Turbūt nerastume žmogaus, kuris nėra patyręs, ką reiškia elektros trinktelėjimas per pirštus prisilietus prie kokio nors paviršiaus. Nemalonu, kartais net išgąsdina, bet gana sunkiai išvengiama, ypač kai pasikeičia oro sąlygos. Kas lemia šiuos pojūčius?
Turbūt nerastume žmogaus, kuris nėra patyręs, ką reiškia elektros trinktelėjimas per pirštus prisilietus prie kokio nors paviršiaus. Nemalonu, kartais net išgąsdina, bet gana sunkiai išvengiama, ypač kai pasikeičia oro sąlygos. Kas lemia šiuos pojūčius?
Ant mūsų kūno kaupiasi elektra
 Asociatyvi „Pixabay“ nuotr. |
|---|
Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto mokslininkas dr. Sergejus Balčiūnas LRT.lt portalui paaiškino, jog prisilietus prie įvairių paviršių, dažniausiai metalinių, mus nutrenkia statinis elektros krūvis, nes ant mūsų kūno kaupiasi statinė elektra.
Tai atsitinka dėl elektronų mainų tarp dviejų paviršių, kurie liečiasi vienas su kitu arba yra arti vienas kito. Tačiau kodėl ant mūsų kūno kaupiasi elektros krūvis?
„Tai vyksta dėl triboelektrinio efekto, kuris gali būti suprantamas taip: susiliečiant dviem paviršiams vyksta elektronų mainai dėl jų elektrostatinių savybių skirtumo, dėl kurių vienas paviršius gali būti įelektrintas teigiamai, o kitas – neigiamai.
Iš tiesų kiekvienas mūsų prisilietimas prie bet kokio objekto lems mažą elektronų mainymąsi, kurio paprastai nejaučiame. Šio elektronų apsikeitimo metu mes galime kaupti arba atiduoti statinį krūvį. Jei mes daugiau jį kaupsime, nei atiduosime, galiausiai turėsime labai daug krūvio. Būtent tuo metu palietus metalinį objektą, didelis kiekis elektronų gali šokti iš mūsų kūno į metalinį paviršių, sukeldami statinės elektros iškrovą“, – paaiškino S. Balčiūnas.
Ši iškrova gali būti jaučiama kaip mažas smūgis, ypač jei statinės elektros kiekis yra didelis arba jei iškrova vyksta nedideliu atstumu tarp sąveikaujančių kūnų – pavyzdžiui, per tarpą tarp pirštų ir metalinio paviršiaus.
Pasak mokslininko, statinės elektros kaupimasis labai priklauso nuo medžiagų elektrostatinių savybių skirtumo ir kontakto dažnumo. Trinant du daiktus vieną su kitu, statinį elektros krūvį sugeneruosime, nes trynimą galima suvokti kaip labai dažną daiktų sulietimą ir atitraukimą.
Pavyzdžiui, einant per kilimine danga išklotas grindis ant mūsų kūno krūvis gali kauptis dėl trinties tarp batų ir kiliminio pluošto. Panašiai būna dėvint sintetinius drabužius – dėl drabužių ir odos sąlyčio gali kauptis statinė elektros energija.
Fizikos mokslų daktaras įvardijo, jog dauguma medžiagų gali įsielektrinti, tačiau ne visos jos išlaiko statinį krūvį vienodai ilgai.
„Paprastai medžiagos, kurios yra izoliacinės, pavyzdžiui, plastikas, guma ar stiklas, išlaiko statinį elektros krūvį ilgiau nei elektros laidininkai, tokie kaip metalai. Žmonės ar gyvūnai, liesdami daiktus savo aplinkoje, gali po truputį sukaupti statinį krūvį.
Bet ne visi sukaupia vienodą krūvį, todėl kai du žmonės ar gyvūnai liečia vienas kitą, jie gali apsikeisti elektronais. Šio apsikeitimo metu mes jaučiame, kaip mus nutrenkia. Fizinis poveikis priklauso nuo įkrovos įtampos, kūnų varžos ir kontakto trukmės. Tokie veiksniai kaip sausa oda, prakaitas ir drabužių tipas taip pat gali turėti įtakos statinės iškrovos dažnumui“, – pastebėjo S. Balčiūnas.
Lemiamos įtakos turi oro sąlygos
Galima pastebėti, kad dažniau tokios elektros iškrovos mus pradeda kankinti pavasarį. Vis dėlto, mokslininko teigimu, nereikėtų teigti, jog būtent metų laikai turi didžiausios įtakos elektrinio krūvio kaupimuisi ant žmonių ar gyvūnų. Lemiamą įtaką čia turi oro sąlygos.
S. Balčiūnas įvardijo, kad sausas oras didina statinės elektros kaupimąsi, nes tuomet jo elektrinė varža didesnė nei drėgno oro atveju, todėl geriau izoliuoja statinį krūvį ir leidžia daugiau jo prikaupti ant kūno paviršiaus.
