Mikä on staattinen sähkö? Ja kuinka päästä eroon siitä

Mainos

Monet teistä muistavat klassisen luokkakokeen; räjäytä ilmapallo, hiero sitä vaatekappaletta vastaan ​​ja aseta se päätäsi vasten. Lopputulos? Hiuksesi seisovat lopussa.

Tämä on staattista sähköä toiminnassa. Mutta mikä on staattinen sähkö, ja miksi se on vaarallinen elektroniikalle?

Mikä on sähkö?

Kaikki ympärillämme oleva maailmankaikkeus koostuu atomista. Maailmamme rakenneosat, elementit, sisältävät atomien tunnetut kokoonpanot. Kaikki tällä hetkellä tunnetut elementit on lueteltu jaksollisessa taulukossa, nidossa lukion kemian luokista.

Atomi koostuu kolmesta osasta; protonit, neutronit ja elektronit. Protonilla on positiivinen varaus, elektronilla negatiivinen varaus ja neutronilla ei ole varausta. Sähkö on varautuneiden hiukkasten läsnäolo tai virtaus - protoni tai elektron.

Koemme säännöllisesti sähköä metallisista materiaaleista. Tämä johtuu siitä, että ne ovat johtimia; materiaalit, jotka sallivat elektronien vapaan virtauksen. Näiden negatiivisesti varautuneiden elektronien virtausta kutsutaan sähkövirraksi.

Mikä aiheuttaa staattista sähköä?

Kaikki materiaalit eivät ole johtimia. Siksi jotkut materiaalit ovat parempia käytettäväksi sähköasennuksissa. Esimerkiksi kumi on eriste ja se ei salli elektronien liikettä. Toisaalta metalli kuten alumiini.

Edellä mainittu ilmapallokoe on visuaalinen tapa osoittaa kuinka jopa eristimet voivat siirtää sähkövarauksen. Atomia ei ole sähköisesti varautunut, koska protonit, neutronit ja elektronit pitävät kokonaisvarauksen neutraalina.

Jokainen materiaali sisältää kuitenkin vaihtelevia määriä atomeja. Kun kahta eristettä hierotaan yhdessä, ne voivat joko kadota tai saada elektronia positiiviseksi tai negatiiviseksi varautumiseksi. Pallomme tapauksessa vaatteet muuttuvat positiivisesti varautuneiksi ja ilmapallo negatiivisesti.

Koska materiaali on eriste, varaus ei pysty virtaamaan materiaalin läpi. Toisin sanoen varaus on staattinen. Kun menet koskettamaan ilmapalloa, lataus kulkee sinun läpi maahan, johtaen iskuun. Tämä on staattista sähköä.

Esimerkkejä staattisesta sähköstä

Tapaamme staattista sähköä melko usein päivittäisessä elämässämme, vaikka emme aina huomaa sitä. Oletko koskaan käynyt kävelyllä matolla lattialla ja koskenut sitten metalliesinettä kuten ovenkahvaa, saadaksesi vain pienen iskun? Se on staattinen sähkö toiminnassa.

Sitten on aikoja, jolloin teit pyykin, vain poistaaksesi pesun kuivaimesta löytääksesi kaiken tarttuneena toisiinsa. Tämä on erityisen ongelma synteettisissä villapaitoissa. Tämäntyyppiset vaatteet tuottavat myös staattista sähköä, kun muoviesine kulkee niiden läpi tai pitkin niitä.

Yllä olevat esimerkit näyttävät tekevän staattisesta sähköstä suhteellisen vahingollisen ongelman. On kuitenkin olemassa muita merkittäviä esimerkkejä staattisesta sähköstä, jotka osoittavat sen täyden vaikutuksen. Esimerkiksi salama johtuu pilvien hankautumisesta toisiinsa ja tuottavan staattista sähköä.

Jos olet joskus mennyt täyttämään autosi huoltoasemalla, olet huomannut merkkejä sekä ajoneuvossasi että kaasumittarissa, joissa kehotetaan huomioimaan staattinen sähkö. Suutin on yleensä valmistettu metallista, mutta sitä ympäröivät materiaalit eivät ole. Kun suutin menee autoosi, se hierou muita materiaaleja pitkin, jättäen sen alttiiksi staattisen sähkön keräämiselle.

