных при слишком сухом воздухе, расчесываться деревянными или металлическими щетками — пластик сильно электризуется;
- Использовать для одежды антистатические спреи, шерстяные вещи снимать медленно для уменьшения трения;
- На днище автомобиля необходимо наклеить антистатическую полосу для снижения образования статики.
На производстве снизить электростатическое напряжение можно, уменьшив скорость работы, используя специальные материалы и заземление. Также по ГОСТу энергия накопления заряда на поверхности предметов не должна превышать 40% от наименьшей энергии загорания.
На производстве должны быть приняты меры предосторожностиСтатическое электричество многие считают неопасным, хоть и не особо приятным. Однако все зависит от силы заряда: в промышленности или при перевозке большого количества горючих жидкостей накопившийся разряд может быть очень сильным и привести к пожару.
Одним из негативных факторов, представляющих опасность для человека, является электричество, но и разряды статического электричества могут неблагоприятно сказаться на здоровье. Даже небольшая искра может стать источником возгорания.
Возникновение статического электричества
Одним из условий возникновения зарядов является воздух с влажностью менее 80%. Если данный показатель превышает это число, то опасности от накопившихся разрядов не возникнет. Когда поверхности влажные, то накоплений не будет отмечаться.
Перечень причин:
- Если основания предметов соприкасаются, а после того как их разъединить может произойти удар током. Все, что выполнено из искусственных материалов при создании трения, приводит к такому результату.
- Перепады температурно-влажностного режима. Если в нагретую емкость поместить предмет, то статэлектричество будет накоплено.
- При мощном электромагнитном, рентгеновском или ультрафиолетовом облучении.
- Если возникает электромагнитное поле посредством воздействия заряда. Это явление отмечается при обработке, при отделении двух предметов либо при перемещении.
При накапливании зарядов воздействие на технические устройства отрицательное.
Опасность статического электричества
Под влияние статэлектричества отмечается нарушение эксплуатации механизмов и технических устройств. Если работы проводятся во взрывоопасных производствах, то отмечается искрообразование.
На основании поведенных исследований установлено, что подобные явления могут привести к возгоранию и даже вызвать взрыв. Только грамотная защита поможет исключить проявление этих негативных явлений. Главная опасность, возникающая от зарядов — это возникновение электроразряда.
Накапливанию способствует создание сухого воздуха, а также железобетонные конструкции сооружений. Причем полярность отмечается, как отрицательная, так и положительная.
Если во внешней окружающей среде создается сухость, то накопление заряда возможно в 10 тысяч вольт. Когда человек ходит в синтетических носках по ковру, то в общей сложности накапливает до 6 тысяч В. Но оказание вреда, в этом случае будет несущественным, так как здесь не столь высокий показатель мощности.
Природное явление — это электрический разряд в виде молний. При этом происходит выделение больших мощностей и в результате появляются существенные разрушения.
Правила защиты
Защита от воздействия накопленных зарядов, в зависимости от видов производств устанавливается в соответствие с регламентом.
Если промышленность химическая:
- У резервуаров трубопроводов, предназначенных для разгрузки, специально устанавливаются устройства для снятия заряда.
- Чтобы обезопасить персонал при выполнении технологических операций используются нейтрализаторы индукционные и погружного типа, спецнасадки для отвода потока и емкости для релаксации.
- Обязательно следует обеспечить контроль за тем, чтобы жидкости не разбрызгивались по сторонам.
Как осуществляется отвод разрядов от средств передвижения и персонала:
- Изготовление механизмов предусмотрено из материалов, проводящих электроток.
- Предусмотрено выполнение основания полового покрытия из токопроводящих материалов в помещениях, где передвигаются цистерны.
- Персонал должен быть обеспечен специальной обувью.
- В емкостях, где осуществляется хранение взрывоопасных смесей, не допускается производство работ и нахождение в одежде из синтетических тканей.
Способы защиты от статики на производстве
Обеспечение защиты от зарядов статэлектричества на производстве осуществляется, разрабатываем комплекса мероприятий.
Перечень мероприятий:
- Свойства материалов повышаются, что обеспечивает рассеивание зарядов.
- Понижение показателя скорости при обработке металлических изделий, что значительно снижает уровень образования опасного фактора.
- Заземление должно быть выполнено в соответствие с регламентом.
- Устойчивость машин и механизмов к разрядам увеличивается.
- В рабочую зону не должен попадать электрический поток.
Основной способ — это отвод заряда в землю. Это оптимально помогает снизить уровень вредного фактора, а выполнение осуществляется по контуру.
Защита от статического электричества в быту
Чтобы в бытовых условиях не пострадать от воздействия зарядов статэлектричества рекомендуется выполнять следующие мероприятия:
- Ежедневно протирать мебель и пол, чтобы образования пыли отмечалось меньше.
- Проветривание комнат ежедневно, во избежание пересыхания воздуха.
- Использование специальных антистатических щеток при уборке помещений.
- Материал, из которого изготовлена мебель, должен быть антистатическим.
- Выполнение отделки стен из древесины или линолеума со свойствами антистатика.
- Животных не рекомендуется гладить, если воздух сухой.
- При расчесывании волос не использовать пластиковые гребни.
При заправке авто бензином рекомендуется использовать антистатические полоски под дном.
Уменьшение интенсивности зарядов
Чтобы действие от зарядов не столь было опасным, необходимо снизить интенсивность их появления.
