Sähköiskun saaminen koskettaessa toista ihmistä, metallista ovea tai jopa lemmikkieläintä ei ole harvinaista. Tämä ilmiö johtuu staattisesta sähköstä, joka reagoi lyhytaikaiseen sähkövarauksien epätasapainoon.
Sisällysluettelo
Kylmä talvi-ilma on kuiva; kosteuden puute estää staattisen sähkön nopean haihtumisen, minkä seurauksena se kertyy, kunnes kosketat jotain sähköä johtavaa ja saat sähköiskun, artikkelin mukaan UsefulBS .
Tämä kitkan avulla kertyvä energian tyyppi on useimmissa tapauksissa vaaraton, mutta ärsyttävää. Yleisin ilmentymä on klassinen kuiva ”kosketus”, kun käsi koskettaa metalliesinettä tai toista ihmistä, jolla on erilainen potentiaali.
Mitä on staattinen sähkö?
Jotta voimme ymmärtää tämän ilmiön, meidän on tarkasteltava, mitä tapahtuu atomitasolla. ”Jokaisella elektronilla on negatiivinen varaus (-1) ja jokaisella protonilla on positiivinen varaus (+1)”, selitetään artikkelissa koulutuksellisella resurssialustalla LibreTexts . ”Normaaleissa olosuhteissa elektronien ja protonien määrä atomissa on sama. Tämä tekee atomin kokonaisvarauksesta neutraalin.”
Tämä tasapaino voi kuitenkin häiriintyä, kun kaksi materiaalia hankautuu toisiaan vasten. Kun ne koskettavat toisiaan, osa elektronista siirtyy toisesta kohteesta toiseen. Tätä ilmiötä kutsutaan triboelektriseksi ilmiöksi . Niusha Shafiei, laskennallisen älykkyyden professori Australian katolisen yliopistossa, kertoi The Conversation -sivustolle: ”Ytimen kauempana olevat elektronit voivat joskus karata, jättäen atomin positiivisesti varautuneeksi. Päinvastoin, muut atomit voivat vetää elektronia puoleensa ja tulla negatiivisesti varautuneiksi.
Kun varautunut ihminen koskettaa vastakkaisesti varautunutta esinettä, elektronit ”hyppäävät” nopeasti tasapainon palauttamiseksi. Juuri tämä äkillinen siirtyminen tuntuu sähköiskuilta.
Miksi tämä tapahtuu useammin talvella?
Staattisen varauksen kertymispotentiaali on suurempi kuivassa ympäristössä . Talvella sekä kylmä ilma että lämmitysjärjestelmät vähentävät suhteellista kosteutta estäen varauksia haihtumasta luonnollisesti.
”Kun ilma on kosteaa (esimerkiksi kesällä), vesimolekyylit muodostavat näkymättömän kerroksen useimmille pinnoille, mukaan lukien iho ja vaatteet”, sanovat UsefulBS:n asiantuntijat. ”Tämä kerros auttaa poistamaan kertyvän staattisen varauksen jatkuvasti.
Kuivassa ilmastossa tällaista ”vuotoa” ei kuitenkaan tapahdu. Varaus pysyy kehossa, kunnes se löytää tien toiseen johtavaan esineeseen. Kitka mattoja, synteettisiä vaatteita tai jopa omia hiuksia vastaan moninkertaistaa tämän vaikutuksen. Alan lehden LiveScience mukaan: ”Eristysmateriaalit, kuten muovi, voivat varautua kitkan avulla, koska ne saavat tai menettävät helposti elektroneja.
Miltä staattinen purkaus tuntuu
Vaikka tunne on lyhytaikainen, se voi olla voimakas. Jännite on niin korkea, että kun olet muutaman senttimetrin päässä siitä, ilma repeää ja syntyy kipinä. Kipinä on itse asiassa sähköinen kaari, joka muuttaa ympäröivän ilman plasmaksi, joka on varatun aineen muoto. Isku aktivoi ihon hermopäätteet aiheuttaen kihelmöivän tunteen.
Tämän tyyppisen iskun jännite voi olla jopa 20 000–25 000 volttia, mutta energia on minimaalinen.
Mitkä tekijät vaikuttavat tähän?
Sään lisäksi myös vaatetuksen ja jalkineiden tyyppi vaikuttavat. Synteettiset materiaalit, kuten polyesteri tai nailon, pitävät helposti varausta. Kengät, joissa on kumipohja, joka toimii eristeenä, estävät myös elektronien purkautumisen maahan.
”Kahden materiaalin välinen kitka voi aiheuttaa elektronien siirtymisen maton pinnalta kumille”, sanoo Shafiaabadi. ”Koska kumi on eriste, ylimääräinen staattinen varaus jakautuu koko kehoon. Seuraavan kerran, kun kosketat johtavaa esinettä, kuten ovenkahvaa, saat sähköiskun.”
Sähköiskujen ehkäisy
On olemassa yksinkertaisia keinoja, joilla voit vähentää staattisen sähkön kertymistä. Yksi niistä on kosteuden lisääminen kotona ilmankostuttimien avulla. Toinen on puuvillavaatteiden käyttö ja synteettisten kankaiden välttäminen. Myös nahkapohjaisten kenkien käyttö voi auttaa, sillä ne auttavat johtamaan varauksen maahan.
Shaafiabadi suosittelee kantamaan mukana pientä metalliesinettä, kuten avainta, ja koskettamaan sitä ennen suoraa kosketusta: ”Tämä mahdollistaa elektronien tarkoituksellisen purkamisen ennen kuin staattinen varaus ehtii yllättää sinut.
Teollisuudessa käytetään maadoitettuja antistaattisia rannekkeita ja järjestelmiä, kuten ilmanionisaattoreita, jotka levittävät positiivisia ja negatiivisia ioneja varauksien neutraloimiseksi. Ne ovat kuitenkin vain kohtalaisen tehokkaita. Koska kyseessä on kuitenkin yksittäisiä tapauksia, ne eivät ole vaaraksi terveydelle, vaan vain yksi kipinä lisää.
