Влияние статического электричества на человека

План проекта

Введение

Теоретическая часть

• История об открытии электризации.

• Происхождение электризации.

• Статическое электричество и причины его возникновения.

• Статическое электричество в природе.

• Статическое электричество в быту.

• Различные  источники статического электричества.

          Влияние статического электричества на здоровье человека.

          Защита здоровья человека от статического электричества.

 Практическая часть

• Опыт с подушками.

• Опыт с тканями.

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Актуальность:

Всем нам известно, что наши далёкие предки вели тяжёлую жизнь: жили в пещерах, одевались в звериные шкуры, занимались охотой. Люди были в постоянном контакте с землёй, поэтому никакого электричества на них не было. Но постепенно люди оградили себя от контакта с землёй, стали носить одежду и обувь, но шили их всё-таки из натуральных материалов. Однако человечество развивалось и дальше, придумало резину, а вслед за ней – синтетические материалы. Так началась эра статического электричества.  Синтетика стала входить не только в состав одежды, но и в состав стен, напольных покрытий, мебели. Люди ходят по асфальту и живут в домах, полных синтетических материалов. Статическое электричество окружает людей и дома, и в школе, и на работе, и в транспорте, и в общественных местах. И мне захотелось побольше узнать о статическом электричестве и выяснить, хорошее или плохое влияние оно оказывает на человека и его здоровье.

Цель исследования: изучить влияние электростатического поля на человеческий организм.

В рамках достижения заданной цели мною были поставлены следующие задачи:

• Узнать, что такое электричество, как и когда оно появилось.
• Узнать, что такое статическое электричество и выявить причины его возникновения.
• выявить, как влияет статическое электричество на здоровье человека - положительно или отрицательно. Если отрицательно, то какими методами и способами можно обезопасить себя и своё здоровье от статического электричества.

Методы исследования:

1. Теоретическая часть (изучение литературы и Интернет-ресурсов про статическое электричество)
2. Практическая часть (несколько опытов с тканями и подушками)

Теоретическая часть

История об открытии электризации.

Перенесёмся на немного в Древнюю Грецию. Греки очень любили украшения из янтаря, названного ими за его цвет и блеск «электрон» - солнечный камень. Именно от слова «электрон» произошло в дальнейшем и слово «электричество». Люди заметили, что янтарь, потёртый о шерсть, приобретает способность притягивать к себе различные мелкие тела: соломинки, пушинки и т.д. И первым, кто заинтересовался этим явлением, стал великий греческий учёный Фалес Милетский. Легенда повествует, что дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном. Случайно уронив его в воду, девушка начала вытирать его краем своего шерстяного хитона, и чем больше она это делала, тем больше шерстинок налипало на веретено. Дочь Фалеса обратилась к отцу за разъяснением этого явления. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено. Он накупил различных янтарных изделий и убедился в том, что все они, будучи натёрты шерстяной материей, как магнит притягивают мелкие предметы.

В дальнейшем установили, что этим свойством обладают и другие вещества: стеклянная палочка, потёртая о шёлк, палочка из органического стекла, потёртая о бумагу, эбонитовая палочка, потёртая о мех.

И только в 1600 году появился сам термин электричество («янтарность»).

Происхождение электризации.

Все мы знаем, что любое тело состоит из мельчайших частиц – молекул. Молекула в свою очередь состоит из ещё более мелких частиц – атомов. Атомы же в свою очередь состоит из протонов, электронов и нейтронов. Все атомы окружены облаком электронов, которые несут отрицательный (-) электрический заряд. Электроны движутся вокруг ядра. Ядро обладает таким же суммарным зарядом, как и все его электроны, но это заряд положительный (+). Обычно положительный и отрицательный заряды уравновешивают друг друга, и атом является электрически нейтральным. Но у некоторых веществ часть внешних электронов имеет довольно непрочные связи с их атомами. И если потереть два предмета друг о друга, то такие электроны могут освободиться и «перебежать» на другой предмет. В результате этого перемещения у одного предмета электронов становится больше, чем должно быть, и он приобретает отрицательный (-) заряд. У второго предмета электронов становится меньше, так что он приобретает положительный (+) заряд. Проще говоря, тело электризуется, если количество электронов в нём увеличивается или уменьшается. А когда количество заряда становится достаточно большим, происходит электрический заряд и проскакивает искра. Так и происходит явление электризации.

Статическое электричество и причины его возникновения.

Статическое электричество – это электрический заряд, возникающий при трении различных поверхностей.

Электрические заряды влияют друг на друга. Положительный и отрицательный заряды притягиваются друг к другу, а два отрицательных или два положительных заряда отталкиваются друг от друга.

Когда мы снимаем с себя шерстяную шапку, она трётся о наши волосы. Электроны с наших волос переходят в шапку. Следовательно, каждый волос на голове приобретает положительный заряд. А как известно, тела с одноимённым зарядом отталкиваются. Вот и наши волосы стараются оттолкнуться друг от друга как можно дальше («встают дыбом»). Тоже самое возникает и при расчёсывании волос. Волосы также отталкиваются друг от друга, потому что заряд каждого волоса положительный (+). Если же мы поднесём расчёску к волосам, то волосы будут к ней притягиваться, так как у расчёски отрицательный заряд (-), а у волос положительный (+).

