Statik Enerji Nedir? Nasıl Oluşur?

Statik enerji, tamamen elektrik enerjisi ile bağlantılı bir şekilde açıklanabilen ve bir diğer ismi de durgun enerji olarak ifade edilen kavramdır. Yani halk arasında durgun elektrik olarak da bilinen bu kavram, bir potansiyel enerji anlamına gelirken; yük birikimi dolayısıyla oluşur ve çok yüksek bir zarar ortaya koymasa da pratik bir şekilde vücuttan atılması ve zarar vermesinin engellenmesi de mümkündür. 

Statik Enerji Nedir?

Kavramsal olarak statik enerji için iki değişen nesne arasındaki elektrik yük dengesizliği ile ortaya çıkan potansiyel enerji yanıtı verilebilir. Yani kendilerine ait bir yük bulunduran nesnelerin sürtünme gibi bir faktör ile birlikte aralarında bir potansiyel farkı oluşması ve bu durumda bir nevi elektrik enerjisi oluşturmasıdır. 

Statik enerji ya da durgun enerji insan vücudunda günlük hayat sırasında çok sık bir şekilde depolanan bir yapıya sahiptir. Günlük hayatta elbisenizi değiştirirken, herhangi bir yüzeye temas ederken, bir iş yaparken oluşan sürtünmede veya temizlik yaparken dahi genellikle sürtünme eylemi ile birlikte belirli bir noktada elektron birikmesi yaşanır. Daha sonrasında bu elektronların yüzeyler arasında birbirine transfer olması özellikle insan vücut yüzeyinde bir enerji depolaması ortaya çıkarır. Bu enerji, statik enerji anlamına gelirken; bazen çevrenizdeki bir kişi üzerinde ani bir boşalma gösterebilir ve statik çarpması gibi bir kavram halk arasında bu sayede ortaya çıkmıştır. 

Günümüzde en pratik şekli ile statik elektrik ile karşılaşılabilecek örnekler arasında tarak ile ilkokuldan beri yapılan deneyler, naylon ağırlıklı malzeme ile üretilmiş halılarda küçük kıvılcımlar oluşması bulunmaktadır. Hatta evlerdeki kurutma makinelerinde statik yük birikmesi, otomobil ve kamyonlarda temas sonucu büyük bir yük oluşması gösterilebilir. Ayrıca yıldırım en önemli örneklerden biri olurken, günümüzde yapılarda yıldırım faktörüne karşı her zaman paratoner gibi önemli engelleyiciler kullanılır. 

Statik Enerji Nasıl Oluşur?

Statik enerji veya statik elektrik yani durgun elektrik, değişen malzeme çeşitlerinin birbirine etki etmesi ile birlikte ortaya çıkar. Yüzeyler arasındaki orantısız elektrik yükü karşılıklı dağılım gösterirken, doğan elektriksel dengesizlik sonucu bu durumu yaşanır.

Statik elektrik için öncelikle bir cismin herhangi bir yüzeyinde elektrik akımı karşısında yüksek bir direnç oluşmalıdır. Yani temel olarak elektrik anlamında cismin yalıtkan olması gerekir. Hatta bu neden ile günlük hayatta kullandığınız tahta eşyalar, plastik bir cisim veya yün bir kazak statik enerji için temel yüzeyi ortaya koyabilir. Günlük yaşamda doğada birçok değişen şekilde karşımıza çıkabilen bu enerji türü özellikle aşağıdaki şekillerde görülebilir. 

• Gökyüzü olayları arasında bulunan yıldırım 
• Bir kapının kolunu açmaya çalışırken elektrik çarpması 
• Tahta veya plastik bir tarak ile saçınızı taramanız sonrasında herhangi bir nesneye kolaylıkla çekim uygulayabilmeniz
• Yünlü bir elbiseyi üstünüzden çıkarırken özellikle saçınız ile temas ettiğinde kıvılcımlar oluşturması 

Teknik anlamda statik enerji oluşumu için daha detaylı bir tanım yapılabilir. Bazı cisimlerin yüzey kısmında düşük miktarda elektron bulunurken, zayıf bağa sahip olan bu elektron parçacıkları başka bir cisim ile temas ettiklerinde bu cisimden yeni bir elektron geçişi ile bir dengesizlik ortaya koyarlar. Yani bir çeşit sürtünme ile elektriklenme yaşanırken buna triboelektrik etki adı verilir. Bu etki ile birlikte de bir cisim pozitif bir cisim negatif bir güce sahip olur. 

