Статична електрика — це заряди електрики, що накопичуються на виробничому обладнанні, предметах побуту, на тілі чи одязі людини внаслідок контактного чи індуктивного впливу.
Статична електрика виникає на діелектриках або на ізольованих від землі провідниках. Найчастіше причиною виникнення надлишкового заряду є трибоелектричний ефект — електризація тертям. Серед інших причин можна назвати п'єзоелектричний ефект, як, наприклад, у кухонних п'єзоелектричних запалках. У піроелектриках статична електрика може виникнути при зміні температури.
При торканні до наелектризованих предметів, людина, тіло якої є непоганим провідником, замикає електричне коло, і її може «вдарити струмом» — електричний струм через тіло людини призводить до мимовільного скорочення м'язів.
Природа явища
Електризація діелектриків тертям може виникнути при зіткненні двох різнорідних речовин через відмінності атомних і молекулярних сил (через відмінності роботи виходу електрона з матеріалів). При цьому відбувається перерозподіл електронів (в рідинах і газах ще й іонів) з утворенням на дотичних поверхнях електричних шарів з рівними знаками електричних зарядів. Фактично атоми і молекули однієї речовини, що володіють більш сильним тяжінням, відривають електрони від іншої речовини, створюючи вихровий рух іонів середовища, в якому вони знаходяться.
Отримана різниця потенціалів дотичних поверхонь залежить від ряду факторів — діелектричних властивостей матеріалів, значення їх взаємного тиску при зіткненні, вологості і температури поверхонь цих тіл, кліматичних умов. При подальшому поділі цих тіл кожне з них зберігає свій електричний заряд, а зі збільшенням відстані між ними за рахунок виконаної роботи з розділення зарядів, різниця потенціалів зростає і може досягти десятків і сотень кіловольт.
Електричні розряди можуть утворюватися внаслідок деякої електропровідності вологого повітря. При вологості повітря більше 85 % статичну електрику практично не виникає.
Статична електрика в побуті
Статична електрика є невід'ємною частиною повсякденного життя. Якщо, наприклад, на підлозі лежить килим з вовни, то при терті об нього людське тіло може отримати негативний електричний заряд, в той час як килим отримає позитивний. Іншим прикладом може служити електризація пластикового гребінця, що після причісування отримує мінус-заряд, а волосся отримує плюс-заряд. Накопичувачем мінус-заряду нерідко є поліетиленові пакети, полістирольний пінопласт. Накопичувачем плюс-заряду може бути суха поліуретанова монтажна піна, якщо її стиснути рукою.
Електростатичний розряд відбувається при дуже високій напрузі і надзвичайно низьких струмах. Навіть просте розчісування волосся в сухий день може привести до накопичення статичного заряду з напругою в десятки тисяч вольт, проте струм його звільнення буде настільки малий, що його часто неможливо буде навіть відчути. Саме низькі значення струму не дають статичному заряду завдати людині шкоди, коли відбувається миттєвий розряд.
Статичний заряд залежить від вологості повітря. При вологості повітря 65-90 % людина, що йде по килиму, генерує потенціал до 1000 В; якщо сидить на стільці з поліетиленовим покриттям — 1500 В; піднімає зі столу портфель з синтетичного матеріалу — до 1200 В. При вологості 10-20 % значення напруги становлять відповідно 35 000, 18 000 і 20 000 В.
Статична електрика в промисловості і виробництві
Хоча статичний заряд є цілком безпечним для людини, але такі напруги можуть бути небезпечні для елементів різних електронних приладів — мікропроцесорів, транзисторів та ін. Для деяких виробів мікроелектроніки потенціал в сотні вольт є фатальним. Тому при роботі з радіоелектронними компонентами рекомендується вживати заходів щодо запобігання накопичення статичного заряду.
Більшість статичних розрядів на робочому місці генерує людина. Вважається, що близько 70 % ушкоджень електронних компонентів статичною електрикою викликані ненадійним заземленням персоналу. Відтак, на всіх підприємствах, що займаються виробництвом та ремонтом сучасної електроніки, повинен застосовуватись антистатичний захист.
Для забезпечення ESD-безпеки на робочому місці і у виробничих приміщеннях слід дотримуватися трьох базових правил:
- Використовувати тільки антистатичні матеріали та інструмент.
