Det är en vardaglig händelse som involverar korta elektriska överföringar, kopplade till typen av kläder, skor och omgivningsförhållanden.
Att få en elektrisk stöt när man rör vid en annan person, en metalldörr eller till och med ett husdjur är inte något ovanligt fenomen. Det är en effekt som orsakas av statisk elektricitet, som uppstår när det uppstår en tillfällig obalans mellan elektriska laddningar.
Den kalla luften på vintern är torr; denna brist på fukt gör att statisk elektricitet inte försvinner så lätt, vilket gör att den ackumuleras tills du rör vid något ledande och får en stöt, enligt en artikel i UsefulBS.
Denna typ av energi, som ackumuleras genom friktion, utgör i de flesta fall ingen fara, även om den är obehaglig. Det vanligaste tecknet är den klassiska torra ”känslan” när man närmar handen till ett metallföremål eller en annan person med olika laddningspotential.
Vad är egentligen statisk elektricitet?
För att förstå fenomenet måste man titta på vad som händer på atomnivå. ”Varje elektron har en negativ laddning (-1), medan varje proton har en positiv laddning (+1)”, förklarar en artikel på utbildningsplattformen LibreTexts. ”Under normala förhållanden är antalet elektroner och protoner i en atom lika. Detta gör att atomens totala elektriska laddning är neutral”.
Denna balans kan dock brytas när två material kommer i kontakt med varandra. Vid denna kontakt överförs vissa elektroner från ett objekt till ett annat. Detta kallas triboelektrisk effekt. Niusha Shafiabady, professor i datorintelligens vid Australian Catholic University, förklarade för The Conversation: ”Elektroner som befinner sig längre bort från kärnan kan ibland fly, vilket gör att atomen får en positiv laddning. Omvänt kan andra atomer attrahera en elektron och bli negativt laddade”.
När en laddad person rör vid ett objekt med motsatt laddning ”hoppar” elektronerna snabbt för att återställa balansen. Denna plötsliga överföring är det som uppfattas som en urladdning.
Varför inträffar det oftare på vintern?
Sannolikheten för att statisk elektricitet ackumuleras är större i torra miljöer. På vintern minskar både den kalla luften och värmesystemen den relativa luftfuktigheten, vilket förhindrar att laddningarna försvinner naturligt.
”När luften är fuktig (som på sommaren) bildar vattenmolekylerna ett osynligt skikt på de flesta ytor, inklusive din hud och dina kläder”, säger experterna på UsefulBS. ”Detta skikt hjälper till att kontinuerligt eliminera statisk elektricitet som börjar ackumuleras”.
I torra klimat finns dock ingen sådan ”utväg”. Laddningen stannar kvar i kroppen tills den hittar en väg till ett annat ledande föremål. Friktion mot mattor, syntetiska kläder eller till och med ditt eget hår förstärker denna effekt. Enligt den specialiserade tidskriften LiveScience: ”Isolerande material, såsom plast, kan laddas genom friktion eftersom de lätt vinner eller förlorar elektroner”.
Hur känns en statisk urladdning?
Även om den är kortvarig kan känslan vara intensiv. Spänningen är tillräckligt hög för att luften ska brytas ned och en gnista uppstå när du befinner dig några centimeter bort. Den gnistan är i själva verket en ljusbåge som omvandlar den omgivande luften till plasma, en form av laddad materia. Stöten aktiverar nervändarna i huden och orsakar en stickande känsla.
Denna typ av urladdning kan nå mellan 20 000 och 25 000 volt, men den energi som är inblandad är minimal.
Vilka faktorer gynnar det
Förutom vädret påverkar även typen av kläder och skor. Syntetiska material som polyester och nylon lagrar lätt elektricitet. Även skor med gummisulor, som fungerar som isolering, hindrar elektroner från att släppas ut i marken.
”Friktionen mellan två material kan göra att elektroner på ytan av en matta överförs till gummit”, säger Shafiabady. ”Eftersom gummi är ett isolerande material fördelas den extra statiska laddningen över kroppen. Nästa gång du rör vid en ledare, till exempel ett dörrhandtag, får du en stöt.”
Hur man undviker stötar
Det finns enkla åtgärder för att minska uppbyggnaden av statisk elektricitet. En är att öka luftfuktigheten inomhus med hjälp av luftfuktare. En annan är att använda bomullskläder och undvika syntetiska tyger. Det kan också hjälpa att använda skor med lädersulor, som gör att laddningen kan släppas ut i golvet.
Shafiabady föreslår att man bär med sig ett litet metallföremål, till exempel en nyckel, och rör vid ytor med det innan man tar direktkontakt: ”Detta gör att elektronerna kan laddas ur medvetet innan statisk elektricitet hinner överraska dig”.
I industriella miljöer används jordade antistatiska armband och system som luftjonisatorer, som sprider positiva och negativa joner för att neutralisera laddningarna. Dessa är dock endast måttligt effektiva. Eftersom det rör sig om så isolerade fall utgör de ingen hälsorisk, det är bara en gnist till.