Temel yüzeylerden biri insan vücudu olarak ele alınırsa, insan vücudunun etrafında negatif ve pozitif yükler yer alır. Statik enerji birikme gösterdiğinde ise vücut üzerinde pozitif elektrik miktarı artış sağlarken, bu artışın vücuttan atılması açısından da örneğin toprağa temas edilmesi gerekebilir. Endüstriyel tesislerde ise statik elektriği üzerinde biriktiren bazı malzemeler kullanılırken, örneğin; bir endüstriyel cismin yere yapışması için yarar sağlarlar. Statik yüklü çubuklar herhangi bir cisimde hasar oluşmadan kaynaşmayı sağlayabilirken, bilhassa kağıt ve plastik gibi yüksek yalıtkanlar kolaylıkla bu sayede sonuç verebilir. 

Statik Enerji Zararlı Mı?

Bir noktada toplanmış elektrik yüklerinin herhangi bir cisim üzerinde depolanması anlamına gelen statik enerji kontrolsüz bir şekilde birikme gösterirse hem küçük patlamalar hem de elektronik sistemlerde hasar gibi bir risk ortaya koyabilir. 

Statik elektrik gibi enerji birikmelerinde önlem alınması riskleri düşürürken, özellikle endüstriyel tesisler gibi alanlarda büyük bir yere sahiptir. Bahsedildiği şekilde bir insanın bu tip enerjiyi vücuttan atması için metal bir yüzeye temas etmesi, toprağa dokunması veya sık sık ellerini yıkaması yeterlidir. Endüstriyel tesislerde ise bu açıdan teknik malzemeler ile önlemler alınabilirken, karşılaşılabilecek diğer değişen riskler ise aşağıdaki listede ifade edilebilir.

• Elektronik devreler ve panolar içerisinde statik elektrik enerjisi ile birlikte ani enerji kesilmeleri görülebilir. 
• İnsanlar metal bir yüzeye temas ettiklerinde anlık olarak bir şok hissi yaşayabilirler. 
• Cep telefonu ya da bilgisayar gibi cihazlarda bu tip elektrik enerjisi iç donanıma hasar verebilir. 
• Yine insan vücudunda saç ve cilt üzerinde kabarma ya da cilt kuruluğu oluşturabilir. 
• Yanıcı maddelerin bulunduğu ortamlar, depolar ve üretim atölyelerinde gaz ya da sıvılar ile statik enerji teması yangın ve patlama tehlikeleri oluşturabilir. 

Genellikle statik elektrik veya durgun enerji kış ayları gibi havanın daha kuru ve soğuk olduğu dönemlerde daha fazla birikir. Bu neden ile hem işletmelerde hem de evlerde kış mevsimlerinde oluşan bu birikmeden dolayı tedbirler alınması ve korunma için özellikle kapalı mekanlarda %40 civarında nem dengesine dikkat edilmesi gerekir. Cihazlar, sistemler ve devrelerde topraklamanın iyi olması, tesisat kablolarının doğru ölçek ile kullanılması ve giyim ürünlerinde de sentetikten kaçınmak gerekir. 

Statik Enerji Avantaj ve Dezavantajları

Statik enerji mutlak bir şekilde zararlıdır ve her zaman önlenmesi gerekir gibi bir koşul bulunmamak ile birlikte bazı noktalarda ortaya koyduğu avantajlardan da bahsetmek mümkündür. Günümüzde bazı teknolojik alanlarda veya günlük yaşamda pratik kullanımlara imkan sağlar. Örneğin; işletmelerde bulunan fotokopi makinelerinde statik elektrik sayesinde kağıt hizalama çok kolay bir şekilde yapılabilir. Özellikle matbaa gibi alanlarda baskı işlemleri daha verimli bir hale bu sayede gelir. 

Gerek bir işletme gerek ev gerek araç veya bir otel içerisinde kullanılan hava temizleme cihazları statik elektrik sayesinde yüksek bir verim ortaya koyar. Çünkü bu enerji birikmesi ile birlikte cihaz toz parçacıklarını kendi içine çeker. Yani bu sayede de hava temizleyici ortam hava kalitesini yükselterek, görevini tam olarak yerine getirir. Öte yandan elbette daha önce bahsedilmiş olsa da daha detaylı bir şekilde statik enerji nedeni ile ortaya çıkabilecek dezavantajlar da bulunmaktadır. 

Dezavantajlar açısından özellikle yanıcı maddelerin yani yanıcı gaz ve sıvıların bulunduğu ortamlarda statik elektrik enerjisi birikmesi büyük bir tehlikedir. Kimya tesisleri, ilaç depoları, yakıt depoları veya tüp gaz tesisleri ve depolarında bu tip bir riske karşı önlemler alınması gerekir. Çok fazla elektronik cihaz kullanılan işletmeler ve evlerde yüksek maliyet problemleri yaşamamak ve hasar oluşmaması için yine topraklama, sağlıklı kablo kesitleri kullanma ve elektrik sistemlerinin düzenli kontrol ve bakımı gibi ayrıntılar üzerinde durmak, statik enerji açısından önemlidir.

Sıkça Sorulan Sorular