Tiede |

Staattinen sähkö kipinöi ja napsuu sormille – voi jopa rikkoa sähkölaitteen

Varsinkin keinokuituisia vaatteita käyttävät huomaavat kipinöintiä ympärillään. Sähkötekniikan yliopettaja Juha Korpijärvi sanoo, että ihminen ei ole toista sähköisempi, mutta vaate- ja kenkävalinnoilla voi vaikuttaa siihen, miten paljon hankaussähköä saa aikaan.

Ilmankosteuden väheneminen lisää sähköisyyttä kankaissa.
Kuva: Raila Paavola / Yle

Arkikokemuskin sen sanoo, että sormen työntäminen pistorasiaan on vaarallisempaa kuin se, että sormille napsahtaa staattisen sähkön purkaus. Yllättävämpää on se, että volteissa mitattuna sähköstaattisen purkauksen voimakkuus voi olla tuhansia voltteja.

– Staattinen sähkö varautuu esimerkiksi vaatteiden kankaisiin, ja sitten kun koskee johonkin, jossa on erimerkkinen varaus, syntyy jännite-ero, joka pyrkii tasoittumaan, ja se näkyy jopa pienenä kipinänä, kertoo sähkötekniikan yliopettaja Juha Korpijärvi Mikkelin ammattikorkeakoulusta.

Kuivassa pakkassäässä sähköstaattisiin purkauksiin törmää useammin kuin vaikkapa kesällä.

– Kosteutta on pakkasella hyvin vähän. Silloin tavallaan varauksenkuljettajat ovat ripeämpiä, varaus syntyy nopeammin. Kosteushan sitoo varauksenkuljettajia, ioneja ja elektroneja, kuvailee Korpijärvi.

Fysiikassa puhutaan potentiaalieroista, kun materiaaleissa on erimerkkiset varaukset.

– Potentiaalierot voivat olla useita tuhansia voltteja sähköstaattisen purkauksen syntyessä. Koska purkaus kestää vain nanosekunteja, niin se energia, joka siinä siirtyy, on niin pieni, ettei siitä ole mitään haittaa ihmiselle. Se kuitenkin näkyy tai ainakin tuntuu.

Jos taas työntäisi sormen pistorasiaan, saisi 230 voltin sätkyn, mutta sormi ehtisi todennäköisesti olla paikallaan kauemmin, jolloin saadut vahingot olisivat suuremmat.

– Jännite ehtii siis vaikuttaa pidempään ja energia, joka siirtyy, on huomattavasti suurempi. Kun puhutaan normaalista sähköiskusta, tarkoitetaan 10-20 milliampeerin virtaa, joka voi jo olla vaarallinen terveydelle. Se voi aiheuttaa jopa sydämen kammiovärinää. Sähköstaattinen purkaus ei ole vaarallinen terveydelle, toteaa Korpijärvi.

Keinokuituiset vaatteet varaavat enemmän hankaussähköä

Korpijärvi sanoo, että ihmisten välillä ei ole eroja siinä, miten helposti saa kipinöintiä aikaan, vaikka voidaan spekuloida sillä, vaikuttavatko ihmisessä olevat suolot varauksen määriin.

– Itse en siihen kallistu. Kyllä kysymys on varmasti enemmän siitä, mitä vaatteita ihmisillä on päällään. Keinokuidut varaavat enemmän, luonnonkuidut vähemmän, toteaa Korpijärvi.

Sähköstaattinen purkaus voi kuitenkin aiheuttaa vikoja esimerkiksi herkissä laitteissa, minkä takia staattista sähköä pyritään hallitsemaan erilaisilla materiaalivalinnoilla esimerkiksi sairaalaympäristössä ja elektroniikkateollisuudessa. Puhutaan ESD-suojauksesta, jolle on oma merkintänsäkin laitteissa.

– Arjessa ilmiötä voi torjua pukeutumalla luonnonkuituisiin vaatteisiin ja käyttämällä nahkakenkiä.

Sähköstaattisen purkaus on salaman lisäksi ilmiö, joka on aikanaan johdattanut ihmistä sähkön keksimistä kohti.

– Yli 500 vuotta ennen ajanlaskun alkua eli Thales Miletoslainen, antiikin filosofi, joka havaitsi, että meripihkakoristeet aiheuttivat kankaankudonnassa käytettävissä värttinöissä puuvillakuitujen takertumista näiden meripihkakoristeiden ympärille. Meripihkahan on kreikan kielellä elektron.

Tuoreimmat aiheesta: Tiede

Pääuutiset

Kotimaa

Suomeen ehkä uudenlainen paperittomien joukko - Jumiutuneille määräaikainen oleskelulupa?

Anonyymi turvapaikanhakija nojaa ikkunalautaan kännykkä kädessään.

Tuoreimmat

Muualla Yle.fi:ssä