למה נדמה כאילו דווקא באביב כל נגיעה תמימה בדלת כלי הרכב מסתיימת ב"זץ" חשמלי מכאיב?

שוב הגיעה התקופה הזו בשנה שבה כל נגיעה בדלת המכונית עלולה להסתיים בפרץ פתאומי של כאב. ה"זץ" הזה קורה עקב חוסר איזון בין המטען החשמלי שעל עורנו למטען החשמלי של גוף המכונית. מטענים חשמליים שליליים, כמו אלה שיש לאלקטרונים המקיפים את גרעיני האטומים, ומטענים חשמליים חיוביים כפי שיש לפרוטונים בגרעין האטום עצמו, מושכים אלה את אלה. כשבחומר מסוים או על גבי משטח מסוים יש יותר אלקטרונים מפרוטונים, אנו אומרים שהחומר טעון שלילית, ולהיפך: כשיש יותר פרוטונים הוא טעון חיובית. 

התופעה אינה מוגבלת למכוניות כמובן. הצטברות כזו של מטען חשמלי על משטח מכונה "חשמל סטטי". כשיש לנו שני משטחים עם מטען חשמלי הפוך, והמטענים שלהם מקבלים הזדמנות לעבור ביניהם – למשל כי נוצר ביניהם מגע ישיר או שמישהו חיבר ביניהם מוליך – יהיה מעבר של אלקטרונים מגוף לגוף עד שהמטען החשמלי שלהם יתאזן. מעניין לציין עם זאת שמחקרים מהשנים האחרונות מצאו שיש לעיתים גם מעבר של חלקיקים נוספים. תנועת האלקטרונים הזו היא למעשה זרם חשמלי, וכשהזרם עובר בעורנו אנו חווים תחושה לא נעימה. זהו ה"זץ" או הפריקה המהירה של החשמל הסטטי (Electrostatic discharge). 

אדם פותח דלת של מכונית | צילום: LFO62, Shutterstock
המטענים מקבלים הזדמנות להתאזן, ואנו מקבלים זץ של חשמל סטטי. אדם פותח דלת של מכונית | צילום: LFO62, Shutterstock

יתרונות הלחות

חוסר האיזון בין המטענים החשמליים נוצר עקב תופעה שנקראת האפקט הטריבואלקטרי – מצב שבו משטח נטען חשמלית בעקבות מגע במשטח אחר או חיכוך עמו. הטעינה יכולה להתרחש עקב תלישה של אלקטרונים מהחומר או של חלקיקים טעונים גדולים יותר כמו אטומים או מולקולות. כשאנחנו מתחככים בכיסא המכונית בזמן הנסיעה, אלקטרונים וחלקיקים טעונים אחרים עוברים בהדרגה מהכיסא לגופנו ומצטברים בו. אותו דבר קורה כשמחככים בלון בחומר מבודד כלשהו, למשל פיסת בד, וכך טוענים אותו. אם לאחר מכן נצמיד את הבלון לשיער ראשנו, הפרש המטענים בין הבלון לשיער ייצור משיכה חשמלית ביניהם והבלון יישאר דבוק לראשנו ולא ייפול.

תופעת ה"זץ" מהמכונית נפוצה במיוחד בימים קרירים ויבשים, שיש רבים כמותם בעונות המעבר בישראל. אוויר לח וחם מכיל כמות גבוהה של אדי מים, והאדים האלה נוטים לספוג אליהם אלקטרונים ממשטחים שחשופים לאוויר, כמו העור שלנו, וכך לפרוק את עודפי המטען החשמלי שהחל להצטבר בעור מהחיכוך עם מושב המכונית. בנוסף, כשאדים מתעבים לטיפות מים על גבי המשטחים, הם מפזרים את המטען החשמלי העודף לפני שהספיק להצטבר במקום אחד.

באוויר קריר ויבש, לעומת זאת, יש יותר הצטברות של אלקטרונים על העור, ולכן יותר סיכוי לפריקה מהירה וכואבת שלהם במגע עם משטח טעון אחר, כמו מכונית. למי שרוצים לחסוך מעצמם את מכת הזרם הלא נעימה לאחר יציאה מהמכונית, מומלץ להקפיד לגעת בגוף המכונית בזמן שיוצאים ממנה. כך המטען שעובר לגופכם מהחיכוך המוגבר עם הכיסא בזמן הקימה יעבור ישירות לגוף המכונית לפני שיספיק להצטבר על עורכם מטען חשמלי גדול מספיק כדי ליצור זרם משמעותי.

כשיש שני משטחים – למשל ענן ואדמה – שקיים פער גדול מספיק בין המטענים החשמליים שלהם, יכול להיווצר זרם חשמלי אפילו דרך האוויר, אף על פי שהאוויר הוא בדרך כלל חומר מבודד. את הזרם הפתאומי הזה, שאף מלווה בניצוץ של אור, כולנו מכירים בתור ברקים.