STATİK (DURGUN) ELEKTRİK

     Statik elektrik dingin haldeki elektriği belirtir ve çevresindeki maddelerle etkileşen malzemenin yüzeyindeki elektriksel dengesizliktir. Bir atom yada molekül elektron kaybettiğinde veya kazandığında bu dengesizlik oluşmaktadır.  

     Normalde atomda proton ve elektron sayısı birbirine eşittir ama elektronlar kolayca bir atomdan diğerine geçebilmektedir.Eğer elektron kaybederse pozitif iyon, kazanırsa negatif iyon adını alır.     

     Elektron (-)1.6x10-19 Coulomb yüke, proton ise bu yükün pozitifine (+) sahiptir. Statik yük dengesiz elektrondaki fazla elektron sayısıyla orantılıdır. Coulomb fazla elektron miktarını temsil eden elektrik yükünün temel birimidir.           

     Pozitif iyonun elektron eksiği vardır ve kolayca elektron alabilir, negatif iyonda da elektron fazlalığı bulunur. Her iki durumda da pozitif yükü nötrölüze edecek elektron bulunmaktadır.



A)Statik Elektrik ve Oluşumu

     Yüklerin birbirleriyle etkileşimi sonucunda ortaya çıkan kuvvete elektrostatik kuvvet veya durgun elektrik denmektedir.

     Elektrostatik, kalbimizin çalışmasından, şimşek ve yıldırımlara, atom içindeki yüklerin etkileşimlerine kadar geniş bir alandaki fiziksel olayları inceler.    

     Tabiattaki statik elektriğe en büyük örnek şimşek ve yıldırımdır.

     Çıplak ayakla halı üzerinde yürürken ayaklarımızın karıncalanması statik yüklerdendir.

     Çalıştığımız ortamdaki malzemelerle de sıkça temas halinde olmamız malzeme üzerindeki yükleri üzerimize çekmemize neden olur.

     İnsanların statik elektrik yüklenmesi yürüme esnasındaki sürtünmelerden, araçlara inip binmesinden, çalıştıkları masadan, giymiş-çıkarmış oldukları elbiselerden olabilir. Aşağıdaki

tabloda insanların hareketleri esnasında oluşan bazı statik elektrik miktarları ve bunları oluşturan unsurlar verilmiştir:

Oluşan Elektrostatik Voltaj Değerleri

Statik Elektriği Oluşturan Faktörler:

% 10 – % 20 Nem Ortamı %65 – %90 Nem Ortamı

Tezgah Üzerinde Çalışma Yaparken 6000 Volt 100 Volt

Vinylex Kaplanmış Zeminde Çalışırken 7000 Volt 600 Volt

Plastik Klasör Taşırken 7000 Volt 150 Volt

Vinylex Kaplı Zeminde Yürümek 12000 Volt 250 Volt

Polyester Çanta Tezgahtan Kaldırılırken 20000 Volt 200 Volt

Halı Üzerinde Yürümek 35000 Volt 1500 Volt

     Statik elektriği oluşturan faktörler ve miktarları

görüldüğü gibi ortamdaki nem oranı arttıkça statik enerji miktarı

azalmaktadır.

     Statik yüklenmeler yüksek voltaj değerlerinde olduklarından bazen görünür hale de gelebilirler. Işığın görünür hale gelebilmesi için en az 6000-7000 Volt civarında olması gerekir.

     Örneğin, yün kazak çıkartılırken ve manyetolu çakmaklardaki görünür ışık yaklaşık 7000 Volt’luk değerde atlama yapan statik yüktür.

     Statik yükün voltajı çok fazla olmasına karşın, akımı çok zayıftır. Akımı voltaj ile doğru orantılı olsaydı, birçok yüksek voltaj trafosu ile ilgilenen televizyon tamircisi çırağı yetişmezdi herhalde.    

    Uçaklarda statik elektrik, hem fırtınalı havalarda üzerlerine düşen yıldırımın etkisiyle hem de kabin içindeki elektronik elemanların yaydığı, kabloların oluşturduğu, insanların

kabin içindeki malzemelere sürekli sürtünmesi ile de oluşmaktadır. 

     Yolcu kabinlerine konulan ek teçhizatlar ve diğer malzemeler uçaktaki statik elektrik yükünü 25 bin volta kadar

çıkarmaktadır.

B)Statik Elektriğin Zararları

     İnsanların almış oldukları statik elektrik hem sağlıklarına hem de kullanmış oldukları elektronik cihazlara zarar vermektedir. Teknik personeller üzerlerinde oluşan statik elektriği, elektronik cihazların kullanımı ve taşınması esnasında devre elemanlarına boşaltır. Böylece elemanların kullanışsız hale gelmesine ya da ömürlerinin azalmasına sebep olurlar.

     Üzerimizde binlerce volt statik yük mevcut iken, 350 Volt ile bozulabilecek bir CMOS yapılı elektronik malzemeye dokunulursa ne olur? Malzeme ölür; ölmez ise kesinlikle mikron seviyesinde, yapısında ciddi hasarlar meydana gelir, malzemenin ömrü azalır.

