קרינה-מתח גבוה – מהי אלקטרוסטטיקה וכיצד היא משפיעה עלינו?

שדות חשמליים קבועים, הידועים גם בשם אלקטרוסטטיקה, תמיד היו קיימים בטבע. שדות DC טבעיים אלה נוצרים בעיקר בין הקרקע לבין היונוספירה – שכבת אטמוספירה בגובה של כ-70 ק"מ. הם נגרמים בעיקר מקרינה סולארית ורוחות שמש. כך נוצר שדה חשמלי סטטי מעל פני כדור הארץ. אך גם בחיי היומיום המודרניים אנו נחשפים לתופעות אלקטרוסטטיות. אם נשפשף בלון בשיער, הוא פשוט יעמוד!
בעולם הטכנולוגיה, לאלקטרוסטטיקה תפקיד חשוב ביותר: גם שדות חשמליים DC חלשים מאוד יכולים לגרום לנזקים חמורים ואף להשמיד רכיבים אלקטרוניים. במאמר זה סיכמנו את ההשפעות של אלקטרוסטטיקה על בני אדם וכיצד ניתן למדוד שדות חשמליים DC.

אלקטרוסטטיקה טבעית – מה זה בעצם?

השדה החשמלי הקבוע של כדור הארץ מושפע מאוד ממזג האוויר ומהעונות: במזג אוויר נעים, ערך השדה החשמלי הטבעי נע בין 100 ל-300 וולט למטר (V/m), ובתנאים מסוימים כמו פן (Föhn), הערכים עולים. בזמן סופות רעמים, עוצמת השדה יכולה להגיע אפילו ל-20,000 V/m, ובמהלך ברקים – אפילו עד 300,000 V/m. לכן, רגישות למזג אוויר אינה דמיון בלבד. אנשים רגישים לאלקטרומגנטיות עשויים להרגיש את השינויים בשדה החשמלי, ואנשים רגישים למזג האוויר חווים תגובות פיזיות למתחי החשמל המשתנים באוויר.

היכן נוצרים שדות חשמליים מלאכותיים?

שדות DC מלאכותיים נמצאים בעיקר ברכבות חשמליות ובתחבורה ציבורית. בדרך כלל פועלות מערכות אלה על זרם ישיר במתח של 600 וולט. בתוך הרכבת עצמה, לעומת זאת, לא חשים את השדה החשמלי: כלי הרכב משמש ככלוב פאראדיי ומסכך כמעט לחלוטין את השדה.

בחיי היומיום, תופעות אלקטרוסטטיות מתרחשות בעיקר במגע עם חומרים סינתטיים. ככל שהאוויר יבש יותר – כך גדלה ההיווצרות של אלקטרוסטטיקה. תופעות יומיומיות, כמו לבישת סוודר סינתטי שגורם לשיער לעמוד, או תחושת "מכת חשמל" לאחר הליכה על שטיח סינתטי ונגיעה במשטח מתכתי, הן תוצאה של תופעה זו. אגב, את ה"מכה" הזו מרגישים רק כשהשדה החשמלי עובר את ה-2000 V/m.

איזו השפעה יש לאלקטרוסטטיקה על בני אדם?

בשלב הראשוני, פריקות אלקטרוסטטיות אינן מסוכנות לבריאות: אמנם המתח עשוי להיות גבוה, אך עוצמת הזרם נמוכה מאוד. המשמעות – הגירוי אמנם כואב, אך לא מהווה סיכון בריאותי ממשי.

אולם לאלקטרוסטטיקה השפעות נוספות: היא משפיעה לרעה על איכות האוויר הפנימי – אבק וחומרים מגרים מתערבלים יותר באוויר, והיוניזציה של האוויר נפגעת.

שדות DC חזקים יכולים להיווצר גם בכיסאות משרדיים עם משענות ומושבים סינתטיים – ערכים של עד 18,000 V/m אינם נדירים. גם כאן אין סכנת חיים, אך אין פלא שאנשים חוזרים הביתה מתוחים ועצבניים – הגב של הכיסא מסתיים באזור העורף, והשוני בין שדה של כמעט 20 קילו-וולט/מטר בגב לעומת ראש נטול שדה – משפיע על הגוף ועל השרירים.

ניתן אפילו לראות את המטען האלקטרוסטטי

בחושך ניתן לראות את הפריקה כהבזק אור – תופעה שהובילה לדמעות ופחד בחדרי ילדים רבים. הצעצוע האהוב מתחכך במהלך הלילה ופתאום מופיעות ניצוצות! אמנם אין סכנת שריפה, אך התחושות בהחלט לא נעימות. חשוב שהאוויר בחדר ילדים יהיה באיכות גבוהה – לא רק משחקים שם, אלא גם ישנים. אבל בשל כמות הצעצועים הסינתטיים, האווירה בחדר עלולה להזכיר סערה חשמלית: אבק עקשן באוויר ותחושת עייפות מתמשכת בגלל ירידה ביוניזציה של האוויר.

כיצד ניתן למדוד אלקטרוסטטיקה?

כדי למדוד שדה חשמלי DC אין צורך לקבל "מכת חשמל". עם מכשירי המדידה שלנו בתדרים נמוכים ופרוב מתאים, ניתן למדוד את השדה האלקטרוסטטי בקלות.

ניתן לאתר אלקטרוסטטיקה לא רק בחדר ילדים, אלא גם ברכב ובמשרד. אפילו על הספה נוצרים שדות – שמיכות סינתטיות, ריפוד ספה, שטיח… אם השיער עומד בזמן צפייה בסדרה, זה לא בהכרח בגלל המתח בעלילה!

איך מצמצמים אלקטרוסטטיקה?

• השתמשו בחומרים טבעיים במקום סינתטיים. צמר ומשי גם יכולים לצבור מטען, אך בעוצמה נמוכה בהרבה שמתפוגגת מהר.
• כותנה היא החומר המומלץ ביותר – אינה יוצרת כלל אלקטרוסטטיקה.
• אין צורך לוותר על צעצוע אהוב – הלבישו אותו בכותנה.
• גם ברכישת שמיכות, מצעים ושטיחים – העדיפו סיבים טבעיים.
• במשרד או ברכב – חולצת כותנה על גב המושב יכולה להפחית מאוד את המטען.

אמ.אר.סי מספקים מגוון רחב של מדי קרינה אלקטרומגנטית לשימושים שונים