Statische elektriciteit

Statische elektriciteit is een gevaar voor de delicate schakelingen in de moderne elektronische apparaten. Het is derhalve belangrijk een goede bescherming hiertegen te hebben. Een van de bekendste voorbeelden van statische elektriciteit is wel de bliksem die een EMP kan veroorzaken. Ook op kleine schaal is statische elektriciteit een veel voorkomend verschijnsel.

overal

Statische elektriciteit is in feite het verschil in elektrische lading in twee niet geleidende stoffen. De ene is negatief geladen door een overschot aan elektronen, de ander heeft een tekort aan elektronen en heeft dus een positieve lading. Er is een sterke aantrekkingskracht tussen de twee tegengestelde ladingen, de elektronen willen graag naar de positieve zijde gaan. Maar er loopt pas stroom tussen de twee voorwerpen wanneer er een elektrische verbinding is of wanneer de afstand tussen beide lichamen klein genoeg is om door het spanningsverschil in de vorm van een vonk te worden overbrugd. De statische lading wordt doorgaans veroorzaakt door wrijving tussen de twee stoffen. Er zijn vele manieren waarop de statische lading kan worden opgebouwd. Wanneer men op een kunststof bank zit kan het verschuiven van kleding bij het opstaan al leiden tot een oplading van het lichaam. Wanneer dan een geaard voorwerp, zoals een kraan, een metalen aanrecht of de verwarmingsradiator wordt aangeraakt stroomt de negatieve lading onmiddellijk van het lichaam naar de aarde. Dit gaat gepaard met een klein schokje dat door velen als een onaangename ervaring wordt gevoeld. Ook bij het uitstappen van de auto kan er ladingverschil ontstaan door de wrijving tussen stoel en kleding. Wanneer dan de metalen deur wordt aangeraakt zal de lading worden afgevoerd met een prik van de vonk. Wordt de auto getroffen door de bliksem dan wordt de carrosserie elektrisch geladen ten opzichte van de aarde. De lading blijft aan de buitenzijde van de auto (Kooi van Faraday) en zal via de wielen, meestal natte banden, naar aarde worden geleid.. Inzittenden hebben geen gevaar gelopen geëlektrocuteerd te worden.

functioneel

Toch heeft statische elektriciteit in de elektronische wereld wel degelijk een functie. In de oude televisietoestellen met de beeldbuis wordt een hoog spanningsverschil gemaakt tussen een deel van de beeldbuis en het zogenaamde elektronenkanon. Hierdoor vliegen de elektronen snel naar de voorzijde van de beeldbuis en produceren daar lichtverschijnselen die samen het beeld vormen.

pas op

Wanneer een delicaat elektronisch apparaat gerepareerd moet worden zal de technicus altijd werken aan een geaarde werktafel en een geaarde polsband om hebben. Hierdoor wordt ieder spanningsverschil dat de gevoelige elektronica kan beschadigen voorkomen.

Met statische elektriciteit kan ook leuk gespeeld worden. Door een glazen staaf langs een wollen doek te wrijven krijgt deze een elektrische lading. Houd deze staaf bij papiersnippers en ze worden als bij toverkracht aangetrokken.

leuk

Gelijke ladingen stoten elkaar af. Wie kent niet het natuurkundeproefje met de opstaande haren. Met een zogenaamde elektriseermachine, de Van der Graaffgenerator, wordt een statische lading opgewekt tussen twee metalen delen, meestal bolvormig. Een leerling staat op een geïsoleerd voetstuk en houdt een van de bollen vast. Het hele lichaam krijgt dezelfde lading, ook de haren. Hierdoor proberen alle haren op het hoofd zover van elkaar te komen als mogelijk met als resultaat dat alle haren recht overeind komen. Zodra de leerling contact maakt met de aarde verdwijnt de lading weer. Blaas een ballon op, wrijf hem een paar keer langs een wollen trui en “plak” hem aan het behang.