Що таке статичний заряд. Статичну електрику і захист від нього

Воно може виникати на ізольованих провідниках, на поверхні або в об'ємі діелектриків.

Тертя, що виникає при зіткненні двох речовин різного роду, веде до електризації діелектриків. Це відбувається через різних молекулярних і атомних сил. Можна сказати, що статичну електрику виходить при порушенні їх рівноваги завдяки придбанню або втрати електрона.

Пояснити цей процес дуже просто. Стан рівноваги атома досягається при наявності однакового числа протонів і електронів. Переміщаючись від одного атома до іншого, електрони формують позитивні і негативні іони. При їх дисбаланс і виникає статичну електрику.

Протони і електрони мають однаковий електричний заряд, але з різною полярністю. Він вимірюється в кулонах і визначає кількість електрики, яке проходить за 1 сек. в поперечному перерізі провідника. Статичний заряд прямо пропорційний числу нестійких іонів, тобто дефіциту або надлишку електронів.

Статичну електрику здатне генеруватися. Це відбувається за рахунок відсутності у позитивного іона одного електрона, внаслідок чого він може приймати від негативної частки вільний електрон. У свою чергу негативний іон може являти собою атом або молекулу, що володіє великою кількістю електронів. У цих випадках є один електрон, який здатний нейтралізувати позитивний заряд.

Основними причинами, які ведуть за собою виникнення статичної електрики, є:

• віддалення або контакт двох матеріалів;
• швидкі температурні перепади;
• УФ-випромінювання, радіація, сильні електричні поля,;
• операції, вироблені шляхом нарізування (розкрійні верстати або бумагорезальниє машини);
• наведення, тобто виникнення електричного поля, викликаного статичним зарядом.

Явище, зване статичною електрикою, зустрічається повсюдно в побуті. Електростатичний розряд відбувається при дуже високих показниках напруги, але при низьких токах. При цьому не виникає небезпеки для людини.

Незважаючи на це, захист від статичної електрики необхідна, так як воно може бути небезпечним для багатьох елементів електроприладів. Від нього дуже часто страждають транзистори, мікропроцесори, схеми і т.д. Працюючи з радіоелектронними компонентами, необхідно вживати заходів і запобігати накопиченню статичного заряду.

Пряма небезпека існує при блискавках, що виникають в процесі утворення грозових хмар. Хмари внаслідок руху повітряних потоків, які насичені водяними парами, можуть утворювати Також такі розряди часто виникають між зарядженими хмарами і землею. У цьому випадку потрібен захист від статичної електрики у вигляді блискавковідводів. Вони здатні провести розряд прямо в землю. Крім блискавок, грозова хмара створює небезпечні електричні потенціали на ізольованих предметах з металу через процес

Легкі одержувані в результаті різних проявів статичної електрики, з першого погляду нешкідливі, але це далеко не так. Це явище може приховувати в собі велику небезпеку, так як виникає іскра здатна викликати загоряння. Статичну електрику і захист від нього - це два поняття, які повинні бути відомі кожному, так як через незнання трапляються часом серйозні неприємності.

У побуті і на виробництві необхідно попереджати виникнення такого різновиду електрики. Для цього слід проводити регулярно Легкозаймисті рідини - це ще одна серйозна загроза. Ними необхідно користуватися в добре провітрюваних місцях, що дозволяє частково запобігти статичну електрику (і захист від нього в такому випадку вам майже гарантована). Використовуйте в процесі роботи з такими рідинами натуральний одяг, заземлення обертових механізмів і тільки металеву тару для зберігання рідин, здатних швидко запалюватися.

походження

Електризація діелектриків тертям може виникнути при зіткненні двох різнорідних речовин через відмінності атомних і молекулярних сил (через відмінності роботи виходу електрона з матеріалів). При цьому відбувається перерозподіл електронів (в рідинах і газах ще й іонів) з утворенням на дотичних поверхнях електричних шарів з протилежними знаками електричних зарядів. Фактично атоми і молекули однієї речовини, що володіють більш сильним тяжінням, відривають електрони від іншої речовини.