Для безопасности техпроцессов применяется:
- Обеспечение контроля за перемещением в трубопроводах среды.
- Перед тем, как начинать переработку, необходимо провести очистку газов и жидкостей от посторонних молекул.
- Там, где невозможно обеспечить стекание зарядов естественным способом, используются закрытые емкости.
Обеспечение заземления:
- На основании требований правил, необходимо обеспечить заземление установок приспособлениями — заземлениями.
- Показатель сопротивления должен составлять не более 100 Ом.
- Поверхности, проводящие элток, должны быть оснащены грамотным занулением.
- Все трубопроводы и шахты должны иметь одну сеть с установленными на ней заземлителями. Шаг через который устанавливаются последние — 40 м, при этом точек должно быть не менее двух.
- К контуру необходимо подключать аппараты, на их поверхностях может образоваться заряд от механизмов.
- Если тара по размерам относиться к крупногабаритной, то заземление осуществляется в двух противоположных местах.
- Если с цистерны сливаются газы, то они должны быть подсоединены в устройствам заземления.
- Если через шланги проходят горючие материалы, то они предварительно должны быть обвиты антистатическими проводами из меди или латуни.
Снятие зарядов с твердых поверхностей
Для обеспечения прохождения процесса необходима нейтрализация зарядов. Используются в производстве нейтрализаторы:
- Если это производство взрывоопасное, то устанавливаются радиоизотроные устройства.
- При производстве гигиенических материалов применение радиоизотропов запрещено, а используются высоковольтные или индукционные установки.
- Возможно применение нейтрализаторов со скользящим разрядом.
- При применении в техпроцессе устройств со сложными габаритами, то уместным будет использование аэродинамических установок для обеспечения отвода регламентными способами. Процесс осуществляется впрыскиванием ионов в свободное пространство для обеспечения безопасности.
Заряды в газовых смесях
Чтобы избежать накопления зарядов статэлектричества в газовых средах, необходимо выполнить следующие мероприятия:
- Чтобы процесс производства был безопасен, достаточно очистить газ от примесей, способствующих накоплению зарядов.
- Герметизация оборудования должна быть выполнена с должным качеством.
- Нельзя в среде оставлять мелкие частицы металла.
Снятие заряда с сыпучих материалов
Для обеспечения безопасности нужно выполнить:
- Переработка сыпучих материалов должна проводиться в емкостях из металла.
- При транспортировке сырья необходимо пользоваться такими же трубами по составу материала.
- Влажность воздуха в помещениях должна быть обеспечена 65 % и не менее. Дополнительно организовывается ионизация, чтобы выполнить это требование.
- Чтобы процесс стекания проходил идеально, нужно пользоваться специальными смазками.
- Нельзя выбрасывать пакеты из полиэтилена или ПВХ в емкости, где показатель температуры превышает показатель температуры воспламенения.
Не допускать, чтобы скапливалась пыль и производить очистку технических устройств и оборудования.
Видео
Люди постоянно сталкиваются со статическим электричеством, точнее с его проявлениями (в своей квартире, в автомобиле, на производстве и т.д.). Однако не многие из нас всерьез задумывались о природе его возникновения, физических свойствах, характеристиках, средствах защиты от статического электричества. Настоящая статья посвящена поиску ответов на перечисленные вопросы.
Что такое статическое электричество
Для молекулы или атома любого вещества нормальным является равновесное состояние, т.е. число положительных (протонов) и отрицательных (электронов) частиц в атоме одинаково. Но электроны вещества могут легко (у разных материалов по разному) перемещаться от одного атома к другому, тем самым формируя положительный (недостающий электрон) или отрицательный (избыточные электрон) заряд атома. Именно такой дисбаланс в атомах и молекулах формирует статическое электрополе. Такие поля нестабильны и при первой же возможности разряжаются.
ГОСТ 17.1.018-79 “Статическое электричество. Искробезопастность» трактует термин «статическое электричество» как способность свободных электрических зарядов возникать, сохраняться и релаксировать в объеме и на поверхности полупроводников и диэлектриков.
Обязательным «спутником» статического поля является сухой воздух. При влажности выше 80% такие поля практически никогда не формируют т.к. вода является отличным проводником и не позволяет избыточному электричеству накапливаться на поверхности материалов.
Источники возникновения статического поля и причины его генерирования
Все мы помним со школьного курса физики опыт с эбонитовым стержнем, или пластмассовой расческой и куском шерстяной ткани. После натирания стержня тканью он был способен притягивать к себе мелко нарезанные кусочки бумаги.
Опыт с эбонитовым стержнемТрение двух поверхностей является самым распространенным источников возникновения статического поля. Необязательно тереть два материала друг о друга. Статическое поле может возникнуть при одиночном контакте, к примеру, в случае наматывания/разматывания тканевой ленты.
Также источниками генерирования статического поля могут служить:
- Резкие температурные перепады;
- Высокий уровень радиации.
Статическое поле может быть «самоприобретенным» и «наведенным», т.е. полученным от другого сильно наэлектризованного объекта без непосредственного контакта с ним. Такой метод «принудительной электризации» называют индукцией.
Всем нам хорошо известен электрический треск при снятии верхней одежды или «электрический удар» от кузова автомобиля. Мы наблюдаем и нередко испытываем на себе действие статических разрядов при расчесывании волос, нарезании бумаги, переливании бензина и т.д.
