El concepto de un fenómeno natural llamado "electricidad estática" es conocido por la mayoría de las personas del curso de física escolar. Describe la experiencia cuando pedazos de papel finamente picados comienzan a adherirse a un cepillo para el cabello desgastado o una varita de ebonita. El fenómeno en estudio se presenta en este ejemplo como la atracción de elementos heterogéneamente cargados, lo que se explica por la separación de cargas debido al trabajo de fricción. Sin embargo, en la naturaleza hay otras manifestaciones de este efecto, que no son para nada como un experimento o una experiencia entretenida. Habiéndolos conocido, es más fácil entender qué es el estrés estático y cómo es posible tratarlo en la producción y en las condiciones domésticas.
Determinación de electricidad estática.
Por definición, la electricidad estática como efecto es un fenómeno peligroso que amenaza la salud y la práctica de cualquier persona. Para comprender y comprender su naturaleza, debe recordarse que todas las sustancias conocidas consisten en moléculas y la última de las partículas más pequeñas llamadas átomos. En su centro hay un núcleo con protones y neutrones, y grupos de electrones rotan a su alrededor en diferentes órbitas. La carga total de estas partículas corresponde al mismo indicador para los protones; por lo tanto, el átomo en su conjunto es neutral.
En algunas sustancias, los electrones cargados negativamente están tan distantes del centro que, con la más mínima violación del equilibrio de energía, se mueven desde sus órbitas constantes. Esto generalmente ocurre como resultado de la fricción, cuando se libera una pequeña cantidad de energía térmica en una sustancia.
Cuando los electrones se alejan del núcleo, adquiere una carga positiva, y un número significativo de partículas con cargas opuestas (iones) aparecen en el cuerpo del material. Son la fuente y la causa principal de la llamada "electricidad estática".
Causas de ocurrencia y manifestación
El voltaje estático ocurre debido a una violación del equilibrio general de partículas cargadas eléctricamente presentes en cualquier materia. Se forma no solo de acuerdo con un escenario planificado previamente: a solicitud de un maestro o experimentador. En la práctica, se manifiesta con mayor frecuencia sin participación y contrario a su voluntad.
Un ejemplo simple: ponerse ropa hecha de telas sintéticas. Debido a la fricción contra el cuerpo y la posterior aparición de cargas estáticas, la materia comienza a ajustarse perfectamente y no permite dar la apariencia deseada. La única salida posible en esta situación es rociarlo con un agente especial llamado "agente antiestático". Solo de esta manera es posible eliminar el exceso de carga del material sintético.
Otras causas características de la formación de carga estática son:
- cambios notables de temperatura, que también ocurren muy bruscamente;
- un alto nivel de radiación, que conduce a un aumento en la energía de los electrones y la aparición de partículas con carga heterogénea en el material;
- La presencia de fuertes campos de inducción y magnéticos.
Las dos primeras razones, debido a las cuales una persona comienza a sufrir una "descarga eléctrica", no necesitan explicaciones especiales. Por el contrario, la inducción magnética parece ser un problema grave, especialmente recientemente.
Con el aumento constante en el número de electrodomésticos, muchos de los cuales tienen elementos inductivos, la influencia de los campos electromagnéticos en una persona aumenta dramáticamente.Una de estas manifestaciones es la electrificación de la atmósfera debido a la separación de las partículas de aire en electrones e iones cargados, que es esencialmente la misma manifestación de la electricidad estática.
La acumulación gradual de factores de riesgo asociados con una amplia variedad de fuentes de campos extranjeros, ha llevado a una dirección separada en la ciencia, que está estudiando el grado de su peligro. Por otro lado, los científicos han estado pensando durante mucho tiempo en las propiedades beneficiosas de la electrificación y la posibilidad de poner este efecto al servicio del hombre.
Contras y pros de la manifestación de la estática.