З іншого боку, такі напруги можуть бути небезпечні для елементів різних електронних приладів - мікропроцесорів, транзисторів і т. П. Тому при роботі з радіоелектронними компонентами рекомендується вживати заходів щодо запобігання накопичення статичного заряду.

блискавки

В результаті руху повітряних потоків, насичених водяними парами, утворюються грозові хмари, які є носіями статичної електрики. Електричні розряди утворюються між різнойменними зарядженими хмарами або, частіше, між зарядженим хмарою і землею. При досягненні певної різниці потенціалів відбувається розряд блискавки між хмарами або на землі. Для захисту від блискавок встановлюються громовідводи, які проводять розряд безпосередньо в землю.

Примітки

Див. також

посилання

• Електротехнічна енциклопедія # 143. Війна зі "статикою" в автомобілі і будинки
• Інтерес. Стаття

Wikimedia Foundation. 2010 року.

Дивитися що таке "Статична електрика" в інших словниках:

Статистична електрика - см. Електрика статичну ...

Статичної електрики, кілька ЕЛЕКТРИЧНИХ ЗАРЯДІВ в стані спокою, а не руху, як у випадку з СТРУМОМ. Як правило, незаряджені АТОМИ володіють однаковою кількістю позитивних і негативних електронів. ... ... Науково-технічний енциклопедичний словник

статистична електрика - 3.1 статичну електрику: Сукупність явищ, пов'язаних з поділом позитивних і негативних електричних зарядів, збереженням і релаксацією вільного електростатичного заряду на поверхні або в об'ємі діелектриків або на ... ... Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації - (Electricity) Поняття електрику, отримання і застосування електрики Інформація про поняття електрику, отримання і застосування електрики Зміст - це поняття, що виражає властивості і явища, обумовлені структурою фізичних ... ... Енциклопедія інвестора

Сущ., С., Употр. сравн. часто Морфологія: (немає) чого? електрики, чому? електрики, (бачу) що? електрику, ніж? електрикою, про що? про електрику 1. Електрикою називають вид енергії, яку люди використовують для приведення в ... ... Тлумачний словник Дмитрієва

- (від грец. Elektron бурштин, так як бурштин притягує легкі тіла). Особливе властивість деяких тіл, що виявляється тільки за певних умов, напр. при терті, теплоті, або хімічних реакціях, І що виявляється притягненням легших ... ... словник іноземних слів російської мови

ЕЛЕКТРИКА статичні - сукупність явищ, пов'язаних з виникненням, збереженням і релаксацією вільного електричного заряду на поверхні (або в обсязі) діелектриків або на ізольованих провідниках. Заряди статичної електрики (СЕ) утворюються при самих ... ... Російська енциклопедія з охорони праці

Поняття про статичному електриці знайоме всім зі шкільного курсу фізики. Статичну електрику виникає в процесі появи зарядів на провідниках, поверхнях різних предметів. З'являються вони в результаті тертя, що виникає при зіткненні предметів.

Що це таке - статичну електрику

Всі речовини складаються з атомів. В атомі знаходиться ядро, навколо якого розташовані в однаковій кількості електрони і протони. Вони здатні переміщатися з одного атома в інший. При русі формуються негативні і позитивні іони. Їх дисбаланс призводить до того, що виникає статика. Статичний заряд протонів і електронів в атомі однаковий, але має різну полярність.

Статика з'являється в побуті. Статичний розряд може відбуватися при низьких токах, але високих напругах. Небезпеки для людей в цьому випадку немає, але розряд небезпечний для електроприладів. Під час розряду страждають мікропроцесори, транзистори та інші елементи схеми.

Причини виникнення статистичного електрики

Виникає статика при наступних станах:

• контакті або відстані один від одного двох різних матеріалів;
• різких перепадах температури;
• радіації, УФ-випромінювання, рентгенівських променях;
• роботі паперорізальної машини і розкроювальних верстатів.

Статика часто виникає під час грози або перед нею. Грозові хмари при русі по повітрю, насиченому вологою, утворюють статичну електрику. Розряд відбувається між хмарою і землею, між окремими хмарами. Пристрій блискавковідводів допомагає провести заряд в землю. Грозові хмари створюють електричний потенціал на металевих предметах, що викликають легкі удари при дотику до них. Для людини удар не є небезпечним, але потужна іскра здатна викликати загоряння деяких предметів.