Обычно статическое электричество возникает тогда, когда воздух очень сухой, чаще всего это происходит зимой. Летом же воздух  гораздо более влажный, следовательно, предметы не могут накапливать на себе большой электрический заряд. При влажности воздуха 85% и больше статическое электричество практически не возникает.

Статическое электричество в природе.

Движение лавин в горах в безлунные ночи иногда сопровождается зеленовато-желтым свечением, благодаря чему лавины становятся видимыми. Обычно световые явления наблюдаются у лавин, движущихся по снежной поверхности, и не наблюдаются у лавин, проносящихся по скалам. На озерах Антарктики во время полярной ночи иногда возникает свечение при разламывании крупных масс озерного льда.

У берегов морей воздух приобретает положительный заряд, вследствие разбрызгивания солёной воды.

Ярким проявлением электричества в природе служат молнии. Молния – это одна из наиболее распространённых форм мгновенно высвобождающейся энергии статического электричества. В результате движения воздушных потоков, насыщенных водяными парами, образуются грозовые облака, являющиеся носителями статического электричества. Электрические разряды образуются между разноименными заряженными облаками или, чаще, между заряженным облаком и землей. Молния выбирает самый короткий путь к земле, поэтому попадает в здания или в деревья. Высокие здания оборудуют металлическими полосами (прутьями), по которым электрический разряд уходит в землю. Это громоотвод. Грозовой разряд идет на землю и обратно по одному и тому же пути. Это происходит с такой скоростью, что наш глаз видит только одну вспышку. На своем пути молния раскаляет воздух, который, быстро расширяясь, создает звуковую волну. Это вызывает громовые раскаты. Мы слышим их после того, как увидим молнию, так как звук распространяется значительно медленнее, чем свет.

Статическое электричество в быту.

Статическое электричество может быть верным помощником человека, если изучить его закономерности и правильно их использовать. Электрические заряды на производстве могут возникнуть при пересыпании твердых материалов, при переливании или перевозке в цистернах диэлектрических (непроводников электричества) жидкостей (бензина, керосина), при сматывании тканей, бумаги, пленки (например, полиэтиленовой).

Маляр без кисточки.

Движущиеся на конвейере окрашиваемые детали, например, корпус автомобиля, заряжают положительно, а частицам краски придают отрицательный заряд, и они устремляются к положительно заряженной детали. Слой краски на ней получается тонкий, равномерный и плотный. Действительно одноименно заряженные частицы красителя отталкиваются друг от друга — отсюда равномерность окрашивающего слоя. Частицы, разогнанные электрическим полем, с силой ударяются об изделие — отсюда плотность окраски. Расход краски снижается, так как она осаждается только на детали. Метод окраски изделий в электрическом поле сейчас широко применяют в нашей стране.

Смешение веществ.

Если мелкие частицы одного вещества зарядить положительно, а другого — отрицательно, то легко получить их смесь, где частицы распределены равномерно. Например, на хлебозаводе теперь не приходится совершать большую механическую работу, чтобы замесить тесто. Заряженные положительно крупинки муки воздушным потоком подаются в камеру, где они встречаются с отрицательно заряженными капельками воды, содержащей дрожжи. Крупинки муки и капельки воды, притягиваясь друг к другу, образуют однородное тесто. Можно привести много других примеров полезного применения статической электризации. Основанная на этом явлении технология удобна: потоком заряженных частиц можно управлять, изменяя электрическое поле, а весь процесс легко автоматизировать.

Электрические копчености.

Копчение — это пропитывание продукта древесным дымом. Частицы дыма не только придают продуктам вкус, но и предохраняют их от порчи. При электрокопчении частицы коптильного дыма заряжают положительно, а отрицательным электродом служит, например, тушка рыбы. Заряженные частички дыма оседают на поверхности тушки и частично поглощаются ею. Все электрокопчение продолжается несколько минут; прежде копчение считалось длительным процессом.

Различные  источники статического электричества. Влияние статического электричества на здоровье человека. Защита здоровья человека от статического электричества.

Современная жизнь немыслима без электричества, с ним связан и наш домашний быт, и наша работа. Но если техника безопасности при обращении с электроприборами известна всем, то о статическом электричестве и его влиянии задумываются меньше. Наверняка каждому знакома ситуация, когда бумага прилипает к одежде, офисные кресла трещат при вставании, а между пальцами и выключателем на стене пролетает искра. Однако в последнее время требования к гигиене и безопасности труда повышаются, вопросу статического электричества и связанных с ним рисков уделяется все больше внимания. Что может быть источником статического электричества? Его заряды образуются при самых разнообразных условиях, но чаще всего – при трении друг о друга материалов, которые плохо проводят ток, или же при их трении о металл, а поскольку эти заряды удерживаются продолжительное время, они и получили название статических.

