Miért érezzük elektromos kisülést, amikor megérintünk valakit: a jelenség tudományos magyarázata

Ez egy mindennapi jelenség, amely rövid elektromos kisüléseket jelent, és összefügg a ruházat, a lábbeli és a környezeti feltételek típusával. Elektromos kisülés más ember, fém ajtó vagy akár háziállat megérintésekor nem ritka jelenség. Ez a statikus elektromosság által okozott hatás, amely az elektromos töltések közötti pillanatnyi egyensúlyhiányra reagál. A téli hideg levegő száraz; a páratartalom hiánya megakadályozza, hogy a statikus elektromosság könnyen eloszoljon, így felhalmozódik, amíg meg nem érintünk valami vezető anyagot, és áramütést kapunk, magyarázza a UsefulBS cikk.

Ez a fajta energia, amely súrlódás által halmozódik fel, a legtöbb esetben nem jelent veszélyt, bár kellemetlen lehet. Leggyakoribb megnyilvánulása a klasszikus „száraz érintés”, amikor a kezedet egy fémtárgyhoz vagy egy másik, eltérő potenciállal rendelkező személyhez közelíted.

Mi is pontosan a statikus elektromosság?

A jelenség megértéséhez meg kell vizsgálni, mi történik atomszinten. „Minden elektron negatív töltésű (-1), míg minden proton pozitív töltésű (+1)”, magyarázza a LibreTexts oktatási platform egyik cikke. „Normális körülmények között az atomokban az elektronok és protonok száma egyenlő. Ezáltal az atom teljes elektromos töltése semleges.”

Ez az egyensúly azonban megszakadhat, ha két anyag egymáshoz ér. Az érintkezés során egyes elektronok átkerülnek az egyik tárgyról a másikra. Ezt triboelektromos hatásnak nevezzük. Niusha Shafiabady, az Ausztrál Katolikus Egyetem számítógépes intelligencia professzora a The Conversation című lapnak így nyilatkozott: „Az atommaghoz legközelebb lévő elektronok néha elszökhetnek, így az atom pozitív töltésűvé válik. Ezzel ellentétben más atomok vonzhatnak magukhoz egy elektront, és negatív töltésűvé válhatnak”.

Amikor egy feltöltött személy megérint egy ellentétes töltésű tárgyat, az elektronok gyorsan „ugranak”, hogy helyreállítsák az egyensúlyt. Ez a hirtelen átvitel érzékelhető kisülésként.

Miért fordul elő gyakrabban télen?

A statikus töltés felhalmozódásának valószínűsége száraz környezetben nagyobb. Télen mind a hideg levegő, mind a fűtési rendszerek csökkentik a relatív páratartalmat, megakadályozva a töltések természetes eloszlását.

„Amikor a levegő párás (mint nyáron), a vízmolekulák láthatatlan réteget képeznek a legtöbb felületen, beleértve a bőrt és a ruházatot is” – állítják a UsefulBS szakértői. „Ez a réteg segít folyamatosan eltávolítani a felhalmozódó statikus elektromosságot”.

Száraz éghajlaton azonban ez a „kivezetés” nem létezik. A töltés a testen marad, amíg nem talál utat egy másik vezető tárgyhoz. A szőnyegekkel, szintetikus ruhákkal vagy akár a saját hajjal való súrlódás még fokozza ezt a hatást. A szaklap LiveScience szerint: „A szigetelő anyagok, például a műanyagok, súrlódás hatására feltöltődhetnek, mert könnyen nyernek vagy veszítenek elektronokat”.

Hogyan érezhető a statikus kisülés?

Bár rövid ideig tart, az érzés intenzív lehet. A feszültség elég nagy ahhoz, hogy néhány centiméter távolságból a levegő szétbomoljon és szikra keletkezzen. Ez a szikra valójában egy villám, amely a környező levegőt plazmává alakítja, egyfajta töltött anyaggá. Az ütés aktiválja a bőr idegvégződéseit, ami szúró érzést okoz.

Ez a fajta kisülés elérheti a 20 000–25 000 voltot, de az energiája minimális.

Milyen tényezők kedveznek neki

Az időjárás mellett a ruházat és a lábbeli is befolyásolja. A szintetikus anyagok, mint a poliészter vagy a nejlon, könnyen megtartják a töltést. A gumitalpú lábbeli is, amely szigetelőként működik, megakadályozza az elektronok földre jutását.

„Két anyag közötti súrlódás miatt a szőnyeg felületén lévő elektronok átjuthatnak a gumiba” – magyarázza Shafiabady. „Mivel a gumi szigetelő, a további statikus töltés eloszlik a testeden. Amikor legközelebb megérinted egy vezető tárgyat, például egy ajtókilincset, áramütést kapsz.”

Hogyan lehet elkerülni az áramütéseket

Egyszerű intézkedésekkel csökkenthető a statikus elektromosság felhalmozódása. Az egyik ilyen intézkedés a párásítóval történő beltéri páratartalom növelése. A másik a pamutruházat viselése és a szintetikus szövetek kerülése. Segíthet még a bőr talpú cipő viselése is, amely lehetővé teszi a töltés földbe vezetését.

Shafiabady azt javasolja, hogy hordjunk magunknál egy kis fémtárgyat, például egy kulcsot, és azzal érintsük meg a felületeket, mielőtt közvetlenül hozzáérnénk: „így szándékosan kisülhetnek az elektronok, mielőtt a statikus elektromosság meglepne minket”.

Ipari környezetben földelt antisztatikus karkötőket és olyan rendszereket használnak, mint a légionizátorok, amelyek pozitív és negatív ionokat bocsátanak ki a töltések semlegesítésére. Ezek azonban csak mérsékelt hatékonyságúak. Mivel ilyen esetek nagyon ritkák, nem jelentenek egészségügyi kockázatot, csupán egy újabb szikra.

Szofi Contu/ author of the article

Szofi vagyok, hasznos life hackeket és praktikus tippeket írok, amelyek segítenek a mindennapi életben egyszerűbbé tenni a dolgokat!

Szofi lifehack ⚡