Кожен житель неодноразово чув тріск, який лунає при знятті одягу, удар від дотику до автомобіля. Це є наслідком появи статики. Електророзряд відчувається при нарізанні паперу, розчісування волосся, при переливанні бензину. Вільні заряди супроводжують людину всюди. Використання різних електричних пристроїв збільшує їх появу. Вони виникають при пересипанні і подрібненні твердих продуктів, перекачуванні або переливанні горючих рідин, при перевезенні їх в цистернах, при змотуванні паперу, тканин і плівки.

Заряд з'являється в результаті електричної індукції. На металевих корпусах автомобілів в суху пору року створюються великі електричні заряди. Екран телевізора або монітор комп'ютера здатний заряджатися від впливу променя, створюваного в електронно-променевої трубки.

Шкода і користь від статистичної електрики

Статичний заряд намагалися використовувати багато вчених і винахідники. Створювалися громіздкі агрегати, користь від яких була низькою. Корисним виявилося відкриття вченими коронного розряду. Він широко використовується в промисловості. За допомогою електростатичного заряду фарбують складні поверхні, очищають гази від домішок. Все це добре, але існують і численні проблеми. Електроудари бувають великої потужності. Вони здатні іноді вражати людини. Це трапляється і вдома, і на робочому місці.

Шкода статичної електрики проявляється в ударах різної потужності при знятті синтетичного светри, при виході з автомобіля, включенні і виключенні кухонного комбайна і пилососа, ноутбука і мікрохвильової печі. Ці удари можуть виявитися шкідливими.

Виникає статичну електрику, яке позначається на роботі серцево-судинної і нервової систем. Від нього слід захищатися. Сам чоловік теж часто є переносником зарядів. При зіткненні з поверхнями електроприладів відбувається їх електризація. Якщо це контрольно-вимірювальний прилад, справа може закінчитися його поломкою.

Струм розряду, принесеного людиною, своїм теплом руйнує з'єднання, розриває доріжки мікросхем, знищує плівку польових транзисторів. В результаті схема приходить в непридатність. Найчастіше це відбувається не відразу, а на будь-якому етапі в процесі роботи інструменту.

На підприємствах, що обробляють папір, пластмасу, текстиль, матеріали часто поводяться неправильно. Вони склеюються один з одним, прилипають до різних видів обладнання, відштовхуються, збирають багато пилу на себе, намотуються неправильно на котушки або бобіни. Виною цього є виникнення статичної електрики. Два однакових по полярності заряду відштовхуються одна від одної. Інші, один з яких заряджений позитивно, а інший - негативно, притягуються. Так само поводяться і заряджені матеріали.

На поліграфічних підприємствах і в інших місцях, де використовуються в роботі легкозаймисті розчинники, можливе виникнення пожежі. Це відбувається в тих випадках, коли на операторі надіта взуття з струмонепровідними підошвою, а обладнання не має правильного заземлення. Здатність загоряння залежить від наступних факторів:

• типу розряду;
• потужності розряду;
• джерела статичного розряду;
• енергії;
• наявності поблизу розчинників або інших горючих рідин.

Розряди бувають іскровими, кистьовими, легкими кистьовими. Від людини виходить іскровий розряд. Кистьовий виникає на загострених частинах обладнання. Енергія його настільки мала, що він практично не викликає загрози пожежі. Кистьовий розряд ковзний виникає на листових синтетичних, а також на рулонних матеріалах з різними зарядами на кожній стороні полотна. Небезпека він представляє таку ж, як іскровий розряд.

Вражаюча здатність - головне питання для фахівців з техніки безпеки. Якщо людина тримається за бобіну і сам знаходиться в зоні напруги, його тіло теж зарядиться. Для зняття заряду потрібно обов'язково доторкнутися до заземлення або до заземленого обладнання. Тільки тоді заряд піде в землю. Але людина при цьому отримає сильний чи слабкий електричний удар. В результаті відбуваються рефлекторні рухи, які іноді призводять до травми.

Тривале перебування в зарядженої зоні призводить до дратівливості людини, до зниження апетиту, погіршення сну.

