Statická elektřina

Statická elektřina je označení pro jevy, způsobené nashromážděním elektrického náboje na povrchu různých těles a předmětů a jejich výměnou při vzájemném kontaktu.

Statický náboj vzniká, když dva materiály přicházejí spolu do styku a opětovně se oddělují, nebo jejich třením (tribolelektrické nabíjení).^[1] To způsobuje rozdělení nebo převod negativních elektronů z jednoho atomu na druhý. Velikost náboje je závislá na řadě faktorů, jako jsou materiál (jeho elektrické a fyzikální vlastnosti), teplota, vlhkost, tlak a rychlost oddělení materiálů. Čím větší je tlak nebo rychlost oddělení, tím větší je náboj. Statický náboj vzniká hojně v zimních měsících (nízká vlhkost). Je to proto, že některé materiály jsou schopny absorbovat vlhkost (vodu) ze vzduchu do sebe a tím se stávají více vodivými.

Všechny materiály jsou tvořeny atomy – částicemi, které ještě charakterizují vlastnosti materiálu. Každý atom obsahuje kladné i záporné částice – v neutrálnom stavu je jejich součet roven nule. Při ztrátě některé z částic se atom stává iontem – má kladný nebo záporný náboj. Ionty s opačnými náboji se navzájem přitahují, se stejnými se odpuzují.

Materiály lze rozdělit do dvou základních skupin – vodiče a izolanty. Ve vodiči se mohou elektrony volně pohybovat – vodič může být v izolovaném prostředí staticky nabit a při kontaktu s uzemněním snadno vybit. Izolant si může uchovat svůj statický náboj po velice dlouhou dobu a dokonce může mít náboj o různé polaritě na různých místech. V izolantech se elektrony nemohou volně pohybovat a proto nelze izolanty snadno zbavit jejich náboje uzemněním.

Statický náboj způsobuje v normálním životě i pracovních procesech mnoho problémů. Přeskok náboje při vystupování z automobilu, pokrývání ploch přitahovanými prachovými částicemi, problémy při umisťování fólií a nálepek na plochy, poškození citlivých elektronických součástek nebo zařízení, výbuch v nebezpečných prostředích a požáry. Vodiče jsou zbavovány statického náboje uzemněním. Neutralizace statického náboje na izolantech je realizována ionizátory (ionizéry) – principem je proud vzduchu, který je rozdělen na kladné i záporné ionty. Tyto jsou na vybíjeném předmětu přitahovány ionty s opačným nábojem a tím dochází k neutralizaci statického náboje.

Statický náboj dokáže být i užitečným, například tím, že materiály drží dočasně pohromadě a tím zjednoduší výrobní procesy. Další možností využití statické elektřiny jsou elektrostatické odlučovače drobných částic z proudu plynů. Plyn s prachem je veden přes elektrody s napětím několika desítek kilovoltů, na kterých se částice elektricky nabijí a jsou pak přitaženy ke sběrné elektrodě s opačným nábojem.

Další významnou oblastí využití elektrického náboje jsou laserové tiskárny a kopírky. Částice toneru jsou pomocí elektrického pole přeneseny na papír, kde jsou následně zafixovány působením tepla.

Nežádoucí statické elektřiny doma nebo v kanceláři se můžete zbavit využitím zvlhčovače vzduchu. Pokud se statická elektřina objevuje při nošení oblečení, je vhodné při praní využívat aviváž. Pokud se statická elektřina objevuje při kontaktu s pokožkou, je vhodné využívat hydratační krémy nebo tělové oleje. Když statická elektřina působí problém u vlasů, hodí se na vlasy využívat kosmetiku se silikonem.^[2]

• Obrázky, zvuky či videa k tématu statická elektřina na Wikimedia Commons