Statische Elektrizität ist die elektrische Ladung, die sich unter bestimmten Bedingungen auf der Oberfläche von Objekten, einschließlich Menschen, ansammelt. Statische Elektrizität ist ein weit verbreitetes, natürlich vorkommendes Phänomen und in den meisten Fällen ist die Ladung so gering, dass sie weder Menschen noch Tieren schaden kann. Es kann für empfindliche elektronische Bauteile und in seltenen Fällen sogar für Menschen gefährlich werden. Blitze sind eine Form der Entladung statischer Elektrizität.
Elektrizität ist die Wirkung von Elektronen, die sich auf subatomarer Ebene von einem Bereich oder Objekt zu einem anderen bewegen. Statische Elektrizität sammelt sich auf einer Oberfläche, wenn sie ein Ungleichgewicht der Elektronen aufweist und eine positive oder negative elektrische Ladung erzeugt. Diese wird normalerweise entladen, wenn das Objekt oder die Person die Erde oder eine leitfähige Substanz wie Metall berührt, wodurch das Elektronengleichgewicht wiederhergestellt wird. Die Erde oder eine ähnliche „Masse“ entlädt die Ladung ohne merkliche Wirkung, aber der Leiter erzeugt eine elektrische Energieübertragung, die als Funke bezeichnet wird.
Dieser Vorgang lässt sich am besten an einem Beispiel verdeutlichen: Ein Mensch, der Schuhe aus Leder trägt, einem positiv geladenen Stoff, läuft über einen Teppich aus Viskose, der negativ geladen ist. Entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an, sodass Elektronen auf die Schuhe übertragen werden, wodurch sie sich statisch aufladen. diese Übertragung ist als triboelektrischer Effekt bekannt. Der geerdete Teppich wird nicht beeinträchtigt, aber wenn die Person dann eine Metalltürklinke berührt, wird die Ladung sofort auf das Metall übertragen. Das Ergebnis ist im Allgemeinen harmlos und verursacht bei der Person nur leichte Beschwerden und möglicherweise einen kurzen sichtbaren Funken.
Unter bestimmten Bedingungen kann jedoch selbst ein kurzer Funke große Probleme verursachen. Computerkomponenten wie Halbleiter können durch statische Elektrizität beschädigt werden. In Gegenwart von flüchtigen Gasen oder anderen Stoffen kann statische Entladung zu Bränden oder Explosionen führen. Viele Tankstellen raten wegen möglicher statischer Entladungen davon ab, beim Tanken ein Handy zu benutzen. Dies scheint eine urbane Legende zu sein, aber statische Elektrizität kann tatsächlich Kraftstoffdämpfe entzünden; Fahrer sollten das Metall ihres Fahrzeugs weit vom Tankdeckel entfernt berühren, um statische Elektrizität vor dem Tanken zu entladen.
Blitze sind eine spektakuläre und potenziell tödliche Form der statischen Entladung. Bedingungen in einem Gewitter verleihen einer Wolke eine starke negative Ladung. Wenn die positive Ladung der Erde oder naher Wolken stark genug ist, gleichen sich die Ladungen blitzschnell an. Der resultierende Blitz ist millionenfach stärker als ein Hausfunke und wird von enormer Hitze und Geräuschen begleitet. Wenn Blitze in die Erde gezogen werden, können potenzielle Leiter an der Oberfläche, einschließlich Gebäude, Bäume und Menschen, im Handumdrehen schweren Schaden erleiden.