Proč stále dostávám statickou elektřinu?
Povrchový kontakt a separace materiálu jsou možná nejběžnějšími příčinami statické elektřiny při zpracování svitkových fólií a fólií. Statický náboj vzniká během procesu odvíjení/navíjení materiálů nebo pohybu různých vrstev materiálů vůči sobě. Tento proces není zcela jasný, ale nejpravdivější vysvětlení pro výskyt statické elektřiny v tomto případě lze získat nakreslením analogie s plochým kondenzátorem, ve kterém se mechanická energie přeměňuje na elektrickou energii, když se desky oddělují:
Výsledné napětí = počáteční napětí x
(konečná vzdálenost mezi deskami/počáteční vzdálenost mezi deskami)
Když se syntetický film dotkne podávacího/navíjecího hřídele, nízký náboj proudící z materiálu na hřídel způsobí nerovnováhu. Při průchodu materiálu kontaktní zónou s hřídelí se napětí zvyšuje stejně jako u kondenzátorových desek v okamžiku jejich oddělení. Praxe ukazuje, že amplituda výsledného napětí je omezena v důsledku elektrického průrazu, ke kterému dochází v mezeře mezi sousedními materiály, povrchové vodivosti a dalších faktorů. Když fólie opustí kontaktní zónu, můžete často slyšet slabé praskání nebo pozorovat jiskření. K tomu dochází v okamžiku, kdy statický náboj dosáhne hodnoty dostatečné k rozrušení okolního vzduchu. Před kontaktem s hřídelí je syntetický film elektricky neutrální, ale během procesu pohybu a kontaktu s podávacími plochami je proud elektronů nasměrován k filmu a nabíjí jej záporným nábojem. Pokud je hřídel kovová a uzemněná, její kladný náboj se rychle vybije.
Většina zařízení má mnoho šachet, takže množství náboje a jeho polarita se může často měnit. Nejlepší způsob kontroly statického náboje je jeho přesná detekce v oblasti bezprostředně před problémovou oblastí. Pokud je náboj neutralizován příliš brzy, může se obnovit dříve, než film dosáhne této problematické oblasti.
Teoreticky lze výskyt statického náboje znázornit jednoduchým elektrickým obvodem:
C – funguje jako kondenzátor, který ukládá náboj, jako baterie. Obvykle se jedná o povrch materiálu nebo produktu. R je odpor, který může oslabit náboj materiálu/mechanismu (obvykle při slabém oběhu proudu). Pokud je materiálem vodič, náboj teče k zemi a nezpůsobuje problémy. Pokud je materiálem izolant, náboj nebude moci odtékat a vznikají potíže. K jiskrovému výboji dochází, když napětí nahromaděného náboje dosáhne mezní prahové hodnoty.
Proudové zatížení je náboj generovaný například během procesu pohybu fólie podél hřídele. Nabíjecí proud nabíjí kondenzátor (předmět) a zvyšuje jeho napětí U. Zatímco napětí stoupá, proud protéká odporem R. Rovnováhy bude dosaženo v okamžiku, kdy se nabíjecí proud stane rovným proudu cirkulujícímu uzavřeným obvodem odpor. (Ohmův zákon: U = I x R).
Pokud má předmět schopnost akumulovat značný náboj a je-li přítomno vysoké napětí, statická elektřina způsobí vážné problémy, jako je jiskření, elektrostatické odpuzování/přitahování nebo úraz elektrickým proudem.
Polarita nabíjení
Statický náboj může být kladný nebo záporný. U stejnosměrných (AC) a pasivních (kartáčových) svodičů polarita náboje obvykle není důležitá.
Zde je to, co říká věda: elektrifikace nastává v důsledku činností, jako je tření, přitlačení předmětu k předmětu, svinutí, štípání nebo škrábání. Proč? Intraatomová nebo intramolekulární rovnováha je narušena v důsledku získání nebo ztráty elektronu.
Redistribuce elektronů vede k tvorbě elektrických vrstev s opačnými náboji na površích, které přicházejí do styku při tření. V důsledku toho vzniká statická elektřina a při vybíjení někdy i jiskření.
Elektrostatika předmětů a věcí záleží na mnoha faktory: ovlivněné klimatickými podmínkami, vlhkostí, teplotou stykových těles a vlastnostmi materiálu, ze kterého je věc vyrobena.
