Статическое электричество: 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 все
Появление 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 опасна
Важно! 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 ковру
- 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 волосы
Причины 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.
причина возникновения заряда — трение
Существует 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 — гроза
Область 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.
Вам это будет интересно Особенности расчета делителя напряжения
Намного чаще статика применяется на производстве: при покраске поверхностей, очищении от пыли примесей, создании ворса и т.д.
Какая опасность статического напряжения
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 пожару
Намного 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 предосторожности
Статическое 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.
Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/staticheskoe-elektrichestvo
Как избавить волосы от статического электричества
Пока стилисты не объявили тренд на разлетающиеся во все стороны волосы, будем бороться со статическим электричеством. Предлагаем 10 эффективных способов.
Статическое электричество возникает при трении одной поверхности о другую (шапки или расчески — о волосы, например) или в результате резкого перепада температур (улица — помещение). Как следствие образуются разнозаряженные частицы, которые отталкиваются друг от друга, а волосы подражают отцветающему одуванчику. ELLE вспоминает законы физики и рассказывает, снять статическое электричество с волос.
Головомойка через день
Многие привыкли мыть голову каждый день, однако такое усердие может стать причиной повышенной сухости волос: кожный себум и натуральный смазочный материал для волос не успевает накапливаться. А вероятность возникновения разряда на сухих волосах в разы выше. Если же устраивать головомойку через день, этого промежутка хватит для сохранения необходимого количества жиров, при этом локоны не будут выглядеть как у поклонника гранжа.
Качественную профилактику появления статического электричества обеспечат кремы, лосьоны, растительные масла. Их нужно наносить на влажные волосы в небольшом количестве: достаточно капли средства размером с пятирублевую монету. Разотрите ее в ладонях и распределите по всех длине, не втирая в корни. Если вы пока не обзавелись несмываемым средством, предназначенным специально для волос, в экстренных случаях сгодится и обычный негустой лосьон для тела или рук.
Ионизаторы
Электрические гаджеты для сушки и стайлинга обезвоживают пряди, делая их тонкими, ломкими, спутанными и заряженными амперами. Производители решили эту проблему, придумав фены и щипцы с турмалиновым покрытием либо функцией ионизации. Эта технология позволяет распылять вместе с потоком воздуха отрицательно заряженные ионы, тем самым нивелируя накопленные в волосах положительные заряды, а значит, статику. Если есть возможность высушить локоны вовсе без фена, не упускайте ее. Еще один вариант — приобрести ионизатор воздуха.
Правильная расческа
Пластиковые расчески при контакте с волосами получают отрицательный заряд, тогда как волосы — противоположный. Результат вам известен. Замените их силиконовыми, карбоновыми, деревянными, с щетиной из натурального ворса (особенно, кабана), эбонитовыми, ионными на аккумуляторах, или же выбирайте пластиковые с антистатическим покрытием. И помните: чем реже расположены зубцы и чем меньше их количество, тем ниже вероятность удара током.
Быстро снять статическое электричество с волос поможет вода. Зайдя в кафе или кинотеатр, можно быстренько укрыться в дамской комнате, снять шапку и слегка сбрызнуть волосы обычной водой из-под крана. Либо носить с собой флакончик с термальной водой. Правда в обоих случаях эффект будет недолгим и буквально испариться вместе с влагой.
Брелок-антистатик
Повесьте к ключам специальный брелок, составленный из металлических и резиновых частей. При необходимости достаете его, прикасаетесь пальцем к металлическому краю, а резиновым проводите по волосам. Готово!
Салфетки для белья
Носите с собой dryer sheet — антистатические салфетки для сушки белья в стиральной машине. Часто они выпускаются ароматизированными, но в данном случае лучше обойтись вариантом fragrance-free. Такие салфетки быстро помогают, когда заходя с улицы, вы снимаете шапку и видите в зеркале одуванчик. Достаточно лишь провести салфеткой по волосам (или же сначала по расческе, если она выполнена из обычного пластика). Для одежды и колготок они так же подходят.
Шапки, связанные из любых синтетических волокон, особенно, акрила — гарантия того, что из волос посыпаться искры. Чтобы избежать этого, перед выходом из дома обработайте изнанку антистатиком для одежды. А лучше купите (или даже свяжите) головной убор из натуральной шерсти или хлопка.
Обувь на кожаной подошве
Любая обувь на резиновой подошве (эй, кроссовки и «Тимберлэнды», к вам это относится в первую очередь) не мешает электрическим разрядам накапливаться в волосах, тогда как подошва из кожи обладает лучшим заземлением. Поэтому зимой сапоги и ботильоны на подошве из натуральной кожи полезны не только ногам, но и прическе.
Антистатики для волос
Напоследок мы оставили самый очевидный ответ на вопрос «как избавить волосы от статического электричества»: спрей-антистатик либо любой термо-спрей. Первый работает, в основном, с заряженными частицами, остальные избавляют от сухости. Итог один: укладка, какой ее задумали вы, а не законы физики.
