Электростатика — обширный раздел теории статистического электричества, в котором исследуется взаимодействие неподвижных электрических зарядов.
Рисунок 1. Электростатика в быту и технике. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Данное направление является относительно малоизученной областью науки. Исследователи в течение длительного периода времени обходили электростатику своим вниманием, так как, в отличие от электродинамики, она имеет достаточно ограниченное использование в технике.
Однако с началом интенсивного применения полимерных материалов в масштабной промышленности нейтрализация постоянных, статических зарядов стала одной из важнейших технических проблем, которую решают специалисты практически всех научных отраслей.
Сферы использования электростатики многогранны и многочисленны. Электростатические явления часто применяют и в технических областях человеческой жизни и в медицине. Таким образом, все процессы в электростатике будут исследоваться и в дальнейшем.
Практическое применение электростатических явлений
Рисунок 2. Применение статического электричества. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Электростатические эффекты возможно использовать в современной технике, например, для тщательной очистки воздуха от частиц дыма и пыли посредством специальных электрофильтров, для одинакового распыления краски краскопультами, для распечатки материалов в офисных установках типа «Ксерокс», при производстве наждачной бумаги. Экранирующее явление проводников в ряде конкретных случаев применяется при электростатической защите от внешних факторов в виде электрических полей электроизмерительных чувствительных устройств.
Металлическая сетка способна надежно защитить любое огнеопасное здание, например, пороховой склад, от внезапного удара молнии. Характеристика избыточных электрических зарядов определяется на поверхности проводников, а затем широко используется в приборе генератора Ван-дер-Граафа – устройства для получения сверхсильных электрических и магнитных полей.
Многократно и равномерно передавая среде полого проводника, незначительные порции положительного заряда, удается постепенно на его внешней поверхности накопить необходимый заряд, показатель которого прямо принципиально ограничивается только изоляцией данной установки.
Первоначальный эффект от такого источника посредством щеток трансформируется в движущуюся замкнутую ленту, которая должна быть изготовлена из бумаги или шелка, и снимается с предмета с помощью той же щетки.
Негативное воздействие электростатики на здоровье
Статическое электричество в повседневной жизни не формирует мощных зарядов, но может вызывать своим действием некоторые неприятности со здоровьем. Длительное влияние энергии электростатики представляет определенную опасность для человеческой жизни, в частности для центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. К сожалению, на сегодняшний день существует мало научных исследований по отдаленному воздействию избытка электростатического заряда на здоровье, поэтому точно оценить степень возможного вреда практически не реально.
Но в любом случае влияние электростатики в быту не критично. На данный момент вопрос непосредственного действия слабых электрических и магнитных полей на здоровье человека активно изучается. Статическое электричество часто проявляет себя в то время, когда человек спит и выражается в виде раздражения нервных окончаний на коже. У человека может измениться сосудистый тонус, возможны системные сдвиги и некоторые отклонения в работе нервной системы, в результате чего повышается утомляемость, а сон не приносит желаемого облегчения.
Всем синтетическим материалам, в том числе одеялам и подушкам с искусственным наполнителем, свойственны отрицательные характеристики: они постоянно электризуются, насыщаясь ненужными зарядами статического электричества. Как правило, использующиеся для изготовления постельного белья ткани состоят из 100% полиэстера.
Повышенная электростатичность может плохо воздействовать на здоровье и самочувствие любого человека. Особенно это заметно во время сна, когда люди максимально расслаблены и спокойны. Двигаясь в ходе собственного сновидения, тело создает напряжение между бельем, матрасом и одеждой. Это можно понять по характерным щелчкам и трескам электрических систематических разрядов. Такие процессы могут быть в значительной степени чувствительны, в итоге расслабиться и полноценно отдохнуть не получается.
Статическое электричество в человеческой жизни
В современной жизни человек каждый день сталкивается с влиянием статического электричества. Иногда это может раздражать, кого-то даже пугать, а некоторые просто не обращают внимания на подобные вещи. Но всегда необходимо знать, как возможно избежать незначительных и неприятный последствий действия электростатических явлений.
Известно, что абсолютно все физические вещества в своём составе имеют молекулы и атомы.
В частицах всегда находится одинаковое количество протонов и нейтронов. Протоны обладают положительным зарядом, электроны – исключительно отрицательным, то есть имеют прямо противоположную полярность и в результате взаимно притягиваются.
Атом в любых условиях находится в равновесии. Но электроны могут изменять свою позицию, тогда появляются отрицательные и положительные ионы. Ионы самостоятельно не способны перемещаться, следовательно, когда их общий заряд уменьшается или увеличивается, наблюдается дисбаланс, то есть статическое электричество. Электростатический заряд с одинаковой полярностью отталкивается, с противоположной автоматически притягивается.
В промышленных крупных производствах при работе с прочными листовыми пластиками (их разъединение и соединение), в бумажном и текстильном производстве (сматывание и разматывание рулонов бумаги и ткани) всегда возникает явления электризации. В мукомольной среде, в изготовлении сахара, в колбасной промышленности (при фильтровании, измельчении, просеивании, пересыпании веществ) также наблюдается статическое электричество.
Со статическим электричеством встречаются и на таких производствах:
- в химическом при производстве пластмасс;
- в радиоэлектронной сфере при изготовлении и транспортировке микросхем и приборов;
- в офисных помещениях, где расположены компьютеры, телевизоры и другая оргтехника.
В многоэтажных домах источником электрического заряда выступают любые электроприборы, синтетическая одежда, подушки из синтетики и шторы, полиэтиленовые пакеты, даже обычная расческа из пластика. Отвод ненужного статического электричества с человека на масштабных производствах осуществляют посредством устройств в виде электропроводящих полов, трапов и площадок. Также с помощью средств индивидуальной защиты возможно обеспечить себя от действия электростатики (обувь на кожаной подошве, антистатические халаты) Дома желательно два раза в день увлажнять воздух, разместив на батареи отопления влажные полотенца. Можно использовать различные антистатики для тканей и тела. Для волос также желательно выбрать гребень из дерева.
Препятствующие возникновению статического электричества вещества называют антистатиками.
Антистатиком может быть и обычная угольная сажа, поэтому, чтобы избавиться от действия электростатики, в состав любой пропитки необходимо добавить ламповую сажу. Для этих же целей подобные материалы можно дополнить 3% натуральными волокнами, а иногда и тонкими металлическими нитями.