Обязательным условием для генерирования статического электрополя является наличие магнитных полей. Таким образом, следует констатировать, что свободные заряды окружают нас постоянно. Но человеку этого мало и он активно использует в своей повседневной жизни и работе огромное количество различных электрических устройств, тем самым только увеличивая общую «электрическую напряженность» среды обитания.
Сфера использования
Электростатические приборы и устройства, принцип действия которых основывался на трении, так и не смогли покинуть лабораторных полок и учебных, где они, преимущественно, используются в качестве демонстрационного материала.
Попытки использовать статические поля для генерации электрического тока тоже не принесло особых успехов. Генераторы Ван Дер Граафа и Феличи, которые были созданы в 30-ом и 40-ом году прошлого столетия, тоже не нашли себе широкого применения, т.к. это оборудование было достаточно громоздко.
Генераторы Ван Дер ГраафаК тому же их функционирование и техническое обслуживание обходилось очень дорого.
Очень полезным с точки зрения промышленного применения, оказалось открытие коронного разряда, который широко применяется в различных областях промышленности. В частности, с его помощью, можно очищать газы от различных примесей и наносить краску на поверхность любой конфигурации.
Проблемы, связанные со статическим электричеством
Значительно большее внимание сегодня уделяется проблемам, которые являются прямым следствием накопленного электростатического напряжения. Электроудары различной мощности могут поражать человека, как в домашних условиях, так и на работе.
Статическое электричество в бытуК примеру, свитер из синтетической ткани, в результате трения со спинкой кресла или с материалом верхней одежды, способен накапливать разряд, который «даст о себе знать» при его снимании. Гораздо мощнее бьет при прикосновения к кузову автомобиля, который наэлектризовался от трения об воздух.
Любой электрический прибор, будь то кухонный комбайн, ноутбук, монитор компьютера или пылесос, обязательно несет в себе электростатический заряд, который «охотно» переходит в человека при контакте. Такой «переход» может вызывать, а может и не вызывать болезненные ощущения, но он однозначно вреден для человеческого организма.
Ученые давно доказали, что воздействие энергии статического электричества представляет опасность для здоровья человека, в частности для сердечно-сосудистой и центральной нервной системы.
Защита
В упоминаемом ранее, ГОСТе детально рассматриваются способы защиты от влияния статических полей, самым простым из которых является надежное заземление оборудования.
Что можно сделать защиты от статических полей помещений частного дома и промышленных помещений?
Видео: как избавиться от статического электричества.
https://www.youtube.com/watch?v=ls-hBlqJu9Y
Для защиты людей и высокоточного оборудования от воздействия статического электричества на производстве используют специальные экраны и другие электромеханические приспособления. Для подавления электризации в жидких полимерах применяют специальные присадки и растворители. Широко используются в качестве для защиты от статического электричества в быту и на производстве различные антистатики.
Антистатическая спец. одеждаЭто химические вещества, имеющие низкую молекулярную массу, что позволяет их молекулам легко перемещаться и, в дополнение к этому, вступать реакцию с атмосферной влагой. Совокупность этих характеристик позволяет им рассеивать очаги возникновения статических полей и снимать статистическое напряжение с человека.
Безусловно, что каждый человек на планете хоть раз поддавался ударам тока, когда прикасался к дверной ручке, машине или другим предметам. Многие задают себе вопрос: «Что это? Как работает? Почему происходит такое действие?». Можно сказать одно, что это статическое электричество, о котором важно знать. Об этом и о многих других вопросах на эту тему оговорено в данной статье.
Статическое электричество – что это?
Статическое электричество – частое явление, которое объясняется избытком свободных электронов, переносчиков природного тока. Появляется оно и запасается чаще всего на поверхности или в середине того или иного материала, который не имеет способности проводить ток. Если сказать по-другому, то статическое электричество собирается и храниться до определенного времени на диэлектрике или же на изолированном проводнике.
Такое явление очень распространено как в быту, так и в природе. Столкнуться с ним можно, если находиться близко возле водопада или берега моря, молнии или сходов лавин. Если говорить о повседневной жизни человека, то такой вид электричества можно получить из-за обычного трения.
Стоит обратить внимание на то, что сам человек способен вырабатывать свое индивидуальное электростатическое поле, поэтому некоторые очень чувствительны к такому току, а другие, наоборот, ничего не ощущают. Причиной этого всего является индивидуальная работа центральной нервной системы, которая таки и вырабатывает это поле. Так что, чем крепче нервы – тем сильнее поле.
Как убрать статическое электричество?
Очень неприятно, когда взаимодействие с этим явлением оставляет не лучшие воспоминания. Если прикасаясь к любому предмету человека, поражаем небольшим разрядом тока – значит, действие статического электричества усилилось, и его нужно снимать.
Как убрать статическое электричество в квартире?
Статическое элекстричество может быть не только на одежде, но и, так скажем, во всей квартире. На любых предметах, начиная иголкой, булавкой или заколкой, заканчивая телевизором, холодильником и прочим. Поэтому, чтобы уменьшить «общение» с этим явлением, не опасаться находиться рядом и дотрагиваться до мебели и других вещей, стоит знать, как снимать статическое электричество. Вот несколько советов, которые нужно использовать при борьбе с током, если рядом нет антистатика.
