Da li ste se zapitali nekada zašto doživljavate šokove kada dodirnete nešto metalno, kao što je kvaka, vrata od automobila, okvir prozora i sl? Naučno ime ove pojave je triboelektirčni efekat, poznatiji i kao statički elektricitet. Ova pojava se dešava češće tokom hladnih, suvih zimskih meseci kada se u kući može nakupiti statički elektricitet. Iako se tom prilikom može stvoriti i napon od preko 4000 volti, zbog ekstremno niske struje ova mala pražnjenja ne predstavljaju nikakvu opasnost po Vaše zdravlje. U nastavku pogledajte šta je to statički elektricitet i kako izbeći statički elektricitet.
Šta je to statički elektricitet?
Ako hoćemo da saznamo kako nastaje statički elektricitet moramo se malo podsetiti osnova fizike. Kao što smo učili u osnovnoj školi sve na ovom svetu je izgrađeno od atoma. Atomi se sastoje od jezgra u kojem se nalaze pozitivno naelektrisane čestice (protoni) a oko jezgra kruže negativno naelektrisane čestice koje se zovu elektroni. Ako je broj protona i elektrona isti u atomu on je neutralan, u električnom smislu.
Međutim, ako dođe do međusobnog trenja dva predmeta, atomi jednog predmeta mogu predati ili primiti elektrone od drugog predmeta. Nakon ovoga atomi, na površini predmeta, više nisu neutralni. Atomi koji su primili elektrone postaju negativno naelektrisani a oni koji su izgubili elektrone postaju pozitivno naelektrisani. Sada su neki na višem a neki na nižem potencijalu. Ovu razliku potencijala nazivamo električni napon. Ovim prelaženjem elektrona, usled trenja, stvoren je statički elektricitet.
Kao što znamo u prirodi sve teži ravnoteži. Atom koji ima viška elektrona želi da ih se otarasi, a atom sa manjkom elektrona želi da “negde nabavi” nedostajuće elektrone. Ostvarivanjem kontakta atoma koji su na različitim potencijalima, stvara se prilika za prelazak elektrona sa atoma koji ih ima viška na atom koji ih ima manjka. Prelazak elektrona sa jednog tela na drugo je električna struja.
Posle ovog malog podsećanja osnova fizike da vidimo zašto se šokiramo kada dodirnemo drugi predmet. Jedno od tela, između kojih postoji trenje sa početka teksta, može da bude i Vaše telo. U tom slučaju atomi na površini Vašeg tela mogu, posle trenja, biti pozitivno ili negativno naelektrisani. Ukoliko se približite predmetu koji je na različitom potencijalu nego vaša koža između Vaše kože i površine tog predmeta će postojati napon. Koji može da bude poprilično veliki. Kada dotaknete površinu predmeta elektorni će pojuriti ka pozitivno naelektrisanom atomu i to će stvroiti električnu struju. Od veličine razlike potencijala atoma zavisi da li će Vam statički elektricitet samo zagolicati kožu ili će Vam stvoriti onaj neprijatan, čak u nekim slučajevima i bolan, osećaj na mestu kontakta kože sa predmetom.
Šta doprinosi pojavi statičkog elektriciteta?
Iako Vam se čini da nema pravila kada će Vas šokirati statički elektricitet, postoji nekoliko stvari koje doprinose nastajanju ove pojave. Kao što smo videli statički elektricitet nastaje prilikom kontakta dva materijala, u našem slučaju nas samih i nekog drugog predmeta. Upravo kontakt sa nekim predmetima će stvarati veći statički elektricitet u odnosu na neke druge predmete. Materijali kao što su vuna, najlon, saten, poliester (od ovog materijala su izrađeni gotovo svi tepisi), krzno kućnih ljubimaca pa i naša dlaka, „lako odustaju od svojih elektrona“ u kontaktu sa Vašom kožom. Što više, tokom dana, imate kontakta sa ovim materijalima očekujte da ćete češće „uživati“ u električnim pražnjenjima statičkog elektriciteta.
Kao što ste mogli videti neki materijali u kontaktu stvaraju statički elektricitet a neki ne. Šta je to što ih razlikuje? Statički elektricitet se stvara kod loših električnih provodnika jer se kod njih naelektrisanje ne može slobodno kretati već ostaje na površini materijala. To nije slučaj sa dobrim provodnicima kao što su metali jer kod njih se elektroni slobodno kreću i neće ostati na površini. Ukoliko imamo gumene đonove na obući (guma je izuzetan izolator) mi ćemo sebe izolovati od zemlje i sprečiti izjednačavanje potencijala, praktično smo sprečili naelektrisanje da ode već ostaje na površini naše kože. Dakle, izbor odeće može uticati na stvaranje statičkog elektriciteta.