Пил з виробничого приміщення видаляється за допомогою вентиляції. Вона накопичується в трубах і може спалахнути від статистичного іскрового розряду.

Як зняти статичну електрику з людини

Саме найпростіше засіб захисту від нього - заземлення обладнання. В умовах виробництва використовуються для цієї мети екрани і інші пристосування. У рідких речовинах застосовуються спеціальні розчинники і присадки. Активно використовуються антистатичні розчини. Це речовини з низькою молекулярною масою. Молекули в антистатиками легко переміщуються і вступають в реакцію з вологою, що міститься в повітрі. За рахунок цієї характеристики з людини знімається статика.

Якщо взуття оператора на струмонепровідними підошві, він повинен обов'язково доторкнутися до заземлення. Тоді догляд статичного струму в землю не можна буде зупинити, але чоловік отримає сильний чи слабкий удар. Дія статичного струму ми відчуваємо після ходьби по килимах і паласи. Удари струмом отримують водії, що виходять з машини. Від цієї проблеми позбутися легко: досить доторкнутися до дверей рукою, сидячи на місці. Заряд стече в землю.

Добре допомагає проведення іонізації. Робиться це за допомогою антистатической планки. Вона має багато голок зі спеціальних сплавів. Під дією струму в 4-7кВ повітря навколо розкладається на іони. Використовуються і повітряні ножі. Вони являють собою антистатическую планку, через яку вдувається повітря і очищає поверхню. Заряди статики активно утворюються при розбризкуванні рідин, що володіють діелектричними властивостями. Тому для зниження дії електронів можна допускати падаючої струменя.

Бажано використовувати антистатичний лінолеум на підлозі і частіше проводити прибирання за допомогою засобів побутової хімії. На підприємствах, пов'язаних з обробкою тканин або паперу, проблему позбавлення від статики вирішують змочуванням матеріалів. Підвищення вологості не дає накопичуватися шкідливому електрики.

Щоб зняти статику, необхідно:

• зволожувати повітря в приміщенні;
• обробляти килими і паласи антистатиками;
• протирати сидіння в машині і в кімнатах антистатичними серветками;
• частіше зволожувати шкіру на собі;
• відмовитися від синтетичного одягу;
• носити взуття на шкіряній підошві;
• запобігати появі статики на білизну після прання.

Добре зволожують атмосферу кімнатні квіти, киплячий чайник, спеціальні пристосування. Антистатичні склади продаються в магазинах побутової хімії. Вони розпорошуються над килимовій поверхнею. Можна виготовити антистатик самостійно. Для цього беруть пом'якшувач тканини (1 ковпачок), виливають в пляшку. Потім ємність наповнюється чистою водою, яку розбризкують над поверхнею килима. Серветки, змочені антистатиком, нейтралізують заряди на оббивці сидінь.

Зволоження шкіри проводиться лосьйоном після душу. Руки протираються кілька разів в день. Слід поміняти одяг на натуральну. Якщо вона заряджається, обробити антистатиками. Рекомендується носити взуття зі шкіряною підошвою або ходити по будинку босоніж. Перед пранням бажано насипати на одяг ¼ склянки соди (харчовий). Вона знімає розряди електрики і пом'якшує тканину. При полосканні білизни можна додати в машину оцет (¼ склянки). Сушити білизну краще на свіжому повітрі.

Усі перелічені заходи допомагають нейтралізувати статичні проблеми.

Статичну електрику - це сукупність електричних зарядів на поверхні матеріалу, зазвичай ізоляторах. Це електрику тому і називається статичним бо немає ніякого струму, що протікає, як зазвичай - змінного або постійного струму. Для розуміння статичної електрики необхідно зрозуміти основи атомів і магнетизму. Всі фізичні об'єкти складаються з атомів. Усередині атома знаходяться протони, електрони і нейтрони. Протони позитивно заряджені, негативно заряджені електрони і нейтральні нейтрони.

Як правило, два матеріали беруть участь в статичному електриці, один, що має надлишок електронів або негативних (-) зарядів на його поверхні і інший матеріал, що мають надлишок позитивних (+) електричних зарядів. Атоми на поверхні матеріалу, які втратили один або більше електронів матиме позитивний (+) електричний заряд, придбали негативний (-).

