Kas ir statiskā elektrība?

Statiskā elektrība ir elektriskais lādiņš, kas noteiktos apstākļos uzkrājas uz objektu, tostarp cilvēku, virsmām. Statiskā elektrība ir izplatīta, dabā sastopama parādība, un vairumā gadījumu lādiņš ir tik mazs, ka nevar kaitēt cilvēkiem vai dzīvniekiem. Tas var būt bīstams jutīgām elektroniskām sastāvdaļām un retos gadījumos pat cilvēkiem. Zibens ir statiskās elektrības izlādes veids.

Elektrība ir elektronu pārvietošanās no viena apgabala vai objekta uz citu ietekme uz subatomu līmeni. Statiskā elektrība uzkrājas uz virsmas, kad tai ir elektronu nelīdzsvarotība, radot pozitīvu vai negatīvu elektrisko lādiņu. Tas parasti tiek izlādēts, kad objekts vai persona saskaras ar zemi vai vadošu vielu, piemēram, metālu, atjaunojot elektronu līdzsvaru. Zeme vai tamlīdzīgs “zemējums” iztukšo lādiņu bez jūtama efekta, bet vadītājs radīs elektriskās enerģijas pārnesi, ko sauc par dzirksteli.

Šo procesu vislabāk ilustrē piemērs: cilvēks, kurš valkā kurpes no ādas, vielas ar pozitīvu lādiņu, staigā pa paklāju no viskozes, kuram ir negatīvs lādiņš. Pretēji lādiņi piesaista, tāpēc elektroni pāries uz apaviem, radot tiem statisku elektrisko lādiņu; šo pārnesi sauc par triboelektrisko efektu. Paklājs, kas ir iezemēts, netiek ietekmēts, bet, ja cilvēks pēc tam pieskaras metāla durvju rokturim, lādiņš nekavējoties pāriet uz metālu. Rezultāts parasti ir nekaitīgs, personai radot tikai vieglu diskomfortu un, iespējams, īslaicīgu, redzamu dzirksteli.

Tomēr dažos apstākļos pat īsa dzirkstele var radīt lielas nepatikšanas. Datora sastāvdaļas, piemēram, pusvadītājus, var sabojāt statiskā elektrība. Gaistošu gāzu vai citu vielu klātbūtnē statiskā izlāde var izraisīt ugunsgrēkus vai sprādzienus. Daudzas degvielas uzpildes stacijas iesaka neizmantot mobilo tālruni degvielas uzpildes laikā iespējamās statiskās izlādes dēļ. Šķiet, ka tā ir pilsētas leģenda, taču statiskā elektrība patiešām var aizdedzināt degvielas tvaikus; vadītājiem jāpieskaras sava transportlīdzekļa metālam tālu no gāzes vāciņa, lai pirms degvielas uzpildīšanas izlādētos jebkāda statiskā elektrība.

Zibens ir iespaidīgs un potenciāli nāvējošs statiskās izlādes veids. Apstākļi pērkona negaisā piešķir mākonim spēcīgu negatīvu lādiņu. Kad zemes vai tuvējo mākoņu pozitīvais lādiņš ir pietiekami spēcīgs, lādiņi zibenīgi izlīdzinās. Iegūtais zibens ir miljoniem reižu spēcīgāks par mājas dzirksteli, un to pavada milzīgs karstums un skaņas. Kad zibens tiek vilkts uz zemi, visi iespējamie virsmas vadītāji, tostarp ēkas, koki un cilvēki, acu mirklī var ciest nopietnus bojājumus.