Las manifestaciones peligrosas de la electrostática son principalmente la fricción constante de la ropa de mala calidad en el cuerpo humano y la acumulación de cargas eléctricas en la piel. En el campo técnico, este efecto es especialmente agudo durante el trabajo de los instaladores especialistas en microcircuitos de soldadura. En este caso, amenaza con el fracaso de chips caros o incluso dispositivos completos ensamblados sobre su base.
Al ensamblar microchips valiosos y raros, los requisitos de seguridad prevén medidas especiales de protección contra estas manifestaciones desagradables.
En tecnologías relacionadas con la soldadura de algunos microcircuitos, la protección electrostática consiste en ponerse un brazalete conectado a tierra en el brazo, en presencia del cual el peligro se elimina por la descarga de cargas al suelo. Dichas medidas preventivas se refieren principalmente a estructuras K-MOS obsoletas, que están siendo suplantadas cada vez más por microchips modernos que tienen protección incorporada contra la electricidad estática.
Peligro para los humanos
Las manifestaciones peligrosas de la estática como tal incluyen:
- descargas de rayos acompañadas de rayos: su causa es la fricción prolongada de las corrientes de aire; por posibles consecuencias, incluido el riesgo de incendio, superan con creces todas las demás manifestaciones;
- el efecto de las cargas sobre la cubierta biológica (piel) y la aparición de fuertes irritaciones en ella;
- descargas peligrosas y desagradables de electricidad a través del cuerpo humano al tocar partes metálicas de equipos sin conexión a tierra.
El último fenómeno no tiene nada que ver con las sobretensiones críticas causadas por situaciones de emergencia cuando un voltaje peligroso ingresa a la carcasa de un electrodoméstico.
Todas estas preguntas se refieren solo al lado externo de las manifestaciones de la electricidad estática, que pueden eliminarse con la ayuda de medios técnicos de protección. Un examen más detallado de este proceso revela que los efectos de la estática en somáticos y el cuerpo humano pueden tener consecuencias más graves:
- trastornos sistemáticos del sueño;
- cambios en el tono del sistema cardiovascular;
- fatiga;
- la aparición de problemas con el sistema nervioso;
- ligeras desviaciones en el trabajo del tejido muscular.
Aunque estos trastornos no son muy notables al principio, con el tiempo, los cambios se acumulan en el cuerpo y pueden provocar desviaciones graves. La falta de sueño provoca problemas mentales, lo que a su vez conduce a otras enfermedades. El daño de este efecto en este caso no está en duda.
Los médicos recomiendan una atención cuidadosa no solo al material de la ropa que se usa constantemente, sino también a la elección de la ropa de cama en el hogar, en la que se acumula una carga peligrosa.
Los beneficios de la electricidad estadística.
Muchos científicos e inventores trataron de encontrar formas de controlar la carga estática en beneficio de los humanos al mismo tiempo. Desarrollaron unidades voluminosas y muy caras, cuyo rendimiento siguió siendo, por regla general, muy bajo. El único avance en esta área es el descubrimiento por los científicos de la llamada "descarga corona".
Las capacidades únicas de este fenómeno se utilizan no solo en la producción, sino también en condiciones de vida ordinarias.Debido al desarrollo de técnicas modernas para controlar los fenómenos electrostáticos, se utilizan ampliamente en los siguientes procesos tecnológicos:
- pintura de bases de marcos, así como superficies de estructuras metálicas y otros productos prefabricados;
- purificación de gas de impurezas en la industria minera;
- uso en muchas áreas relacionadas con el procesamiento de materiales (nanotecnología moderna).
La descarga coronaria también ha encontrado una amplia aplicación en la medicina, donde se usa por el efecto limitado de las descargas electrostáticas en los órganos enfermos de una persona. Además, sobre la base de este efecto, se han desarrollado muchos dispositivos que pueden ionizar el aire no solo en las instalaciones de producción y en los pisos de las fábricas, sino también en un apartamento típico de la ciudad. Una de estas invenciones útiles es un filtro electrostático diseñado para eliminar aerosoles y partículas mecánicas del aire ambiente. Gracias a su uso, es posible eliminar el hollín, el hollín y el humo, así como las pequeñas partículas de polvo que se acumulan en exceso en cualquier casa moderna.