„Šokovi“ od statičkog elektriciteta su mogući tokom cele godine, ali ste verovatno primetili da su oni u zimskom periodu jači i donekle i češći. Zbog čega je to tako? Zbog vlage u vazduhu. Voda u vazduhu u obliku vlage povećava provodnost vazduha. Topli vazduh u toku leta zadržava više vlage, dok je zimski hladan vazduh praktično suv, bez vlage i odličan izolator. Ovaj suv vazduh ima isti efekat kao i gumeni đonovi. Razlika potencijala (napon) mora biti veće da bi elektroni prošli kroz suv vazduh nego kroz vlažan. Kada je vazduh vlažan, na mestu kontakta, dovoljan je napon i ispod 2000V pa da elektroni pređu sa jedne površine na drugu. Pri ovom naponu, većina ljudi neće ni osetiti šok. Pri suvom vazduhu elektronima je potrebna veća razlika potencijala da bi prešli na drugu površinu, da bi savladali veću otpornost. Da bi došlo do pražnjenja u tim okolnostima napon treba da bude između 2000 i 4000V a to izaziva neprijatan šok. U zatvorenim prostorijama gde se vazduh hladi klima uređajem ili greje radijatorom takođe može da poveća „šokiranje“ statičkim elektricitetom jer ovi uređaji isušuju vazduh.
Kako izbeći statički elektricitet?
Sada kada znamo kako statički elektricitet nastaje i šta doprinosi njegovom nastanku znamo kako i da se zaštitinom od njega. Kao što smo rekli određene tkanine i materijali sa kojima dolazimo u kontakt stvaraju statički elektricitet. Zbog toga bi trebalo izbegavati odeću koja je napravljena od poliestera ili vune. Ovo je naročino izraženo zimi kada je vazduh suv i kada se vuneni džemperi najviše i nose. Zimi je preporučljivo slojevito oblačenje zbog čuvanja toplote tela, ali što se tiče statičkog elektriciteta napravili ste bateriju od sebe. Preporuka je koristiti odeću napravljenu od pamuka, kada god je to moguće. Takođe, možete da pokušate da prilikom pranja u veš mašinu dodate sode bikarbone. Tanak sloj sode bikarbone na površini odeće deluje kao barijera prelasku elektrona sa jedne površine na drugu.
Već smo objasnili kako gumeni đonovi na odeći mogu da utiču na nastajanje statičkog elektriciteta. Ukoliko želite da izbegnete šokove birajte obuću bez gumenih đonova. Dobaj izboj je cipele od prirodne kože sa pamučnim čarapama a ne vunenim.
Jedan od velikih izvora statičkog elektriciteta su tepisi koje većina nas ima u svojoj kući. Prave se uglavnom od poliestera i vune. Prilikom hodanja preko njih naša koža se naelektriše. Ukoliko nećete da ih se oslobodite računajte na šokove.
Ako imate dugu kosu četkanje pomaže bržem rastu kose ali je odgovorno i za nastajanje statičkog elektriciteta. Umesto četke koristite češalj.
Takođe, prekomerno suva koža, naročito suve ruke, povećava rizik od statičkog šoka. Zbog toga je važno da održavate kožu hidriranom korišćenjem losiona i krema za negu kože jer se na taj način smnjuje efekat statičkog šoka.
Kao što smo već rekli hladan suv vazduh u zimskom periodu pogoduje nastanku statičkih šokova. Naravno, na godišnje doba i vlažnost spoljašnjeg vazduha ne možete da utičete, ali možete da utičete na vlažnost vazduha u Vašem domu. U letnjem periodu se koriste klima uređaji koji isušuju vazduh. U tom slučaju je potrebno da koristite ovlaživač prostrije. Takođe u zimskom periodu rad TA peći, radijatora i drugih grejnih tela isušuju vazduh u prostoriji. Na grejno telo postavite posudu sa vodom koja će da isparava i tako ovlažuje vazduh. Da bi se izbegli statički šokovi, vlažnost vazduha u prostoriji treba održavati iznad 30%, idealno između 40 i 50%.
Dobar savet je da izbegavate da dodirujete metalne predmete kada god to možete, jer metali odlično provode električnu struju i često su uzemljeni. Pražnjenje statičkog elektriciteta pri dodiru metalnih predmeta je, gotovo, neizbežno.
I na kraju da li su ovi statički šokovi opasni po zdravlje? Apsolutno ne. Jedini način na koji mogu da Vas povrede ovi elektrošokovi je da usled šoka naglo povučete ruku i udarite je o nešto.