     Statik yükün aniden boşalmasının da elektronik malzemelere zarar verdiği anlaşıldı. O halde statik deşarjın aniden olmaması gerekiyor. Yapılan araştırmalarda statik yükün aniden değil, 1 Mohm’luk direnç üzerinden, yavaş eğrisel olarak boşalması gerektiği görülmüştür.

     Statik elektrik yüklerinin, insan derisi üzerinde toplanması sonucunda, operatörlerde -özellikle bayanlarda- akne (sivilce), seboreik dermatit gibi deri hastalıklarının oluştuğu savları ileri sürülmektedir.

     Statik elektrik binalardaki haberleşme, güç hatları ve elektrik sistemlerine büyük ölçüde zarar verir.

     Uçakta oluşan statik elektrik, uçuş bilgisayarının ve radarının arıza yapmasına sebep olmaktadır.

     Yıldırımın yol açtığı akım, uçağın dış yüzeyini yalayıp geçerken, iletilen yükün küçük bir kısmı, uçağın metal dış yüzeyindeki; örneğin pencere gibi açıklıklardan içeri girebilir ve eğer yolu üzerinde duyarlı elektronik aletler varsa, bunlar da arızalara yol açabilir.

     Statik elektriğin akışı ile oluşan kıvılcım çevredeki narkoz gazlarının, petrol buharlarının patlamasına neden olabilir. 

     Uzun süre araçta yolculuk yapan bir sürücünün, aracından çıkıp doğrudan benzin pompa tabancasına dokunması ile statik elektrikten meydana gelen yangından dolayı aracının son durumu görülmektedir. Bu olayın olmasının sebebi akaryakıt dolumu esnasında oluşan petrol buharının statik bir şarjla teması anında yanmasıdır.

     Statik elektrik, plastik levha, kağıt karton ve tekstil gibi yalıtkan malzemelerle çalışan birçok endüstrinin sorunudur. Elektrostatik itme veya çekme nedeniyle malzeme ya makineye ya da birbirine yapışır. Bu da çok ciddi kalite sorunlarına yol açar.

     Elektrostatiklenme nedeniyle toz veya diğer kir parçacıkları malzemeye yapışır.

     Çok yoğun elektrostatik birikme sonucu çıkan elektrik şokları personelde yaralanmalara yol açabileceği gibi, aynı zamanda yangınlara ve patlamalara da yol açabilir. 

     Makinelerde bulunan sensörler, ölçme kafaları, yazıcı kafaları gibi elektronik malzemeler elektrostatik yüklenmeden etkilenebilir.

C)Statik Elektriğin Zarar Verebileceği 

Ortamlarda Alınacak Önlemler

     Elektrostatik yüklere karşı bir önlem, yalıtkan giysi, terlik veya ayakkabılardan, birikime yol açacak kalın ipek veya yün halılardan özellikle duvardan duvara olanlardan
kaçınmak gerekir.

     Statik elektriğin tahrip edici etkilerinden korunmak için; petrol tankerlerinde ve cephane yüklü araçlarda yere değen zincirler, yüksek yapılarda da toprak bağlantılı paratonerler kullanılır.

     Patlayıcı madde bulunulan depoya çivili ayakkabılarla girilmez. İçeride çivisiz özel ayakkabı giyilir. Ayrıca depo görevlileri naylon, orlon, perlon gibi statik elektrik oluşturabilen giysileri kullanamaz.

     Özellikle rutubetli havalarda ve boydan boya halı ile kaplı olan evlerde oluşan statik elektrik, halı üzerinde duran “metal müzik seti sehpası” tarafından alınmaktadır. Aynı şekilde insan teması ile elektronik aletlere statik elektrik aktarımı olmaktadır. Bu elektrik o derece kuvvetlidir ki, sabah saatlerinde üzerinde kimse dolaşmadan bakıldığında halı üzerinde ve metal müzik sehpalar üzerinde basit ölçüm araçlarıyla görünmektedir. 

     Metal müzik sehpaları, statik elektriğe karşı basit bir kablo ile en yakın prizden topraklanmalıdır.

     Statik elektriği önlemenin veya şiddetini azaltmanın yollarından biri, bulunulan ortamın nemlendirilmesidir. Çünkü nemli havada bulunan iyonlar statik yükün bir kısmını nötrler. 

     Nem oranını %60’a çıkartmak, deşarj olasılığını azaltır. Fakat bu yöntem iyi bir çözüm değildir. Havadaki yüksek nem oranı, çalışanlar açısından rahatsız bir ortam oluşturduğu gibi yüzeylerde ıslaklığa ve donanımda daha hızlı paslanmaya yol açar. 

     Ayrıca yüzeylerdeki ıslaklık, statik elektrik açısından iletkenlik sağlar.

     Elektronik malzemelerle çalışma yapılan tüm ortamlarda antistatik malzemeler kullanılarak, statik yüke karşı kesinlikle tedbir alınmalıdır. Antistatik malzemeler statik elektriğin oluşmasını ve elektronik devre elemanlarının zarar görmesini önleyebilen malzemelerdir.