Cómo eliminar la electricidad estática de una persona y los objetos circundantes.
Dado que la nocividad de la electricidad estática para adultos y niños ha sido probada por el tiempo, los científicos han estado buscando formas de protegerlos de este peligroso fenómeno. De particular importancia es el tema de la protección contra la estática de los niños pequeños que son más sensibles a sus manifestaciones. Para todas las categorías de usuarios, se han desarrollado varios enfoques diferentes para eliminar la carga de electricidad estática que se acumula con el tiempo en las superficies de cualquier objeto.
La forma más fácil de deshacerse de la estática acumulada en el equipo doméstico (en una computadora personal o una lavadora, por ejemplo) es conectarlos a tierra conectando la carcasa a un bus de tierra especial.
El método más simple para eliminar la carga de cualquier cosa que se pueda llevar puesto es rociarla periódicamente con una botella con atomizador de agua, que es un buen terreno.
Para evitar que se acumule una carga peligrosa en la carrocería del automóvil, una tira especial de goma conductora (correa) está unida a su parachoques trasero. Además, para viajes largos en vehículos personales, es obligatorio estudiar el tema de la inadmisibilidad de la acumulación de cargos debido a un cambio en la posición del cuerpo en relación con el asiento. Como resultado de la fricción resultante de estos casos, a veces se acumula una cantidad suficiente de ellos, lo que a menudo conduce a una descarga eléctrica notable y desagradable. Por lo tanto, debe humedecer periódicamente los asientos, rociándolos con un spray compacto especial.
Medidas de protección personal
La protección electrostática es una medida necesaria, sin la cual es casi imposible prescindir en la vida moderna. Para hacer esto, se han desarrollado varios métodos efectivos y eficientes, con los cuales es posible reducir el riesgo de efectos estáticos. En primer lugar, esta es la elección correcta de ropa para el uso diario, que está hecha sobre la base de telas naturales como el algodón, el lino y fibras similares de origen no sintético. Si no puede hacer esto, deberá utilizar herramientas modernas de eliminación electrostática diseñadas específicamente para este propósito.
La forma más fácil de protegerse contra los fenómenos eléctricos cuando se usa ropa es usar compuestos antiestáticos que eliminen la carga de la superficie del material tejido.
Los polvos de lavado especiales, que contienen aditivos especiales que neutralizan el efecto del efecto electrostático, son ampliamente utilizados.
Un enfoque competente para elegir los zapatos que se usan todos los días ayudará a eliminar la electricidad estática, que no es menos importante que la selección correcta de la tela para la ropa.Para explicar las peculiaridades de la protección humana contra las piernas, será necesario recordar que es más fácil que las cargas gratuitas, siempre presentes en el suelo, se acumulen en las superficies de goma. Si elige zapatos con suelas a base de cuero para uso permanente, las razones para la formación de electrostática desde el suelo serán menores.
En todas las empresas cuyos empleados se dedican a la producción de aparatos y componentes eléctricos caros y de alta precisión para ellos, se emiten zapatos especiales. Con su ayuda, es posible asegurar los microchips modernos y otras partes electrónicas de la descomposición accidental por electricidad estática.
Se sabe por la práctica que el agua y un ambiente húmedo son conductores de cargas eléctricas, por lo que generalmente no se acumulan en superficies mojadas. Este procedimiento se lleva a cabo aplicando soluciones y lociones especiales en la piel de las manos y el cuerpo. Es mejor hacer esto inmediatamente antes de vestirse, y luego humedecer las partes expuestas del cuerpo durante todo el día de trabajo. Al acumular una gran cantidad de cargas en la ropa que se usa en casa, se recomienda remojarla por un corto tiempo y luego secarla completamente al aire libre.
La electricidad estática en sí misma es una manifestación natural peligrosa para los humanos, que puede conducir a una serie de consecuencias indeseables e incluso enfermedades graves. Por lo tanto, la lucha contra ella recibe mayor atención no solo a escala industrial, sino también en condiciones domésticas.