- Пыль на экране телевизора или компьютера очень часто подвергается такому заряду. Это все потому, что пыль сама по себе накапливает небольшой ток, а если она находиться на экранах, связанных с электричеством, тогда их количество значительно быстрее увеличивается.
Для того, чтобы это исправить – нужно чаще проводить влажную уборку, тщательно протирая мониторы. Таким образом, накопление тока на поверхностях предметов и в воздухе уменьшится.
- Насчет влажности и воздуха в помещении тоже есть небольшой секрет. Влажность в воздухе, приравнивается к монетам в кармане – очень хорошо притягивает заряды тока.
Для того чтобы снизить появление статических зарядов в воздухе, можно набрать бутылки с водой и расставить по квартире. Это увлажняет воздух и соответственно собирает к себе все заряды. Подождав несколько часов можно воду из бутылок вылить, а квартиру проверить, таким образом, выветрив все возможные заряды из дома. - Бывает, что даже после таких хитростей частота зарядов не перестает уменьшаться, и это начинает серьезно беспокоить всю семью. Тогда стоит провести в квартире тщательную ревизию. Необходимо свести к минимуму количество синтетики в доме. Лучше заменить их на те, которые точно не смогут доставить проблем с электростатикой. Это шелк, шерсть, хлопок и другие материалы.
Как убрать статический ток с одежды?
Довольно противные или даже болезненные ощущения, когда, надевая свой любимый свитер, волосы электризуются, прическа портится, а сама вещь — бьет током. И так происходит не только со свитером, но и со всеми вещами из гардероба. Стоит задуматься, не пора ли начать бороться с этим током?
Можно приобрести специальные средства в магазинах, но это очень дорого и химикаты не очень благоприятно воздействуют на кожу человека. Поэтому можно следовать советам, приведенным ниже, которые помогают снять заряд на одежде с помощью домашних средств.
- Первое, что придет на помощь — пищевая сода. Когда придет момент стирки, необходимо прямо в самой стиральной машинке, на вещи насыпать одну четвертую часть стакана. Стоит учитывать, что количество используемой соды меняется, если одежды в барабане машинки меньше или больше среднего количества. Однако, в любом случае, больше половины стакана насыпать за один раз нельзя. Сода образовывает некий защитный слой на одежде, который мешает образованию тока, и при этом на одежде его не видно, если придерживаться нормы. В противном случае, если насыпать больше половины стакана, то весь защитный слой будет очень виден для окружающих.
- Еще одним неплохим вариантом решения проблемы может стать обычный уксус. После окончания стирки, не вынимайте сразу одежду, а влейте в барабан приблизительно 50 мл белого дистиллированного уксуса. Его можно заменить, использовать яблочный уксус, что сильно не изменит результат. Далее, необходимо включить машинку и поставить белье полоскать и отжимать.
Уксус действует так же, как и сода – создает защитный слой. Но если использовать больше уксуса, то последствием будет не цвет одежды, а резкий запах. - Еще одним вариантом считается использование натуральных тканей. Статическое электричество на них очень плохо скапливается. Поэтому при стирке можно просто положить в барабан ткань изо льна, кусок шерсти или еще что-то. Таким образом, весь заряд, скопившийся на одежде, перейдет на этот кусочек и его можно будет легко утилизировать.
- Есть также маленькая хитрость. К одежде, которая подвержена току, можно приколоть с внутренней стороны металлическую булавку, заколку, брошку или просто положить немного мелочи в карман. Статическое электричество быстро уйдет на проводящий металл, и не будет скапливаться на одежде.
Один из самых простых способов решить проблему
Чтобы надолго избавиться от статического электричества в доме и на одежде, можно воспользоваться очень хорошим и простым способом. Логично, что любой заряд можно разрядить, что именно и следует делать.
Чтобы разрядить статическое электричество понадобятся обычные заземленные предметы, хорошо проводящие ток. Это, например, может быть батарея, ножницы, трубопровод и тому подобное. Необходимо просто прикоснуться к ним, и тогда ток уйдет. Однако, нужно быть готовым к неприятному щелчку. Если не хочется терпеть боль, необходимо взять в руки, к примеру, те же ножницы, и дотронуться ими до батареи.
Вот, собственно говоря, и все, что нужно знать. Статическое электричество – не очень приятная вещь, но с ней можно бороться. Поэтому, просто необходимо следовать данным советам и секретам. Тогда все будет хорошо и без неприятных ощущений.
Статическое электричество — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Волосы ребёнка наэлектризовались от трения.Стати́ческое электри́чество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объёме диэлектриков или на изолированных проводниках[1].
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 равными знаками электрических зарядов. Фактически атомы и молекулы одного вещества, обладающие более сильным притяжением, отрывают электроны от другого вещества, создавая вихревое движение ионов среды, в которой они заключены.
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 счёт совершаемой работы по разделению зарядов, разность потенциалов возрастает и может достигнуть десятков и сотен киловольт.
Электрические разряды могут образовываться 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 отрицательный электрический заряд, в то время как ковёр получит положительный. Другим примером может служить электризация пластиковой расчески, которая после причёсывания получает минус-заряд, а волосы получают плюс-заряд. Накопителем минус-заряда нередко являются полиэтиленовые пакеты, полистироловый пенопласт. Накопителем плюс-заряда может являться 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 почувствует лёгкий удар током.
