כל מה שרציתם לדעת על חשמל סטטי

מהו חשמל סטטי וכיצד הוא נוצר?

החשמל הסטטי הוא תופעה פיזיקלית שנוצרת מחוסר איזון בין המטענים החיוביים לשליליים בחומר. כתוצאה מכך, נוצר הפרש מתחים בין החומר הטעון לחומרים אחרים, המתפרק בצורת ניצוץ חשמלי. חוסר האיזון נגרם בשל חיכוך בין שני עצמים, במהלכו אלקטרונים עוברים מעצם אחד לשני, מה שיוצר מטען חשמלי שלילי עודף בעצם אחד ומטען חשמלי שלילי חסר בעצם אחר. במקרה כזה אלקטרונים מחומר בעל עודף במטען שלילי, ישאפו לעבור אל חומר בעל עודף במטען חיובי - מה שיוצר תופעה של התפרקות בצורת ניצוץ שעובר אלינו בזרם. התופעה מתרחשת כשהאוויר יבש ונוגעים במישהו, או במשהו כמו גומי, פלסטיק, מתכת, לובשים בגד מצמר, משתמשים במברשת פלסטיק בשיער, ועוד המון דוגמאות מחיי היומיום. בימים יבשים החשמל הסטטי נוצר יותר פעמים, כי המוליכות של האוויר היבש קטנה, וכך כמות רבה יותר של מטענים עלולה להצטבר.

יום החשמל הסטטי מצוין בעונת החורף - למה אנחנו חווים חשמל סטטי בעונה זו?

חשמל סטטי שכיח כאמור במקרים של אוויר יבש, כך שברמה העקרונית בעונת הקיץ אנו אמורים להרגיש הרבה מקרים של חשמל סטטי, במיוחד בערים יבשות יחסית כמו באר שבע ואילת לעומת ערי חוף עם לחות גבוהה יותר כמו אשדוד ותל אביב. בשנים האחרונות אנו נוטים להשתמש בחורף יותר ויותר באמצעים חשמליים לחימום החדר. אמצעים אלו, כמו תנורים חימום ומזגנים, לרוב מייבשים את הלחות בחלל שבו הם מופעלים דבר שכמובן יוצר סביבה נוחה למקרים של חשמל סטטי.

האם עוצמת החשמל הסטטי עלולה לגרום לנזק לסביבה או לאדם?

עוצמתו של הזרם החשמלי תלויה בשטח המגע בין העצמים. ככל שהשטח קטן יותר, עוצמת הזרם מהירה וחזקה יותר. החשמל הסטטי בו אנו נתקלים ביומיום לרוב אינו מסוכן, ויגרום לתחושת אי נוחות בלבד. אך חשמל סטטי יכול גם להגיע לרמות מתח גבוהות, כשהדוגמה העוצמתית ביותר שאנו מכירים היא תופעת הברק. ברק הוא תופעה אקלימית, בה חשמל סטטי שהצטבר בעננים נפרק לאדמה או לענן אחר. ברק הוא בעל מתח גבוה, שיכול לגרום לנזק משמעותי ואף למוות.

בעקבות הצורך בחיפוש אחר מקורות אנרגיה חלופיים, האם חשמל סטטי ניתן לאגירה ולשימוש?

מאחר שחשמל סטטי נובע מהנטייה של האלקטרונים לנוע למקום בו המטען חיובי - חסרים אלקטרונים - עדיין לא נמצאה דרך לאגירה ולשימוש חשמל סטטי. כדי 'לאגור' את האלקטרונים יש לבודד את הגוף הטעון אלקטרונים. אנו מכירים היום דרך אחת ליצירת הפרשים בין עצמים בצורה מלאכותית, באמצעות מחולל ואן-דה-גרף (Van de Graaff) שהומצא בשנת 1931. מחולל ואן-דה-גרף הוא למעשה משאבת מטענים המפרידה בין מטענים חיוביים לשליליים, אבל כאמור מדובר בפעולה מלאכותית ולא כזו שמתאפשרת לתופעת טבע שמתרחשת באופן אקראי.

האם ניתן למנוע מראש התופעה?

כדי לא לחטוף זרם של חשמל סטטי, צריך להקפיד לשים קרם לחות וללבוש בגדים מסיבים טבעיים, לא צמר. עוד שיטה להימנע מהשוק החשמלי היא להחזיק בידיים מפתחות או עט מתכת, כדי שהחשמל ישתחרר במתכת המוליכה ולא בגוף. בעונת החורף יש נטייה להצטברות חשמל סטטי בחדרים שבהם פועל מזגן על חימום, את הלחות ניתן להשיב במספר דרכים - החל מסירי מים חמים בחדר, תליית כביסה בתוך הבית וכמובן שימוש במכשירי אדים.