Причини статичної електрики

Статичну електрику зазвичай утворюється, коли деякі матеріали втирається один проти одного - як шерсть по пластику або підошви взуття по килиму. Це явище також виникає, якщо матеріали притискати один до одного.

Матеріал, який втрачає електрони набуває надлишок зарядів позитивних (+). Матеріал, який отримує електрони отримує надлишок негативних (-) зарядів на його поверхні. Статичну електрику утворюється набагато краще, коли повітря сухе або низька вологість. Коли повітря вологий, молекули води можуть збиратися на поверхні різних матеріалів. Це може перешкоджати накопиченню електричних зарядів. Це має відношення до форми молекули води і своїх власних електричних сил. Але коли є екстремальні турбулентності між краплями води, такі як в хмарі гроза, статичні електричні заряди можуть накопичуватися на краплях води. Бенджамін Франклін за допомогою літаючих змій в шторм показав що статичну електрику утворюється також в хмарі під час грози.

Властивості статичної електрики

Статична електрика може притягувати або відштовхувати матеріали один одного. Це також може викликати іскру при переході від одного матеріалу до іншого.

Типовим прикладом статичної електрики є невеликий електричний струм, Який може відчуватися, коли стосуються дверної ручки під час сухої погоди.

Статичну електрику утворюється, коли накопичуються додаткові електрони (негативно заряджені частинки) і вони скидаються.

Цей тип електроенергії не рухається через дроти, а накопичується на поверхні і передає заряди від одного елемента до іншого. Популярні демонстрації цього зазвичай включають розтирання повітряної кулі по тканині, такий як вельветові штани, а потім поміщають шар поруч зі стіною, де куля самостійно може дотримуватися.

Існування людини в конкретному середовищі пов'язується з впливом на нього (і на навколишні умови) електромагнітних полів. Який можна зробити висновок у разі наявності нерухомих зарядів? Значить, мова йде про електростатичних полях.

Головна небезпека

В даному випадку нервова система людей відчуває велике навантаження. Це обумовлено тим, що електричні поля від надмірної кількості зарядів впливають на тіло, одяг і предмети. Серцево-судинна система організму також реагує на ці явища.

Основна інформація

Що являє собою статичну електрику? Воно виникає тоді, коли відбувається порушення внутримолекулярного або атомного рівноваги. Це обумовлено втратою або придбанням електрона. У нормі для атома характерно рівноважний стан. Це пояснюється однаковим числом негативних і позитивних частинок. Йдеться про електрони і протонах. Перші легко переміщуються від одних атомів до інших. При цьому відбувається формування негативних і позитивних іонів. Таким чином, статична електрика виникає тоді, коли відбувається подібний дисбаланс.

Головні причини появи

Статична електрика може виникнути під впливом ряду факторів, серед яких можна виділити наступні:

Детальніше про небезпеки

Електризація різних матеріалів може становити загрозу для людей. У зв'язку з цим правила захисту від статичної електрики потрібно знати кожному. Головна небезпека полягає в можливості виникнення іскрового розряду. Це відноситься як до ізольованого проводить об'єкту, так і до наелектризованої поверхні.

Можливість виникнення розряду

Це відбувається тоді, коли напруженість відповідного поля над поверхнею провідника або діелектрика (що обумовлено накопиченням зарядів на них) досягло критичної величини. Останню іноді називають пробивний. Дана величина для повітря становить приблизно 30 кВ / м.

інші небезпеки

Через іскрових розрядів може стати причиною пожежі горючих сумішей. Це трапиться тоді, коли енергія, що виділяється буде більше тієї, яка посприяла початку пожежі. також існує загальне значення. Ця енергія повинна бути вище мінімального аналогічного параметра запалювання горючої суміші.

Можливі наслідки

Навіщо потрібно знати основні правила захисту від статичної електрики? У деяких випадках від його впливу можуть виникнути небажані нервові і больові відчуття. Іноді це призводить до мимовільного різкого руху людини. В результаті він може отримати будь-яку механічну травму. В даному випадку велику роль відіграє власне статичну електрику людини.