Электростатический разряд происходит при очень высоком напряжении и чрезвычайно низких токах. Даже простое расчёсывание 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 озоновым слоем земли, с последующим разрядом на землю. При достижении критической разности потенциалов происходит разряд молнии между облаками, на земле или в околокосмическом слое планеты. 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.
В 1872 году экспедицией под руководством географа Генри Ганнетта[en] была покорена 13-я по высоте гора штата Монтана (США)[en]. Ей дали название Электрический пик, так как у первопроходцев-покорителей, находящихся на вершине, после грозы начали сыпаться искры из пальцев рук и волос на голове[3][4][5].
См. также
Примечания
Ссылки
Электричество является неотъемлемой частью нашей жизни, и это не только когда мы нажимаем на переключатель. Мельчайшие электрические токи в вашем теле — это то, что позволяет вам чувствовать, думать и двигаться. Вы когда-нибудь чувствовали крошечный шок во время рукопожатия? Это из-за статического электричества, которое мы все способны производить!
Фактически, были недавние прорывы, которые могли позволить нам заряжать телефоны статическим электричеством, что могло сделать перенос силовых банков вокруг прошлого.
Но статическое электричество не только для практического использования, оно может быть довольно забавным!
Вот 6 экспериментов со статическим электричеством, которые вы можете провести, не выходя из дома, чтобы увидеть силу статического электричества из первых рук!
Хотя они не слишком сложны, проводите их в открытом пространстве под присмотром взрослых. Всегда оставайтесь в безопасности!
1.Летающий пластиковый пакет
Помните, как актерский состав «Гарри Поттера» поднимал перья, используя заклинание «Вингардиум левиоса»? Теперь вы тоже можете с силой статического электричества!
Что вам понадобится:
- пластиковый стержень
- кусок ткани
- легкий пластиковый пакет
Шаги:
- Протрите поверхность стержня тканью за 40 секунд
- Выровняйте пластиковый пакет и потрите ткань о поверхность в течение 40 секунд.
- Отпустите пластиковый пакет и наблюдайте, как он поднимается, когда вы махаете удочкой ниже
Как это работает: (Подсказка: это не волшебство!)
Усиление стержня и ткани становится отрицательно заряженным после того, как вы протерете их тканью.Подобно тому, как заряды отражают, кажется, что пластиковый пакет отталкивает.
2. Roll A банка со статическим электричеством
С помощью статического электричества вы можете даже сделать банку, не касаясь ее!
Что вам понадобится:
- пустая банка
- пластиковый стержень
- кусок ткани
Шаги:
- Протрите поверхность стержня тканью за 40 секунд
- Поместите банку на плоскую и гладкую поверхность
- Держите ткань близко к банке, не касаясь ее, и наблюдайте, как она следует за движением стержня!
Как это работает:
Протирка стержня тканью создает статическое электричество.Стержень, который приобрел электроны, становится отрицательно заряженным. Следовательно, банка, которая заряжена положительно, притягивается к ней, как притягивают противоположности.
3.Волос стоя с статическим электричеством
Вы когда-нибудь получали вьющиеся, распущенные волосы во время полета? Ну, теперь вы можете создать тот же эффект с воздушным шаром!
Что вам понадобится:
- надутый воздушный шар
- кусок ткани
Шаги:
- Протрите поверхность воздушного шара тканью за 40 секунд.
- Держите шарик на небольшом расстоянии над головой и следите, чтобы ваши волосы прилипли к нему!
Как это работает:
Воздушный шар получает электроны из ткани и становится отрицательно заряженным, поэтому он притягивает ваши волосы, что положительно заряжено по сравнению.
4. Сепарация соли и перца
Если чипсы из соли и перца не подходят вам, почему бы не провести эксперимент со статическим электричеством, чтобы отделить эти приправы!
Что вам понадобится:
- пластиковая ложка
- соль
- перец
- кусок ткани
Шаги:
- Смешайте чайную ложку соли и перца тщательно
- Потрите ложку тряпкой за 40 секунд
- Держите ложку над смесью.Перец подпрыгнет и прилипнет к ложке (если вы держите ложку над правильными точками)
Как это работает:
Гранулы соли и перца заряжены положительно. Ложка, которая получила электроны от ткани, привлекает положительные заряды в смеси. Но перец, который легче, будет легче подпрыгивать и прилипать к ложке.
5. Водяной изгиб с силой статического электричества
В фильме «Последний разбойник», Племя воды, которое научилось изгибать воду, наблюдая приливную силу, действующую на Луну, теперь вы можете делать то же самое со статическим электричеством!
Что вам понадобится:
- пластиковый стержень
- кусок ткани
- проточная вода
Шаги:
- Протрите поверхность стержня тканью за 40 секунд
- Включите кран, чтобы обеспечить постоянный поток воды.
- Положите удочку возле воды и наблюдайте, как она «изгибается».
Как это работает:
Когда отрицательно заряженный стержень приближается к воде, он отталкивает электроны в воде.Это дает воде, ближайшей к стержню, положительный заряд. Притяжение между этим положительным зарядом и отрицательно заряженным гребнем создает чистую силу на воде. Это позволяет вам «гнуть» воду.
6. Навесные плиты
Магниты не единственные вещи, которые отталкивают друг друга.
Что вам понадобится:
- кусок ткани
- 2 плиты из пенопласта
Шаги:
- руб основание тарелки с тканью
- Поместите пластину на плоскую поверхность
- Попробуйте поместить другую пластину (основание вниз) на другую пластину и наблюдайте, как они отталкиваются.
