Статична напруга приносить користь, а іноді і неприємності. Спробуємо розібратися чому. На дружній вечірці змішайте в чашці ложку солі і дрібку перцю. Попросіть друзів розділити суміш на складові. Після марних спроб продемонструйте їм невеличкий експеримент. Розчешіть волосся пластикової гребінцем, а потім доторкніться нею до вмісту чашки. Частинки перцю самі вискочать з ємності. В основі цього забавного досвіду лежить цікаве явище статичної електрики.
Просто про складне Під словом «електрику» вчені мають на увазі взаємодію електричних зарядів. Їх рух впорядковано, щоб люди могли користуватися різноманітними приладами і механізмами: від чайника до тролейбуса. Статичну електрику не поспішає запускати в роботу холодильник або мобільний телефон. Воно знаходиться в стані релаксації. Тобто, вільний заряд зберігається, поки не виникнуть умови для руху. Це досить просто: уявіть пожежного, який чекає повідомлення про загорання житлового будинку.
Як відкрили статичну електрику Приблизно вісім тисяч років тому наші предки приручили диких кіз і овець. Вони помітили, що вироби з вовни мають незвичайну здатність накопичувати заряд. Вперше поняття про статичному електриці намагався сформулювати давньогрецький математик Фалес. Для своїх дослідів він використовував бурштин. Камінь притягує дрібні легкі частинки, якщо натерти його вовняною тканиною. Тоді з цього явища не змогли отримати користь. Електрон по-грецьки бурштин. На честь нього набагато пізніше назвали елементарну частинку з негативним зарядом.
Через дві тисячі років придворний лікар англійської королеви Вільям Гілберт описує, що таке статичну електрику. У своєму науковій праці з фізики він підкреслює споріднену природу електрики і явища магнетизму. Дослідження британця стали початком для докладного вивчення теми серед колег в Європі. Більш чітке поняття про статичному електриці дав досвід Отто фон Геріке. Німець зібрав перший електростатичний механізм. Це був шар з сірки на залізному стрижні. В результаті вчений дізнався, що предмети під впливом електрики можуть не тільки притягатися, а й відштовхуватися один від одного.
трохи науки Сьогодні причини виникнення статичної електрики добре вивчені. Це явище спостерігається на поверхнях деяких предметів в результаті взаємодії з іншими матеріалами. Сила заряду і його здатність зберігатися залежать від їх властивостей і складу. Найпростіший приклад взаємодії тіл - тертя. Чим інтенсивніше і швидше дівчина розчісує волосся, тим сильніше утворюється заряд. Статичну електрику оточує людей всюди, але вони помічають його не завжди. Електростатичні заряди утворюються в сонячну погоду при пересуванні на автомобілі. Вони накопичуються від напруги, яке виникає між асфальтом і кузовом. Якщо водій не використовує антистатик, це призведе до іскри.
Мовою фізиків такий процес називається електролізація. Вона виникає при терті двох різних матеріалів - діелектриків, які слабо проводять електричний струм. Якщо у діелектриків однакові характеристики, то заряд не утворюється. Інший варіант як отримати статичну електрику - взаємодія діелектрика і заізольованого провідника. Тобто за умови, що провідник не може поділитися отриманою електростатичного енергією з іншим предметом.
Небезпека статичної електрики Більшість явищ статичної електрики в повсякденному житті людина просто не помічає. Незначні неприємності можуть виникнути при використанні одягу з вовни або синтетики. Величини струмів в цьому випадку дуже невеликі і не залишають травм. На побутовому рівні це цілком безпечно. Складнощі виникають, коли мова заходить про промислове виробництво, підприємствах переробної галузі або машинобудування. У великих кількостях електростатичні заряди присутні на виробництві. Верстати, сепаратори, стрічки транспортера можуть володіти значним потенціалом.
Якщо таких факторів багато, утворюється електричне поле з високими показниками напруженості. У цій обстановці знаходиться не тільки некомфортно, але і небезпечно для здоров'я. Головна причина для занепокоєння в умовах небезпечного виробництва - пожежна небезпека статичної напруги. На поверхні обладнання чи одягу може накопичитися великий заряд. Йдеться про роботу з легкозаймистими рідинами, горючими газами і вибухонебезпечними сумішами. Іскра може стати причиною серйозної аварії.
Захист від статичної електрики
Щоб уникнути несприятливого впливу цього явища, розроблений державний стандарт показника напруженості електростатичних полів. Його максимально допустимий рівень 60 кВ / м в годину. Вони можуть змінюватися від часу знаходження робітника в небезпечному приміщенні. Виміряти рівень заряду статичної електрики - завдання для професіонала. Ключовим показником є залежність опору поля (його здатність перешкоджати проходженню струму) і його напруженості (відношення сили поля до величини заряду). На цьому ґрунтується робота вимірювальних приладів.
Вплив статичної електрики на організм людини може бути згубним і викликає різні захворювання, в тому числі психічні. Якщо говорити про виробничу безпеки в цілому, основних способів боротьби два: 1. Зниження можливості освіти електростатичних зарядів. 2. Усунення накопичення електростатичних зарядів.
Щоб зменшити тертя - деталі обладнання шліфують і змащують. Для виготовлення механізмів застосовуються однакові матеріали. Позбутися від зарядів можна за допомогою заземлення верстатів. Статична електрика може зіграти злий жарт під час розпилювання або розбризкування рідин з низькими показниками провідності струму. Це загрожує їх займанням. Проблема вирішується використання спеціальної тари і умовами обробки. До індивідуальних засобів захисту від статичної напруги можна віднести кілька найменувань: 1. Спеціальний одяг (штани і куртка). 2. Взуття з підошвою, що забезпечує ізоляцію. 3. Рукавички. 4. Браслети для зняття діелектричного напруги.
Немає лиха без добра Статичну електрику приносить не тільки шкоду, але і користь. З розвитком технологій, люди приручили статичну електрику і навчились отримувати від неї вигоду. Так явище успішно використовується при ламінінаціі пиломатеріалів, в паперовій промисловості. Накопичений заряд допомагає при виготовленні і нанесенні етикеток і при якісної порошкового фарбування автомобілів.
|