- Забезпечити надійне заземлення всіх «заземлюваних» об'єктів, з яких принципово може стікати заряд через провідники.
- З робочої зони по можливості видалити діелектричні матеріали, що мають поверхневий опір більше 100 ГОм. Заземлення цих матеріалів за допомогою провідників не дає практичних результатів. У випадках, якщо уникнути їх використання не вдається, в робочій зоні застосовується локальна іонізація повітря.
Для заземлення персоналу використовують індивідуальні антистатичні засоби, наприклад: антистатичні браслети на зап'ястя, антистатичні рукавички та шкарпетки, антистатичне взуття та одяг, антистатичні килимки та накидки на стільці, тощо.
Позначення
Відповідно до стандарту IEC60417, чорним трикутником з жовтою перекресленою кистю руки позначаються об'єкти, чутливі до впливу розряду статичної електрики.
Цей же символ використовують у ролі попереджувального знаку на табличках і наклейках, що мають жовте поле з чорною лінією по периметру і текстову інформацію.
Примітки
- . Masteram.ua. 02.04.2019. Архів оригіналу за 24 жовтня 2019. Процитовано 24.10.2019.
Джерела
- ДСТУ 7302:2013 «Статична електрика. Терміни та визначення основних понять»
Див. також
Це незавершена стаття про електрику. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Statichna elektrika ce zaryadi elektriki sho nakopichuyutsya na virobnichomu obladnanni predmetah pobutu na tili chi odyazi lyudini vnaslidok kontaktnogo chi induktivnogo vplivu Nastovbichene volossya mozhlivij naslidok nakopichennya statichnoyi elektriki Statichna elektrika pinoplastovi kulki prilipli do kotyachoyi shersti Statichna elektrika vinikaye na dielektrikah abo na izolovanih vid zemli providnikah Najchastishe prichinoyu viniknennya nadlishkovogo zaryadu ye triboelektrichnij efekt elektrizaciya tertyam Sered inshih prichin mozhna nazvati p yezoelektrichnij efekt yak napriklad u kuhonnih p yezoelektrichnih zapalkah U piroelektrikah statichna elektrika mozhe viniknuti pri zmini temperaturi Pri torkanni do naelektrizovanih predmetiv lyudina tilo yakoyi ye nepoganim providnikom zamikaye elektrichne kolo i yiyi mozhe vdariti strumom elektrichnij strum cherez tilo lyudini prizvodit do mimovilnogo skorochennya m yaziv Priroda yavisha Elektrizaciya dielektrikiv tertyam mozhe viniknuti pri zitknenni dvoh riznoridnih rechovin cherez vidminnosti atomnih i molekulyarnih sil cherez vidminnosti roboti vihodu elektrona z materialiv Pri comu vidbuvayetsya pererozpodil elektroniv v ridinah i gazah she j ioniv z utvorennyam na dotichnih poverhnyah elektrichnih shariv z rivnimi znakami elektrichnih zaryadiv Faktichno atomi i molekuli odniyeyi rechovini sho volodiyut bilsh silnim tyazhinnyam vidrivayut elektroni vid inshoyi rechovini stvoryuyuchi vihrovij ruh ioniv seredovisha v yakomu voni znahodyatsya Otrimana riznicya potencialiv dotichnih poverhon zalezhit vid ryadu faktoriv dielektrichnih vlastivostej materialiv znachennya yih vzayemnogo tisku pri zitknenni vologosti i temperaturi poverhon cih til klimatichnih umov Pri podalshomu podili cih til kozhne z nih zberigaye svij elektrichnij zaryad a zi zbilshennyam vidstani mizh nimi za rahunok vikonanoyi roboti z rozdilennya zaryadiv riznicya potencialiv zrostaye i mozhe dosyagti desyatkiv i soten kilovolt Elektrichni rozryadi mozhut utvoryuvatisya vnaslidok deyakoyi elektroprovidnosti vologogo povitrya Pri vologosti povitrya bilshe 85 statichnu elektriku praktichno ne vinikaye Statichna elektrika v pobuti Statichna elektrika ye nevid yemnoyu chastinoyu povsyakdennogo zhittya Yaksho napriklad na pidlozi lezhit kilim z vovni to pri terti ob nogo lyudske tilo mozhe otrimati