The Straight Dope – Czy elektryczność statyczna może cię zabić?
W zimie dostałem dużych wstrząsów od elektryczności statycznej, gdy wysiadałem z samochodu, a raz zobaczyłem wideo, gdzie załogant dotykający samochodu wyścigowego podczas pit stopu został odrzucony do tyłu o kilka stóp, przypuszczam, że z powodu ładunku statycznego zbudowanego, gdy samochód okrążał tor. To skłoniło mnie do zastanowienia: Czy zdarzały się przypadki obrażeń lub śmierci z powodu wyładowań statycznych?
– Mike
Tak, wiele – i jeśli nie jesteś ostrożny, może się to przydarzyć tobie.
Do elektryczności statycznej w zasadzie potrzebujesz gigantycznego kondensatora – czegoś z ładunkiem dodatnim po jednej stronie, ładunkiem ujemnym po drugiej i szczeliną w środku. Kiedy obracasz się, wysiadając z samochodu, tarcie między ubraniem a siedzeniem generuje znaczną różnicę napięcia między karoserią a tobą, przy czym tkanina i inne izolatory działają jako szczelina. Kiedy ocierasz się o samochód przy wysiadaniu, łuk elektryczny przeskakuje maleńką przestrzeń między tobą a blachą i blammo, szok statyczny.
W normalnych warunkach szok jest nieszkodliwy. Ładunek statyczny może być mierzony w milijulach (mJ). Zazwyczaj potrzeba co najmniej 1 mJ, aby wygenerować odczuwalny wstrząs, 10 do 30 mJ, abyś się wzdrygnął, i 1350 mJ, abyś zginął. Tasowanie się po dywanie może wygenerować od 10 do 25 mJ, czyli zaledwie 1 lub 2 procent śmiertelnego wstrząsu. W samochodzie można wygenerować więcej, ale nawet zakładając maksymalną pojemność ludzkiego ciała i niską wilgotność w zimie (wysoka wilgotność pozwala ładunkowi uciec), możesz zostać porażony prądem o energii około 300 mJ – jest to wstrząs, którego szybko nie zapomnisz, ale który nie jest śmiertelny.
Nie oznacza to, że nie ma się czym martwić. Łuk elektryczny to iskra. Iskry są używane w silnikach samochodowych do zapalania paliwa. Paliwo wlewa się do samochodów wyścigowych podczas pit stopów. Samochody wyścigowe gromadzą ładunki elektrostatyczne podczas okrążania toru… widzicie, do czego to zmierza.
CzytelnicyStraight Dope mogą pamiętać naszą kolumnę o łańcuchach, które ciężarówki z benzyną ciągnęły za sobą, aby zapobiec gromadzeniu się ładunków elektrostatycznych. Już tego nie robią, nie dlatego, że ryzyko było nieistniejące, ale dlatego, że badania wykazały, że łańcuch nie osiągnął jack i tak prawdziwe zagrożenie statyczne pochodziło z chlupotania zawartości cysterny. Obecnie stosuje się uziemienie elektryczne podczas wypompowywania i inne środki zapobiegające złym rzeczom. Podobnie listwy uziemiające zapobiegają powstawaniu łuków statycznych, gdy samochody wyścigowe zjeżdżają do pit stopów.
Widząc ten filmik, na którym załogant z pit stopu został uderzony w tyłek, możesz powiedzieć: Te paski nie zawsze działają. Może nie, ale to nagranie nie było dowodem. Pojazd, o którym mowa, był bolidem Formuły 1 wyposażonym w tak zwany system odzyskiwania energii kinetycznej. System ten przechwytuje w akumulatorze lub kondensatorze część energii, którą normalnie traci się podczas hamowania, a następnie wykorzystuje ją w impulsie o mocy do 60 kilowatów do zasilania silnika elektrycznego, gdy kierowca chce zwiększyć moment obrotowy. Nie jest jasne, co poszło nie tak, ale najwyraźniej zmagazynowany sok przeszedł przez nieszczęsnego członka załogi zamiast do silnika.
Dobrze, powiesz, po prostu będę trzymał się z dala od samochodów Formuły 1 i będę żył w komforcie i spokoju. Nie bądź tego taki pewien. Badanie z 1977 roku, przeprowadzone przez zespół badawczy, z którym powinienem był porozmawiać o gotowaniu żab kilka tygodni temu, wykazało, że zwykły stary szok statyczny może spowodować obrażenia lub śmierć u psów wyposażonych w rozrusznik serca. Inne niebezpieczeństwo wynika z reakcji na wstrząs, która może spowodować utratę przyczepności, upadek lub w inny sposób narazić siebie lub innych na niebezpieczeństwo.
Wracając do pojazdów, należy uważać na helikoptery. Wyładowania statyczne mogą być problemem w każdym samolocie z powodu tarcia z pyłem i wodą podczas lotu, a kilka pożarów i eksplozji zostało przypisanych wyładowaniom statycznym podczas tankowania. Jednak helikoptery mogą być szczególnie niebezpieczne ze względu na duże wirujące łopaty. W jednostkach unoszących się nad pyłem z czerwonej gliny zmierzono ładunki rzędu 60 000 woltów, a nad sypkim śniegiem 200 000 woltów.
Samo wsiadanie i wysiadanie z samochodu nie wygeneruje takiego napięcia, ale jedno z badań wykazało, że powstający ładunek często przekracza 10 000 woltów, a raz (gdy badany był ubrany w nylon) osiągnął 21 000. Osoby pobierające opłaty drogowe i policjanci na motocyklach są znani z tego, że otrzymują wstrząsy o napięciu 5000 V od kierowców lub ich pojazdów. Nikt nie wie na pewno, ile pożarów zostało wznieconych na stacjach benzynowych z powodu elektryczności statycznej, ale statystyki przemysłowe sugerują, że mogą to być setki na dekadę.
Więc, aby uniknąć tego wszystkiego, uważasz, że będziesz unikał cywilizacji i mieszkał w lesie? Tam też nie jesteś bezpieczny. Największym wyładowaniem elektrostatycznym, jakie większość z nas kiedykolwiek zobaczy, jest dramatyczny pokaz znany jako błyskawica. Typowe uderzenie dostarcza 500 megadżuli, czyli 370,000 razy więcej niż poziom śmiertelny, jak pokazuje około 100 rocznych zgonów spowodowanych przez pioruny w Stanach Zjednoczonych – prawdopodobnie, ale nie na pewno, żadna z nich nie będzie twoja.
Wysyłaj pytania do Cecila przez straightdope.com lub napisz do niego na adres Chicago Reader, 11 E. Illinois, Chicago 60611. Subskrybuj podcast Straight Dope w iTunes Store.