Источники статического электричества в офисе и в квартире.  

В современных офисах и в жилых помещениях существует избыток электроприборов, создающих при работе электростатические поля – это принтеры, факсы, ксероксы, но самый значимый из них, конечно же, компьютер. Вентиляторы выдувают из системного блока наэлектризованные пылинки, оседающие на одежде и мебели и передающие свой заряд человеку. Статическое электричество образуется на линолеуме, на поверхностях из ПВХ. Даже на ковре с синтетическим ворсом образуются электрические заряды.  Офисные кресла также являются отличным накопителем статических зарядов, ведь они испытывают постоянное трение. Чтобы температура в офисе была оптимальной, используют кондиционеры, которые еще больше повышают электростатический заряд в помещении. Как можно видеть, статическое электричество окружает нас не только на работе, но и дома, и человек становится отличным генератором и накопителем статического электричества.

Влияние статического электричества на человеческий организм.

Воздействие статического электричества на организм человека – малоизученная область. Но учёные выяснили, что люди, долго находящиеся в «окружении» электроприборов жалуются на повышенную утомляемость, раздражительность, плохой сон.

Со стороны сердечно-сосудистой системы может наблюдаться брадикардия (уменьшение частоты сердечных сокращений) и артериальная гипертензия (повышение артериального давления). Эти симптомы развиваются в результате спазма сосудов.

 Под воздействием статического электричества на нервные окончания может также изменяться кожная чувствительность и сосудистый тонус, стимулируется капиллярный кровоток. Одновременно возникают функциональные нарушения в центральной нервной системе.

Защита от статического электричества в офисе.

Влажная уборка – простой способ уменьшить количество взвешенных в воздухе и осевших на всевозможные предметы пылинок. А раз частичек будет меньше, соответственно и воздействие статического электричества будет слабее.

 Чтобы воздух в помещении был чистый, нужно регулярно открывать окна и проводить проветривание.

 Обязательно необходимо заземлять всю технику, которая находится в помещении.

 Сейчас разработаны специальные антистатические спреи и браслеты, основная задача которых – защита от вредного воздействия статического электричества. Правда, их эффективность еще в полной мере не доказана.

                                        Практическая часть

           Я решила провести несколько опытов, которые докажут, вредно ли влияние статического электричества или нет.

Опыт 1. Опыт с подушками.

        Для этого опыта нам понадобятся 2 подушки: одна – набитая пухом, а вторая – набитая синтетическим материалом (в нашем случае холлофайбером).

         Сделав себе причёску, я легла спать на подушке, набитой пухом. Утром волосы были чуть-чуть приглажены, но остались послушными и легко расчесались.

        С точно такой же причёской я легла спать на второй подушке, набитой холлофайбером. Утром волосы в буквальном смысле «стояли дыбом», и попытка их расчесать увенчалась неудачей, так как волосы притягивались к расчёске.

        Можно сделать вывод, что подушка с натуральным наполнителем наэлектризовала волосы намного меньше, чем подушка с искусственным наполнителем. Подушки с натуральными наполнителями приносят меньше вреда человеческому здоровью, чем подушки с искусственными наполнителями.  

Опыт 2. Опыт с тканями.

        Если всё-таки от влияния статического электричества нам никуда не деться, то мы можем хотя бы немного оградить себя и свой организм от него. И первое, что может нам в этом помочь – это наша одежда. Мало кто знает, что человеческая одежда тоже способна вырабатывать электрическое. Наверняка каждый из нас замечал, что когда мы снимаем одежду, то слышим потрескивание, а если снимаем одежду в тёмном помещении, то можем наблюдать даже искры.

        Я решила узнать, какая же одежда безопаснее всего, то есть меньше электризуется. Для этого я взяла несколько обыкновенных воздушных шариков и кусочки разных тканей. Потом я потёрла ткань о шарики и посыпала на них конфетти. Результаты я занесла в таблицу:

Можно сделать вывод, что лучше всего носить одежду из хлопчатобумажных тканей или из шёлка, а вот отдавать предпочтение шерстяным тканям не следует.

Заключение

         В результате проделанной работы я пришла к выводу, что статическое электричество на самом деле влияет на человеческий организм, несмотря на то, что не вызывает определённого заболевания. Чтобы защитить себя от воздействия статического электричества нужно:

1. Стараться носить одежду из натуральных, а не из синтетических материалов.
2. Снимать избыточный электрический заряд (заземление, хождение босиком)
3. Очень полезны водные процедуры, купание в естественных водоёмах и любая работа на земле.
4. Проветривать помещение и проводить влажную уборку не менее двух раз в день. Можно увлажнять воздух в помещении специальными  спреями.

Выполняя эти несложные правила, можно обеспечить комфорт и здоровье своему организму, оградить себя от излишней раздражительности и волнений.

Список используемой литературы

1. Учебник по физике 8 класс. А.В. Пёрышкин
2. Книга для чтения по физике. И. Г. Кириллова.
3. Скажи мне почему. А. Ликум.
4. Интернет-ресурсы: http://wikipedia.org./