Как это работает:
Этот трюк работает из-за статического электричества, которое происходит, когда вы тереть вещи вместе. Пластина получает электроны из ткани и становится отрицательно заряженной. Эти электроны отталкивают электроны в другой пластине.
веселиться с семьей? Давайте добавим радости к вашему счету за электричество!
В iSwitch мы помогаем вам сэкономить на ежемесячных счетах за электроэнергию, чтобы вы могли сосредоточиться на том, что действительно важно — на семейном времени.
С помощью нашего ассортимента планов с фиксированной ценой (который поможет вам в составлении бюджета) и наших планов со скидками (DOT), вы сможете зафиксировать гарантированную скидку каждый месяц!
Готовы перейти на iSwitch?
Откройте для себя невероятные льготы по экономии и стилю жизни с нашими планами на сегодня!
Вы ведете бизнес или нуждаетесь в коммерческих решениях? Проверьте наш ассортимент коммерческих планов.
Оставайтесь на связи и подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать ежемесячную рассылку!
,Что такое статическое электричество?
Прогуливаясь по ковру, вы тянетесь к дверной ручке и ………. ОЙ !!! Вы получаете статический шок. 
Или вы приходите внутрь от холода, снимаете шляпу и …… статичные волосы! Статическое электричество заставляет ваши волосы стоять прямо над головой.
Что происходит? И почему зимой так много статического электричества?
Узнайте, как Устранить статическое электричество в вашем доме, машине и офисе.
Чтобы понять статическое электричество, нам нужно немного узнать о природе материи. Или, другими словами, из чего все сделано?
все сделано из атомов
Представьте себе кольцо из чистого золота. Разделите его пополам и отдайте одну из половинок. Продолжай делить и делить и делить. Вскоре у вас будет такой маленький кусочек, что вы не сможете увидеть его без микроскопа. Это может быть очень, очень маленький, но это все еще кусок золота.
Если бы вы могли продолжать делить его на все более мелкие кусочки, вы бы, наконец, получили наименьший возможный кусок золота.Это называется атом. Если вы разделите его на более мелкие кусочки, это больше не будет золото.
Все вокруг нас состоит из атомов, и ученые до сих пор знают о 118 различных видах. Эти различные виды атомов называются «элементами». Есть 98 элементов, которые существуют в природе (хотя некоторые из них встречаются только в очень небольших количествах). Как сообщается, четыре из этих 118 элементов были обнаружены, но еще не подтверждены.
Атомы объединяются во множество различных комбинаций, образуя молекулы и создавая все материалы, которые вы видите вокруг себя.
частей атома
Так из чего сделаны атомы? В середине каждого атома находится «ядро». Ядро содержит два вида крошечных частиц, называемых протонами и нейтронами. Вокруг ядра вращаются еще более мелкие частицы, называемые электронами. 115 видов атомов отличаются друг от друга, потому что они имеют разное количество протонов, нейтронов и электронов.
Полезно думать, что модель атома похожа на солнечную систему.Ядро находится в центре атома, подобно солнцу в центре солнечной системы. Электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца.
Как и в солнечной системе, ядро больше по сравнению с электронами. Атом в основном пустое пространство. И электроны очень далеко от ядра. Хотя эта модель не совсем точна, мы можем использовать ее, чтобы помочь нам понять статическое электричество.
(Примечание: более точная модель покажет электроны, движущиеся в трехмерных объемах различной формы, называемые орбитали.Это может быть обсуждено в будущей статье.)
Электрические заряды
Протоны, нейтроны и электроны очень отличаются друг от друга. У них есть свои свойства или характеристики. Одно из этих свойств называется электрическим зарядом. Протоны имеют то, что мы называем «положительным» (+) зарядом. Электроны имеют «отрицательный» (-) заряд. Нейтроны не заряжены, они нейтральны.
Заряд одного протона по силе равен заряду одного электрона.Когда число протонов в атоме равно количеству электронов, сам атом не имеет общего заряда, он нейтрален.
электронов могут двигаться
Протоны и нейтроны в ядре удерживаются вместе очень плотно. Обычно ядро не меняется. Но некоторые из внешних электронов удерживаются очень свободно. Они могут переходить от одного атома к другому.
Атом, который теряет электроны, имеет больше положительных зарядов (протонов), чем отрицательных зарядов (электронов). Это положительно заряжено.Атом, который получает электроны, имеет больше отрицательных, чем положительных частиц. У него отрицательный заряд. Заряженный атом называется «ион».
Некоторые материалы очень сильно держат свои электроны. Электроны не проходят через них очень хорошо. Эти вещи называются изоляторами. Пластик, ткань, стекло и сухой воздух — хорошие изоляторы. В других материалах есть некоторые свободно удерживаемые электроны, которые очень легко проходят через них. Они называются проводниками. Большинство металлов являются хорошими проводниками.
Как мы можем переместить электроны из одного места в другое? Один из самых распространенных способов — это потереть два предмета вместе.Если они сделаны из разных материалов и являются изоляторами, электроны могут переноситься (или перемещаться) от одного к другому. Чем больше трения, тем больше электронов движется, и тем больше накапливается статический заряд. (Ученые считают, что не трение или трение заставляют электроны двигаться. Это просто контакт между двумя различными материалами. Протирка только увеличивает площадь контакта между ними.)
Статическое электричество — это дисбаланс
положительных и отрицательных зарядов.
Противоположности Привлекают
Теперь положительные и отрицательные заряды ведут себя интересным образом. Вы когда-нибудь слышали поговорку о том, что противоположности привлекают? Ну, это правда. Две вещи с противоположными или разными зарядами (положительным и отрицательным) будут притягивать или притягивать друг друга. Вещи с одинаковым зарядом (два положительных или два отрицательных) будут отталкиваться или отталкиваться друг от друга.
Заряженный объект также привлечет нечто нейтральное.Подумайте о том, как вы можете прикрепить воздушный шар к стене.
Если вы заряжаете воздушный шар, растирая его по волосам, он забирает лишние электроны и имеет отрицательный заряд. Держа его возле нейтрального объекта, вы заставите заряды этого объекта двигаться.
Если это проводник, многие электроны легко перемещаются на другую сторону, как можно дальше от аэростата.
Если это изолятор, электроны в атомах и молекулах могут перемещаться очень незначительно в одну сторону от шара.
В любом случае, есть более положительные заряды ближе к отрицательному баллону.
Противоположности привлекают. Воздушный шар прилипает. (По крайней мере, до тех пор, пока электроны на баллоне не начнут медленно вытекать.) Это работает одинаково для нейтральных и положительно заряженных объектов.
Итак, как это объясняет статические удары? Или статическое электричество в твоих волосах?
Когда вы снимаете шерстяную шапку, она натирает ваши волосы. Электроны движутся от ваших волос к шляпе. Это создает отрицательный статический заряд на шляпе и положительный заряд на ваших волосах.
Помните, что вещи с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Так что волоски, каждый с положительным зарядом, стараются отодвинуться как можно дальше друг от друга. В результате «разлетающиеся волосы выглядят как волоски, отталкивающиеся от всех остальных. И именно так статическое электричество вызывает плохой день волос!»
Куда идут электроны?
Когда мы натираем два разных материала, которые становятся положительно заряженными, а какие отрицательными? Ученые оценили материалы в порядке их способности удерживать или отдавать электроны….
Подробнее о статическом электричестве →
,Использование статического электричества | HubPages
Мы все так или иначе испытали статическое электричество. Те неожиданные маленькие удары, которые мы получаем, когда мы прикасаемся к дверной ручке или другому металлическому предмету, воздушным шарикам, которые прилипают к стене после втирания в голову, или самим волосам, стоящим прямо, когда они приближаются, все они производятся статическим электричеством.
Все это часто встречается в нашей повседневной жизни, и в большинстве случаев на них интересно смотреть, но есть ли практическое применение статического электричества? или это просто забавное, но бесполезное электронное явление?
Что такое статическое электричество?
Статическое электричество генерируется, когда любой материал приобретает или теряет электроны и становится положительно (когда он теряет электроны) или отрицательно заряжается (когда он приобретает электроны).Накопленные заряды — это то, что называется статическим электричеством.
Это называется статическим, потому что заряды не перемещаются от того места, где они генерируются, в отличие от электричества, используемого для питания электронных устройств, которое течет от одного полюса аккумулятора или источника питания к другому. Большую часть времени это происходит, когда два объекта соприкасаются или соприкасаются.
Чтобы статический заряд оставался в объекте, он должен иметь высокое сопротивление потоку электричества. Вот почему пластиковые шарики и волосы остаются заряженными, они плохие электрические проводники.Другие материалы, такие как алюминий, могут получить статический заряд, но он рассеивается очень быстро из-за низкого сопротивления потоку электронов.
Практическое использование статических зарядов
Возможность создания противоположных зарядов в статическом электричестве — это то, что используется при разработке приложений для него.
- Удаление пыли: Существуют некоторые устройства, которые могут удалять пыль из воздуха, например очистители воздуха. Они используют статическое электричество для изменения зарядов в частицах пыли, так что они прилипают к пластине или фильтру очистителя, который имеет заряд, противоположный заряду пыли (противоположные заряды притягивают друг друга).
Этот эффект также используется в промышленных дымовых трубах, чтобы уменьшить загрязнение, которое они создают, хотя они работают в очень большом масштабе, эффект в основном такой же, как и у домашнего очистителя воздуха.
- Фотокопия: Копировальные аппараты используют статическое изображение, чтобы чернила притягивались к областям, где нам нужна копируемая информация. Он использует плату для нанесения чернил только в тех областях, где копируемая бумага темнее (обычно это означает текст или другую информацию), а не там, где бумага белая, этот процесс называется ксерографией.
- Покраска автомобиля: Чтобы обеспечить равномерную окраску автомобиля и выдерживать высокие скорости и погодные условия для защиты металлического салона автомобиля, на нее подается статический заряд. Металлический корпус автомобиля погружен в вещество, которое заряжает его положительно, а краска отрицательно заряжается распылителем краски.
Этот процесс обеспечивает равномерный слой краски, так как при наличии достаточного количества отрицательной краски в машине дополнительная краска будет отталкиваться от краски, уже находящейся в машине.
Это также гарантирует, что краска не упадет, так как электрическое притяжение между краской и автомобилем сильнее, чем если бы оно только что было распылено.
Все эти процессы используют электронные схемы для генерации и контроля генерируемых статических зарядов. Если вы интересуетесь электричеством и электроникой, посмотрите мой электронный контур для начинающих, на котором вы найдете простые схемы, с которых можно начать. Когда вы выучите достаточно, вы сможете построить свои собственные практические схемы статического электричества для своего собственного использования!
Мощность от статического электричества?
Многие задаются вопросом, можно ли использовать статическое электричество в качестве источника энергии для домов и промышленных предприятий.Несмотря на чрезвычайно высокое напряжение, которое может генерироваться статическим электричеством (десятки тысяч вольт, по сравнению с напряжением 110 В общей сетевой розетки), величина тока, который он может генерировать, очень мала — от микроампер до нескольких миллиампер (ампера единица электрического тока) и только в течение очень коротких времен.
Молния может производить значительное количество энергии, но высокое напряжение, ток, температура и скорость разряда делают его чрезвычайно трудным и неэффективным для использования или хранения.
Хранение электроэнергии настолько неэффективно, что электростанции просто продают дополнительную энергию по более низкой цене или оставляют ее неиспользованной и потерянной вместо того, чтобы хранить ее из-за стоимости, а также количества энергии, которое может быть сохранено, недостаточно для компенсации расходы.
Подробнее о статическом электричестве?
Трибоэлектрическая серия
Когда мы натираем два разных материала, которые становятся положительно заряженными, а какие — отрицательными?
Ученые оценили материалы в порядке их способности удерживать или отдавать электроны. Этот рейтинг называется трибоэлектрическим рядом.
(Узнайте, как
Устраните проблемы статического электричества
в вашем доме или офисе.)
Ниже приведен список некоторых распространенных материалов. В идеальных условиях, если два материала растираются вместе, тот, что выше в списке, должен отказаться от электронов и стать положительно заряженным.
ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕРИЯ
твоя рука
стекло
твои волосы
нейлон
шерсть
мех
шелк
бумага
хлопок
твердая резина
полиэстер
поливинилхлорид пластик
Сохранение заряда
Когда мы заряжаем что-то статическим электричеством, электроны не создаются и не разрушаются.Новые протоны не появляются и не исчезают. Электроны просто перемещаются из одного места в другое. Чистый или суммарный электрический заряд остается неизменным. Это называется принцип сохранения заряда.
Кулоновский закон
Заряженные объекты создают вокруг себя невидимое электрическое силовое поле. Сила этого поля зависит от многих вещей, включая количество заряда, расстояние и форму объектов. Это может стать очень сложным. Мы можем упростить вещи, работая с «точечными источниками» заряда.Точечные источники — это заряженные объекты, которые намного, намного меньше расстояния между ними.
Чарльз Кулон впервые описал напряженность электрического поля в 1780-х годах. Он обнаружил, что для точечных зарядов электрическая сила напрямую зависит от произведения зарядов. Другими словами, чем больше заряды, тем сильнее поле. И поле изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между зарядами. Это означает, что чем больше расстояние, тем слабее становится сила.Это можно записать в виде формулы:
F = k (Q1 X Q2) / d2
, где F — сила, Q1 и Q2 — заряды, а d — расстояние между зарядами. K является константой пропорциональности и зависит от материала, разделяющего заряды.
Узнать больше
Зажги лампочку с помощью воздушного шара. Согнуть струю воды. Узнайте, как …. Научные проекты →
Easy Reading — Что такое статическое электричество?
Вы идете по ковру и тянетесь к дверной ручке.ZAP !! Вы получаете шок. Вы когда-нибудь спрашивали почему? Что такое статическое электричество?
Все, что мы видим, состоит из крошечных маленьких частей, называемых атомами. Атомы состоят из еще меньших частей. Это так называемые протоны, электроны и нейтроны. Они сильно отличаются друг от друга во многих отношениях.
Они отличаются друг от друга — это их «заряд». Протоны имеют положительный (+) заряд. Электроны имеют отрицательный (-) заряд. Нейтроны не заряжены.
Обычно атомы имеют одинаковое количество электронов и протонов.Тогда у атома нет заряда, он «нейтрален».
Но если вы будете стирать вещи вместе, электроны могут перейти от одного атома к другому. Некоторые атомы получают дополнительные электроны. У них отрицательный заряд. Другие атомы теряют электроны. У них есть положительный заряд. Когда заряды разделяются таким образом, это называется статическим электричеством.
Если две вещи имеют одинаковый заряд, они отталкиваются или отталкиваются друг от друга.
Если две вещи имеют разные заряды, они притягиваются или притягиваются друг к другу.
Итак, почему ваши волосы встают после того, как вы сняли шляпу?
Когда вы снимаете шляпу, она натирает ваши волосы. Электроны движутся от ваших волос к шляпе.
Теперь у каждого волоска одинаковый положительный заряд. Вещи с одинаковым зарядом отталкивают друг друга. Поэтому волосы стараются отойти друг от друга. Самое дальнее, что они могут получить, это встать и подальше от всех остальных волосков.
Если вы идете по ковру, электроны переходят от ковра к вам.Теперь у вас есть лишние электроны. Коснитесь дверной ручки и ЗАП! Электроны движутся от вас к ручке. Вы получаете шок.
Easy Science Projects
Хотите зажечь лампочку с помощью воздушного шара? Согнуть струю воды? Попробуйте эти быстрые и простые научные проекты дома …..
Get Great Static Electric Projects →
,