     

1.Donanım Malzemeleri İçin Alınacak Önlemler

     Donanım malzemelerinin zarar görmesini engellemek için bu işle uğraşan kişilerin antistatik bileklik takmaları gerekir.

2.Antistatik Çalışma Ortamı Sağlamak

     İnsanların kişisel olarak uyguladığı antistatik önlemlerin yanı sıra labaratuvar ortamlarında da bu sistem kullanılmaktadır. Antistatik elementlerle ortamdaki elektrik boşaltılır.

3.Kişisel Antistatik Önlemler

     Temasta bulunduğumuz cihazın hasara uğramaması için antistatik bilekliği takarak vücudumuzdaki elektriği boşaltırız ve böylece cihaz hasar görmez.

4.Manyetik Ortama Karşı Önlemler

     Elektromanyetik alanlar gözle görülmüyor ama hepimizin sağlığı için önem taşıyor.

     Elektrik şebekeleri, aydınlatma, haberleşme ağları, evimizdeki kablolar ve elektrikli aletler… Hepsi elektromanyetik alan üretiyor.

     Günlük hayatımızın bir parçası olan elektromanyetik alanların insan sağlığını olumsuz yönde etkilediği düşünülüyor.

      Konu hakkında detaylı bilgiye sahip olmasak bile, en azından evimizdeki elektromanyetik alanlara karşı önlemler alabiliriz.

     İngiliz Araştırmacı Sir Richard Doll (Sigara içme ve Akciğer kanseri arasındaki ilişkiyi ilk kez tespit eden bilim adamı) bu konuda yaptığı ilk araştırma sonucunu 2001′de yayımladı.

     Araştırmaya göre, belirli bir değerin üzerindeki bir manyetik alana maruz kalan 15 yaş altı çocuklarda lösemiye yakalanma riski, maruz kalmayanlara göre 2 kat daha fazla oluyor.

     Korkutucu olan ise, araştırmada kullanılan değerin ortalama bir evdeki elektromanyetik alan değeri olması ve bir çoğunun aslında engellenebilir olması.

     2001′de, Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı da istatistiki verilere dayanarak yaptığı araştırmada; yüksek manyetik alanlara maruz kalan çocukların lösemi riskinin 2 kat olduğunu açıklamıştı.

Peki ne yapabiliriz?

Çok basit önlemlerle riski azaltabilirsiniz:

*Elektronik cihazların (açık) bulunduğu ortamlarda uzun süre durmayın. 

*Elektronik cihazlara yakın mesafelerde bulunmayın. 

*Elektronik cihazlarla zorunlu olmadıkça temasta bulunmayın. 

Bu uyarılar dikkate alındıkça risk minimuma iner.

Engelleyebileceğiniz Manyetik Alan Etkileri:

Yüksek Gerilim Şebekeleri:

     Bina girişlerindeki 230 Volt kablolardan en az 6 metre, sokaklardaki yaklaşık 10.000 Volt’luk trafolardan 10 metre ötede yaşayın, gerekirse yatak odanızı taşıyın.

    Şehirler arası hatlarda ise, gerilim 150.000 Voltu aşmakta. 

    Yapılan araştırmalar en az 100 metre uzağında durulmasını işaret ediyor.

BEBEK ODASINDA:

-Lambayı bebeğin yatağından mümkün olduğunca uzakta tutun.

-Bebek monitorlerinden uzak durun.

-Bebek yatağının bulunduğu duvarın arkasında neler olduğuna dikkat edin. Cep telefonlarını, kablosuz modemleri, şarj cihazlarını uzak tutun.

-Uzatma kablolarınızı bebeğinizin yatağından uzak tutun.

MUTFAKTA:

-Mikrodalga fırınınızı genel çalışma alanınızdan uzak tutun, mümkünse garaja kaldırın. Unutmayın, çalışmıyorken dahi, neredeyse 3′te biri oranında manyetik alan yaratır.

-Bebeğin yakınında kesinlikle mikrodalga fırın çalıştırmayın.

-Bulaşık ve Çamaşırlarınızı gece bebeğiniz uyurken yıkayın.

EVDE:

-Bebeğinizi TV’den en az 1.5 metre ötede tutun.

-Hoparlörlerinizi ve uzatmaları oturma alanınızdan uzakta tutun.

-Elektrik süpürgenizi bebeğin yakınında çalıştırmayın.

CEP TELEFONLARI Ve Diğer Kablosuz Cihazlar:

-Bu cihazlar, 1- 10 GHz alanında çalışır ve hücrelerinizi titreştirecek güçtedir. Korkunç olan, DNA’daki mitos bölünmeyi etkiliyor olması. Eğer bu cihazları kullanmanız gerekiyorsa, bebeğinizden en az 2 metre ötede kullanın.

-Telefonlarınızı Bebeğin uyku alanında tutmayın.

-Cep telefonu link bağlantıları ise, en az 50 metre ötede olmalıdır.

Son olarak, evdeki herkesi, varsa bakıcıyı ve misafirlerinizi bu konularda bilgilendirin.