Zajímavé je, že když je vlhkost vzduchu vyšší než 85 %, statická elektřina se prakticky nevyskytuje. Obecně platí, že čím vyšší vlhkost, tím méně intenzivně se v předmětech tvoří elektrostatika.
Mezi elektrostatické materiály patří jantar, vlna, nylon, hedvábí, papír, bavlna, tvrdá pryž, sklo, ovčí a králičí kožešina, hliník, zlato a stříbro, teflon, pásky a lidské vlasy. Kromě toho PVC, plast, ocel, syntetika, dřevo a polyethylen také dobře akumulují statický náboj.
Zajímavé je, že letadla jsou elektrifikována i během letu a přistání. K letadlům proto hned nepřipevňují žebříky, ale nejprve spouštějí na zem kovový kabel, aby vložku vybili a nepoškodili techniku a lidi.
z historie
V dávných dobách si lidé byli vědomi fenoménu jantaru, který k sobě při tření přitahuje drobné předměty. Tento kámen byl mezi lidmi spojován s magnetem a jeho schopností přitahovat a zosobňovat tajemnou podstatu obou látek. V dávných dobách lidé věřili, že mají magické vlastnosti a mohou své vlastnosti přenést na předmět, který přitahují.
Studium statiky začalo výzkumem Coulomba, Galvaniho, Volty a dalších vynikajících mozků ve druhé polovině 18. století. Léta 1750–1780 se dokonce zapsala do dějin fyziky jako „období elektřiny z tření“ a vědecké bádání vědců té doby a později tvořilo základ celé elektrotechniky.
Elektrostatika v každodenním životě
V každodenním životě se neustále setkáváme s fenoménem elektrostatiky. Česání vlasů zelektrizuje, igelitové sáčky se lepí na ruce a zelektrizované předměty začnou přitahovat prach.
Syntetika a vlna jsou vysoko na seznamu vodičů statické elektřiny.
Přírodní tkaniny, jako je bavlna, naopak statickou elektřinu neutralizují, proto lze tento materiál použít jako distanční vložku mezi předměty, které akumulují elektřinu. Papír a plast jsou také účinnými generátory elektrického náboje.
Obecně platí, že v zimě se věci mnohem více elektrizují než v létě a je to dáno tím, že všude jsme v místnostech s umělým vytápěním, které vzduch vysušuje a vytváří všechny podmínky pro akumulaci statické elektřiny.
Co vám pomůže, abyste nedostali elektrický proud?
V zimním období pracují v prostorách topná zařízení, která vysušují vzduch a vytvářejí podmínky pro hromadění elektrostatiky. Proto se doporučuje provádět mokré čištění, který pomůže odstranit elektrický náboj a předměty už nějakou dobu nebudou sloužit jako magnety na prach.
| Viz také: | |
|---|---|
 . Jak pomoci člověku zasaženému elektrickým proudem? | |
Kromě toho je užitečné prostory čas od času větrat a zásobovat topná zařízení nádobami s vodou. V této záležitosti mohou být užitečné zvlhčovače pro domácnost a ionizátory vzduchu.
Co se týče elektrizujících vlasů, můžete zkusit použít mokrý hřeben z přírodního materiálu při česání nebo sušení vlasů fénem, který produkuje záporné ionty. Pokud vám vlasy pod čepicí nebo kapucí elektrizují, odborníci doporučují používat speciální spreje, šampony a kondicionéry, které mají antistatický účinek. Někteří radí i oplachování vlasů sycenou minerální vodou nebo pivem. Pokud tento postup provádíte pravidelně, můžete zapomenout na problémy s elektrizováním vlasů.
Aby se zabránilo hromadění statického náboje na oblečení používejte antistatické prostředky ve formě sprejů (měl by se jimi ošetřit vnitřní povrch oděvu) nebo kondicionérů a oplachovacích prostředků přidávaných během praní. Abyste se vyhnuli úrazu elektrickým proudem v autech, měli byste sedadla a koberečky ošetřit antistatickými prostředky a při vystupování z auta se dotknout něčeho kovového (protože plast použitý v některých částech auta může být dobrým vodičem elektrostatického výboje).
Viz též:
- . Jaká vlhkost je optimální pro zdraví? →
- Jak oblékat dítě v zimě? Infografika →
- . Proč jsou zvlhčovače nebezpečné? →