„Žiemą, kai temperatūra yra neigiama, oro drėgmė taip pat yra labai žema. Gyvenamosiose patalpose veikiant centriniam šildymui, taip pat būna pakankamai sausa, todėl gali nesunkiai kauptis elektrinis krūvis ir įvykti „pakratymai“. Pastarosiomis žiemomis Lietuvoje buvo labai daug šiltų dienų, kai temperatūra dažnai siekdavo 0. Tokiomis oro sąlygomis yra labai aukšta oro drėgmė, todėl žiemą rečiau ir stebime šiuos „pakratymus“.
Pavasarį, orui atšilus dar labiau, sumažėja oro drėgmė bei atitinkamai padidėja jo varža. Be to, pavasarį dažniausiai dėvime drabužius iš sintetinių medžiagų, kurios labiau linkę generuoti statinį elektros krūvį nei natūralios medžiagos, tokios kaip medvilnė. Kai dėvime sintetinius audinius ir judame, galime sukurti statinį krūvį, kuris gali išsikrauti palietus kitą daiktą ar žmogų. Norint sumažinti „pakratymų“ tikimybę pavasarį, pravartu dėvėti natūralių medžiagų drabužius, o namuose naudoti drėkintuvą, kad oro drėgmė padidėtų“, – dėstė S. Balčiūnas.
Kaip danguje, taip ir žemėje
Mokslininkas atkreipė dėmesį, kad elektros smūgiai ar kibirkštys, kuriuos patiriame tarp savęs ar ant žemės esančių objektų, savo prigimtimi iš tiesų nedaug skiriasi nuo žaibų danguje. Pagrindinis skirtumas – jų dydis.
„Krūvis, kuris kaupiasi ant mūsų, sukuria elektrinį potencialą, kurio dydis siekia nuo 4 iki 35 tūkstančių voltų. Šis skaičius atrodo didelis įskaitant, kad elektros lizdo įtampa yra 220 voltų, bet dėl labai mažos tekančios elektros srovės mums statinės iškrovos yra nebaisios (statinio „pakratymo“ srovė yra 0.000001 amperų, o srovė iš elektros lizdo gali siekti iki 16 amperų). Tuo tarpu įprasta žaibo blykstė siekia apie 300 milijonų voltų ir apie 30 tūkstančių amperų“, – paaiškino fizikos mokslų daktaras.
Mūsų patiriamas kibirkštis ar elektros smūgius paprastai sukelia statinis elektros krūvis, kurį sukaupiame po truputį, liesdami ar trindamiesi į įvairius daiktus. O štai žaibą danguje sukelia dideli statinės elektros kiekiai atmosferoje.
„Paprastai debesyse yra ledo kristalų arba vandens lašų. Audros metu lašeliai arba kristalai chaotiškai juda ir trinasi tarpusavyje. Būtent šis trynimasis ir sukuria statinius elektros krūvius debesyse. Kai krūvis tampa pakankamai stiprus, jis gali sukelti kibirkštį arba žaibą, kuris gali sklisti per atmosferą ir jonizuoti orą, sukeldamas ryškų šviesos blyksnį ir garsų griaustinį“, – teigė S. Balčiūnas.
Ką daryti, kad elektros iškrovos netrankytų per pirštus?
Nemalonūs tie pakratymai, įvaro net ir baimės liestis prie įvairių paviršių. Norisi jų išvengti, tačiau kaip? Mokslininkas pasidalino keliais patarimais, ką reikėtų daryti, kad elektra mus rečiau trankytų:
1. Drėgmės didinimas. Statinė elektra dažniau atsiranda sausame ore, todėl padidinę drėgmę aplinkoje galite sumažinti statinių krūvių susidarymą. Patalpose galima naudoti drėkintuvą.
2. Natūralių pluoštų dėvėjimas. Sintetiniai pluoštai, tokie kaip poliesteris arba nailonas, gali generuoti daugiau statinės elektros nei natūralūs pluoštai, pvz., medvilnė. Dėvėdami drabužius, pagamintus iš natūralių pluoštų, galime sumažinti statinių krūvių susidarymą.
3. Tam tikrų medžiagų vengimas. Kai kurios medžiagos, pvz., plastikas ar guma, labiau išlaiko statinį krūvį nei kitos.
S. Balčiūnas taip pat įvardijo, kad nors ir nemalonios, elektros iškrovos paprastai nėra žalingos. Vis dėlto, jei dirbama su jautria elektronine įranga, net gana nedidelė statinė iškrova gali ją sugadinti, tada yra labai svarbu imtis specifinių apsaugos priemonių, tokių kaip:
1. Įsižeminimas. Tai galima padaryti paliečiant įžemintą metalinį objektą, pvz., vandens vamzdį, prieš liečiant norimą objektą.
2. Antistatinių produktų naudojimas. Yra produktų, pvz., antistatinių kilimėlių arba purškalų, kurie gali padėti sumažinti statinės elektros kaupimąsi.
