יצאתם מהמכונית וחטפתם מכת חשמל? זה החשמל הסטטי. אז איך הוא בעצם נוצר, האם אנחנו באמת
מתחשמלים, ועד כמה זה מסוכן? דרשתם תשובות והחשמלאי מסביר.
אצל חלק מאיתנו זה ממש מבהיל: יציאה מהמכונית או סתם נגיעה בידית של דלת משגרת אליכם זרם חשמלי קצר ואכזרי. לעתים אפילו לבישת סוודר מעוררת את החשמל מרבצו. מנגד, ריפרוף קל של כף היד מעל מסך הטלויזיה גורמת לתחושה נעימה וקטיפתית. אז איך נוצר החשמל הסטטי, ולמה אנחנו מתחשמלים ממנו?
כל חומר בנוי מאטומים, אחת היחידות הבסיסיות בעלת מטען חיובי (פרוטונים) ומוקפת באלקטרונים בעלי
מטען שלילי. שני אלה מאזנים זה את זה. תופעת החשמל הסטטי נוצרת בשל חוסר איזון בין המטענים החיוביים
לשליליים.
כאשר האיזון החשמלי הזה מופר, נוצר עודף מטען. עודף כזה מתרחש כאשר קיים חיכוך בין שני חומרים. במצב
כזה, אלקטרונים מחומר בעל עודף במטען שלילי, ירצו "לקפוץ" לעבר חומר בעל עודף במטען חיובי. הפרש זה בין
המטענים גורם להתפרקות חשמלית, במטרה לאזן בין המטענים. ההתפרקות הזו היא החשמל הסטטי.
חוסר איזון אשר גורם להתפרקות נגרם ממגע בין שני עצמים העשויים מחומר מבודד דוגמת פלסטיק, ספוג, גומי
או צמר. מגע כזה גורם למעבר אלקטרונים מחומר אחד לשני, מה שגורם לאחד החומרים להיות טעון במטען שלילי.
שוב מתרחש הפרש בין מטענים, שיוצר התפרקות, היא החשמל סטטי.
בניגוד לדעה עממית רווחת, אין צורך בחיכוך לצורך מעבר המטענים אלא די במגע. חיכוך אפקטיבי יותר משום
שבמהלך תנועת חיכוך נוצר מגע וניתוק בין שני הגופים המתחככים מספר רב של פעמים.
חשמל סטטי שכיח מאוד בתנאים של יובש, כאשר קיימת לחות נמוכה ומוליכות האוויר מעטה יחסית. כך פוחת גם
המעבר בין המטענים. התוצאה היא הצטברות של מטען חשמלי שרק "מחכה להזדמנות" להתפרק.
אתם מכירים את זה היטב בזמן נסיעה במכונית, בעיקר בחורף: חיכוך הבגדים שלכם במושב הכיסא גורם למעבר
אלקטרונים אל גופכם. עם היציאה מהמכונית והמגע בדלת המתכתית, מנצלים האלקטרונים את ההזדמנות לברוח
מכם, שוב כדי לאזן את ההפרש בין המטענים. והבריחה הזו היא ההתפרקות החשמלית, או במילים אחרות: הזרם
החשמלי הכואב שאתם מרגישים.
ככל ששטח המגע בין גוף אחד לשני הוא קטן יותר, כך ההתפרקות החשמלית, או אם תרצו – הזרם החשמלי, עובר
במהירות רבה יותר ובריכוז גבוה יותר.
התוצאה היא זרם חשמלי כואב הרבה יותר. מסיבה כזו, עדיף לצאת מהמכונית ולגעת בדלת המתכתית בכל כף היד
ולא באצבע אחת. כך יתפזר המטען על פני שטח גדול יותר, ויכאיב הרבה פחות.
ניצוצות חשמליים כתוצאה מהתפרקות מטען סטטי הם לרוב גורמים לאי נוחות בלבד, אבל במקרים מסוימים עלולים
לגרום לנזק ממשי. לדוגמה, התקנים אלקטרוניים כגון שבבים עלולים להינזק כתוצאה מהתפרקות של חשמל סטטי
דרכם, ולכן רצוי לגעת בחפץ מוארק על מנת לפרוק את המטען הסטטי בגוף, לפני שנוגעים ברכיבים אלקטרוניים או
במעגלים מודפסים. סכנה אחרת היא יצירת דליקות בתחנות דלק. סכנות רבות אלה בחיי היום יום אילצו אנשים
למצוא דרך כדי שהמטען הזה יתפרק ללא פגיעה בסביבה. למשל במכלית דלק ניצוץ של חשמל סטטי יכול להיות
מאוד קטלני ולכן מובנת על המכלית שרשרת הארקה, אשר בעזרתה החשמל הסטטי נפרק ללא פגיעה במכלית.
אבל החשמל הסטטי יודע לעשות עוד דבר: הוא הופך עצמים הטעונים בחשמל סטטי למגנטיים, בעלי יכולת למשוך
עצמים בעוצמה חלשה. כך, מסך הטלויזיה שלכם, המופגז באלקטרונים מתותח האלקטרונים שבתוכו, הופך את
המסך לבעל מטען שלילי, מה שכאמור גורם למסך להפוך למעין מגנט חלש המושך אליו אבק שוב ושוב.
קישור לסרטון הממחיש היווצרות החשמל הסטטי