negativnij elektrichnij zaryad v toj chas yak kilim otrimaye pozitivnij Inshim prikladom mozhe sluzhiti elektrizaciya plastikovogo grebincya sho pislya prichisuvannya otrimuye minus zaryad a volossya otrimuye plyus zaryad Nakopichuvachem minus zaryadu neridko ye polietilenovi paketi polistirolnij pinoplast Nakopichuvachem plyus zaryadu mozhe buti suha poliuretanova montazhna pina yaksho yiyi stisnuti rukoyu Elektrostatichnij rozryad vidbuvayetsya pri duzhe visokij napruzi i nadzvichajno nizkih strumah Navit proste rozchisuvannya volossya v suhij den mozhe privesti do nakopichennya statichnogo zaryadu z naprugoyu v desyatki tisyach volt prote strum jogo zvilnennya bude nastilki malij sho jogo chasto nemozhlivo bude navit vidchuti Same nizki znachennya strumu ne dayut statichnomu zaryadu zavdati lyudini shkodi koli vidbuvayetsya mittyevij rozryad Statichnij zaryad zalezhit vid vologosti povitrya Pri vologosti povitrya 65 90 lyudina sho jde po kilimu generuye potencial do 1000 V yaksho sidit na stilci z polietilenovim pokrittyam 1500 V pidnimaye zi stolu portfel z sintetichnogo materialu do 1200 V Pri vologosti 10 20 znachennya naprugi stanovlyat vidpovidno 35 000 18 000 i 20 000 V Statichna elektrika v promislovosti i virobnictvi Poznachennya chutlivogo do statichnih rozryadiv ob yektu Poznachennya materialu sho zahishaye vid statichnih rozryadiv Hocha statichnij zaryad ye cilkom bezpechnim dlya lyudini ale taki naprugi mozhut buti nebezpechni dlya elementiv riznih elektronnih priladiv mikroprocesoriv tranzistoriv ta in Dlya deyakih virobiv mikroelektroniki potencial v sotni volt ye fatalnim Tomu pri roboti z radioelektronnimi komponentami rekomenduyetsya vzhivati zahodiv shodo zapobigannya nakopichennya statichnogo zaryadu Bilshist statichnih rozryadiv na robochomu misci generuye lyudina Vvazhayetsya sho blizko 70 ushkodzhen elektronnih komponentiv statichnoyu elektrikoyu viklikani nenadijnim zazemlennyam personalu Vidtak na vsih pidpriyemstvah sho zajmayutsya virobnictvom ta remontom suchasnoyi elektroniki povinen zastosovuvatis antistatichnij zahist Dlya zabezpechennya ESD bezpeki na robochomu misci i u virobnichih primishennyah slid dotrimuvatisya troh bazovih pravil Vikoristovuvati tilki antistatichni materiali ta instrument Zabezpechiti nadijne zazemlennya vsih zazemlyuvanih ob yektiv z yakih principovo mozhe stikati zaryad cherez providniki Z robochoyi zoni po mozhlivosti vidaliti dielektrichni materiali sho mayut poverhnevij opir bilshe 100 GOm Zazemlennya cih materialiv za dopomogoyu providnikiv ne daye praktichnih rezultativ U vipadkah yaksho uniknuti yih vikoristannya ne vdayetsya v robochij zoni zastosovuyetsya lokalna ionizaciya povitrya Dlya zazemlennya personalu vikoristovuyut individualni antistatichni zasobi napriklad antistatichni brasleti na zap yastya antistatichni rukavichki ta shkarpetki antistatichne vzuttya ta odyag antistatichni kilimki ta nakidki na stilci tosho Poznachennya Vidpovidno do standartu IEC60417 chornim trikutnikom z zhovtoyu perekreslenoyu kistyu ruki poznachayutsya ob yekti chutlivi do vplivu rozryadu statichnoyi elektriki Cej zhe simvol vikoristovuyut u roli poperedzhuvalnogo znaku na tablichkah i naklejkah sho mayut zhovte pole z chornoyu liniyeyu po perimetru i tekstovu informaciyu Primitki Masteram ua 02 04 2019 Arhiv originalu za 24 zhovtnya 2019 Procitovano 24 10 2019 DzherelaDSTU 7302 2013 Statichna elektrika Termini ta viznachennya osnovnih ponyat Div takozhElektrostatika Zazemlennya Elektrika Strum Antistatik Ce nezavershena stattya pro elektriku Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi