Статическое электричество: забава или реальная опасность?

Всем нам знакомо неприятное ощущение, когда берешься за металлическую ручку двери и получаешь легкий удар током или при снятии одежды из синтетики слышишь потрескивание, а иногда и видишь искры.

Простой эксперимент: Надуваем воздушный шарик. Трем шарик о свитер из шерсти и дотрагиваемся им до разных поверхностей и предметов. Получается настоящий фокус! Шарик прилипает ко всему: к потолку, к стене, и даже к человеку.

Почему так происходит?

Объясняется все легко. Каждый предмет обладает электрическим зарядом, однако есть те, что легко теряют свои электроны, например – шерсть. При трении шарика о свитер  электрические заряды разделяются, и некоторая часть электронов со свитера переходит на шарик, приобретая отрицательный заряд. Нейтральные электроны предметов, к которым мы подносим шарик, отталкиваются от электронов шара и поверхность получает положительный заряд, а воздушный шар притягивает предмет к себе.

Этот эксперимент - показательный пример статического электричества.

Статическое электричество – это нарушение баланса электрических зарядов на поверхности или внутри материала, а также между материалами. Скопление заряда возникает из-за неустойчивых атомарных связей. Провоцирует его, как правило, трение, но иногда поводом становится некоторые виды излучений (рентген, радиация, ультрафиолет).

Статические заряды вырабатываются при трении. К примеру, кузов автомобиля трется о воздух, или его подвижные части между собой, синтетическая одежда трется о тело человека и многое другое. В таких случаях электростатический потенциал может достигать: до 6кВ на человеческом теле и до 10кВ на автомобильном кузове.

Статический разряд происходит при очень высоком напряжение, но очень низком токе. В случае низкой влажности даже расчесывание волос часто провоцирует накопление статического заряда с напряжением в десятки тысяч вольт, но ток высвобождения будет настолько мал, что его порой даже невозможно почувствовать. Именно из-за низких значений тока мгновенного разряда, статическое напряжение безвредно для человека.

Однако, для дорогостоящих электронных приборов, например микропроцессоров или транзисторов, статическое напряжение уже не так безобидно. Накопление статического потенциала может выводить из строя полупроводниковые приборы, в том числе и на производстве. Серьезная опасность таится на взрывоопасных и пожароопасных объектах, при разрядах возникают искры, которые могут легко привести к возгоранию примесей присутствующих в воздухе.

Полностью устранить статическое электронапряжение не представляется возможным, но его можно существенно снизить. Одной из эффективных мер нейтрализации в домашних условия является увлажнение воздуха. Если относительная влажность воздуха достигает 85% электростатический заряд не накапливается. Кроме того, рекомендуется носить одежду из натуральных тканей – лен, хлопок и полностью отказаться от синтетики.

Для того чтобы защитить промышленное оборудование от статического напряжения, необходимо применять защитное заземление. Заряды будут стекать в землю при соединении оборудования с заземляющим контуром и их накопление полностью исключается.

Для работы с высокочувствительной электроникой также применяется заземление. Заземляют стол, стул, токопроводящее напольное покрытие, а рабочий должен быть одет в токопроводящую одежду и обувь. Необходимо использовать заземление инструмента и заземляющие браслеты.

С развитием современных технологий человек научился извлекать пользу из статического электричества. Накопленный заряд применяют при изготовлении и нанесении этикеток, а также при порошковой покраске автомобилей, при кашировании пиломатериалов и в бумажной промышленности.