День статичної електрики – чому взимку нас б'є струмом і як цього уникнути

9 січня у світі відзначають неофіційне свято – День статичної електрики. Саме взимку ми найчастіше стикаємося з цим явищем: волосся стає дибки після шапки, одяг магнітиться до тіла, а дверна ручка неприємно б'є струмом.

Що таке статична електрика і звідки вона береться

Статична електрика – це накопичення електричного заряду на поверхні тіла або матеріалу. На відміну від звичайного струму, який рухається по проводах, статичний заряд «сидить» на місці, поки не знайде шлях для розрядки – наприклад, через ваш палець до металевої дверної ручки.

Найчастіша причина появи статичної електрики – тертя двох різних матеріалів. Це явище називається трибоелектричним ефектом. Коли ви знімаєте вовняний светр або розчісуєте волосся пластиковим гребінцем, електрони переміщуються з однієї поверхні на іншу. Одна поверхня отримує негативний заряд (надлишок електронів), інша – позитивний (нестача електронів).

У вересні 2024 року фізики остаточно з'ясували механізм виникнення статичної електрики. Виявилося, що ключову роль відіграє ковзання: передня і задня частини об'єкта, що рухається, зазнають різних деформацій, що створює різницю в електричних зарядах, повідомляє Nauka.ua.

Чому взимку статична електрика посилюється

Якщо влітку ви майже не згадуєте про статичні розряди, то взимку вони переслідують на кожному кроці. Причина – вологість повітря. При вологості понад 85% статична електрика практично не виникає, бо волога повітря допомагає електричним зарядам «стікати» в навколишнє середовище.

Взимку ж ми маємо подвійну проблему: холодне повітря на вулиці містить мало вологи, а опалення в приміщеннях додатково висушує повітря. При вологості 10-20% напруга статичного заряду може сягати 35 000 вольт – якщо ви просто пройшлися по килиму! Для порівняння: при вологості 65-90% той самий килим дасть лише 1000 вольт, зазначає Вікіпедія.

Інші зимові фактори:

• Шапки, шарфи та верхній одяг із синтетики активно труться об волосся та шкіру
• Різкий перепад температур між вулицею та приміщенням
• Суха шкіра та волосся через опалення
• Більше часу в приміщеннях з килимами та м'якими меблями

Чи небезпечна статична електрика

Хороша новина: для людини статична електрика практично безпечна. Навіть напруга в 35 000 вольт при дуже низькому струмі дає лише неприємне поколювання. Наш організм – непоганий провідник, тому заряд швидко «стікає» через тіло.

Але є кілька винятків:

Електроніка. Мікропроцесори, транзистори та інші електронні компоненти дуже чутливі до статичних розрядів. Близько 70% пошкоджень техніки статичними зарядами трапляються через ненадійне заземлення персоналу. Тому при роботі з комп'ютерними комплектуючими рекомендують використовувати антистатичні браслети.

Пожежонебезпека. Іскра від статичного розряду може спричинити займання горючих речовин. Саме тому на автозаправках забороняють користуватися мобільними телефонами та рекомендують торкатися кузова авто перед заправкою.

Виробництво. На підприємствах з легкозаймистими матеріалами статична електрика може становити серйозну загрозу, тому там використовують спеціальні антистатичні підлоги, одяг та обладнання.

Як позбутися «кульбаби» на голові

Волосся стає дибки, коли після тертя об шапку або светр волосинки накопичують однаковий заряд і починають відштовхуватися одна від одної. Це не шкодить волоссю, але виглядає неестетично.

Поради від трихологів:

• Зволожуйте волосся – використовуйте бальзами, маски та зволожувальні спреї. Суне та пошкоджене волосся електризується значно сильніше
• Обирайте натуральні матеріали для шапок – вовна та шовк електризують менше, ніж синтетика (поліестер, акрил)
• Обробляйте шапку антистатиком зсередини перед виходом з дому
• Розчісуйтеся дерев'яним гребінцем – пластик сильно електризує волосся
• Використовуйте фен з іонізацією – він нейтралізує статичний заряд
• Носіть взуття на шкіряній підошві – вона має краще заземлення, ніж гумова, радить трихолог Уляна Ерстенюк
• Екстрена допомога: якщо волосся вже наелектризоване, злегка зволожте долоні та проведіть по волоссю

Як позбутися статики на одязі

Одяг, що магнітиться до тіла, прилипає до ніг і збирає пил – типова зимова проблема. Особливо схильні до електризації речі з поліаміду, акрилу та поліестеру.

Що допоможе:

• Антистатик для одягу – найшвидший спосіб. Розпиліть на виворітний бік одягу
• Кондиціонер для білизни при пранні зменшує електризацію тканин
• Протріть одяг вологою бавовняною тканиною – заряд перейде на неї
• Металева вішалка – проведіть нею по внутрішній стороні одягу перед одяганням
• Обирайте натуральні тканини – бавовна, льон, шерсть електризуються значно менше
• Зволожувач повітря в приміщенні – при вологості понад 50-60% статика майже не накопичується

Чому б'є струмом при виході з авто

Знайома ситуація: виходите з машини, торкаєтесь дверей – і отримуєте неприємний розряд. Це відбувається тому, що при русі ваш одяг треться об оббивку сидіння і накопичує заряд. Коли ви торкаєтесь металевих дверей, заряд різко «стікає» через вашу руку.

Як уникнути: виходячи з авто, спочатку візьміться за металеву частину дверей і лише потім ставайте на землю. Так заряд «стече» поступово, без відчутного розряду.

Цікаві факти про статичну електрику

• Статичну електрику вперше описав давньогрецький філософ Фалес Мілетський близько 600 року до н.е. Він помітив, що натертий хутром бурштин притягує пилинки та легкі предмети
• Слово «електрика» походить від грецького ἤλεκτρον (електрон) – «бурштин»
• Блискавка – це найпотужніший прояв статичної електрики в природі. Напруга може сягати мільярдів вольт
• Статична електрика, ймовірно, допомогла утворитися нашій планеті, з'єднуючи перші частинки космічного пилу
• Ксерокси та лазерні принтери працюють завдяки статичній електриці – вона притягує частинки тонера до паперу
• У промисловості статичну електрику використовують для очищення повітря від пилу – електростатичні фільтри притягують дрібні частинки

Як відзначити День статичної електрики

9 січня – чудова нагода згадати шкільні експерименти з фізики:

• Натріть надуту кульку об волосся та спробуйте «приклеїти» її до стіни або стелі
• Потріть пластикову лінійку об вовняну тканину та піднесіть до дрібних шматочків паперу – вони «прилипнуть»
• Увімкніть тонкий струмінь води з крана та піднесіть до нього наелектризовану лінійку – вода відхилиться
• Покажіть дітям, як волосся «тягнеться» за надутою кулькою

А найкращий спосіб відзначити це свято – нарешті розібратися, чому ваш улюблений светр постійно б'є струмом, і вжити заходів!

Більше новин читайте на GreenPost.