особливості контролю

Існує відповідний ГОСТ. Статичну електрику дійсно може бути вкрай небезпечним. Для зниження ризиків встановлені допустимі рівні напруженості відповідних полів. Все це повинно жорстко контролюватися на робочих місцях. Також необхідно дотримуватися санітарно-гігієнічні норми. Дані вимоги поширюються на поля, які виникають через електризації певних матеріалів, а також під час використання установок. В останньому випадку мається на увазі висока напруга постійного струму. Їх дотримання - основний захист від статичної електрики. ГОСТ визначає допустимі рівні напруженості на робочих місцях. Також там прописані загальні вимоги до захисних засобів і здійснення контролю. Що стосується допустимих рівнів напруженості електричних полів, то вони встановлюються з урахуванням часу перебування співробітників на робочих місцях.

Вибір відповідних коштів

Захист від статичної електрики може бути організована різними способами. Перш за все потрібно брати до уваги наступне:

1. Особливості технологічних процесів.
2. Мікроклімат приміщень.
3. Фізико-хімічні властивості оброблюваних матеріалів.

Таким чином, розробляється підхід до організації заходів з безпеки. Зняття статичної електрики може бути реалізовано кількома шляхами:

1. Усуненням утворилися зарядів.
2. Зменшенням їх інтенсивності.

Що стосується останнього випадку, То відповідь на питання про те, як зняти статичну електрику, полягає в наступному: це досягається завдяки зниженню сили і швидкості тертя, підвищення провідності матеріалів і відмінностей в їх відповідних властивостях. Далі слідують практичні рекомендації:

Найдієвіші методи

Заряди можуть утворитися в процесі розбризкування, розпилення та расплесківанія певних рідин. Ідеально, коли такі явища будуть усунені зовсім. Якщо такої можливості немає, то потрібно хоча б максимально їх обмежити. Наприклад, при наповненні резервуарів діелектричними рідинами використовувати вільно падаючу струмінь не можна. В цьому випадку зливний шланг прямує уздовж стінки для того, щоб уникнути бризок. Ідеально, якщо є можливість опустити його під рівень рідини. Чим менше електропровідність матеріалів, тим вище інтенсивність утворення зарядів. Таким чином, бажано підвищувати раніше вказаний параметр наявних елементів. Це можна зробити за допомогою введення антистатичних присосок. Відповідно, для покриття підлог повинен використовуватися спеціальний лінолеум. Проведення періодичної антистатической обробки килимів дуже бажано. Це також відноситься і до синтетичних тканин. Бажано, щоб дотичні речовини і предмети були виготовлені з аналогічних матеріалів. В цьому випадку контактна електризація також виключена. Наприклад, поліетиленовий порошок повинен зберігатися в бочках з аналогічних матеріалів. Транспортувати і пересипати його краще тільки з використанням відповідного трубопроводу і шланга. У деяких випадках здійснити це неможливо. Тоді допустимо застосування матеріалів, які близькі за діелектричними властивостями. Отже, можна зробити невеликий висновок про те, що для захисту від статичної електрики необхідно застосування слабо або неелектрізующіхся матеріалів. Також потрібно прагнути до усунення таких явищ в роботі з діелетріческімі рідинами:

1. Плескання.
2. Розбризкування.
3. Розпилення.
4. Тертя.

Якщо можливості повного усунення немає, то потрібно хоча б максимально обмежити їх.

додаткові способи

Вологе повітря має достатню провідність для того, щоб утворюються заряди могли стікати через нього. Таким чином, у відповідному середовищі вони практично не виникають. Виходячи з цього зволоження повітря - найпоширеніший і найпростіший спосіб боротьби зі статичною електрикою. Також існують і інші методи забезпечення безпеки. Йдеться про іонізацію повітря. Вона також є поширеним методом боротьби з електричними зарядами. Справа в тому, що іони сприяють їх нейтралізації. Вони виробляються спеціальним приладом. Побутовий іонізатор має масу переваг. Перш за все, він сприяє поліпшенню аероіонного складу повітряного середовища приміщення. При цьому усуваються електричні заряди, які виникають на одязі, синтетичних покриттях і килимах. Що стосується виробництва, то там використовуються найпотужніші іонізатори. зустрічаються різні конструкції. Однак електричні іонізатори найбільш поширені.