Staattisen sähkön vaarat

Huoltoaseman tapauksessa pumppu ja suutin on maadoitettu, tekniikka staattisen sähkön neutraloimiseksi. Jos niitä ei olisi, staattinen sähkö voisi hypätä suuttimen ja auton väliin. Tämä siirto luo kipinän, joka voi sytyttää kaasun.

Tämä esimerkki näyttää staattisen sähkön tahattomat seuraukset. Nykyaikainen elektroniikka on monimutkaisesti suunniteltuja esineitä, jotka on usein valmistettu johtavista materiaaleista sähkövirran sallimiseksi. Staattisen sähkön siirtoa eristeestä johtimeen kutsutaan sähköstaattiseksi purkaukseksi (ESD).

Sähköpiirit on valmistettu monista eri materiaaleista, ja ne suunnitellaan usein tarkkuudella uskomattoman pienillä vaa'oilla. Jos ESD tapahtuu, aiheutuneet vahingot eivät varmasti ole näkyvissä. Se ei ehkä ole aluksi edes ilmeistä, riippuen siitä, mikä piirin osa on vaurioitunut. Tämä on erityisen haastavaa, jos haluat rakenna oma tietokoneesi Kuinka rakentaa oma tietokoneesiOn erittäin ilahduttavaa rakentaa oma tietokoneesi; sekä pelottava. Mutta itse prosessi on itse asiassa melko yksinkertainen. Otamme läpi kaiken mitä sinun tarvitsee tietää. Lue lisää , koska sinulla ei ole aiempaa esiintymää arvioidaksesi vastaan.

ESD on kuitenkin melkein varmasti vahingoittanut jotain. Tämän vaikutus voi olla havaittavissa vain omituisessa käyttäytymisessä, kuten satunnaiset uudelleenkäynnistykset tai epäjohdonmukainen suoritus. Koska et voi visuaalisesti tarkastaa komponentteja vaurioiden varalta, et voi koskaan selvittää näiden näennäisesti satunnaisten virheiden syytä.

Siksi kuulet toisinaan joidenkin sanovan, että he ovat käsitelleet sähkökomponentteja ja laitteita ilman ESD-suojausta ja heillä ei ole ongelmia. Ei, koska niitä ei ollut; vain, että he eivät huomanneet heitä tuolloin.

Kolme tapaa päästä eroon staattisesta sähköstä

Ei ole mitään varmatonta tapaa päästä eroon staattisesta sähköstä. Kaikki materiaalit, jopa kehomme, voivat tuottaa varauksen. Tärkeintä on minimoida staattisen sähkön ja ESD-riskit, etenkin kun käsitellään tietokonelaitteita ja sähkökomponentteja.

Maadoitus on yksi tehokkaimmista tavoista estää ESD. Tämä tekniikka, joka tunnetaan myös nimellä maadoitus, tarjoaa suoran yhteyden maahan, jolloin virta voi virrata maahan muiden materiaalien sijasta. Kaikissa sähkölaitteissa on maadoitus yhdessä eristysmateriaalien kanssa estämään meitä joutumasta sähköiskuun joka kerta kun käytämme niitä.

Maadoittaaksesi itsesi käsitellessäsi elektronisia komponentteja, tarvitset vain antistaattisen rannekkeen. Nämä edulliset nauhat liukuvat ranteen ympäri ja kiinnittyvät sopivaan johtimeen. Jos olet kehittänyt staattista sähköä, johtava ranneke tarjoaa pistorasian lataukselle.

Rosewill-antistaattinen rannehihnaRosewill-antistaattinen rannehihna Osta nyt Amazonista $5.99

Hihnan kaltainen Rosewill-antistaattinen rannehihna ei riko pankkia, mutta voi säästää satoja dollareita vaurioituneista sähkölaitteista. Aseta hihna ranteesi ympärille ennen kuin kosketat komponentteja ja kiinnitä alligaattoripidike tietokoneen kotelon metallipinnalle.

Staattinen vartija 12-PackStaattinen vartija 12-Pack Osta nyt Amazonista $95.89

Voit myös minimoida staattisen sähkön muodostumisen joko valitsemalla sopivat vaatteet tai käyttämällä antistaattista suihketta, kuten Staattinen vartija.

LJY 75 antistaattista laukkuaLJY 75 antistaattista laukkua Osta nyt Amazonista $7.99

Muiden tuotteiden tarkoituksena on estää staattisen sähkön siirtyminen kehosta, mutta komponentit myös tarvitsevat suojan kuljetuksen aikana. Paras tapa tehdä tämä on käyttää antistaattista laukkua. Hyvä valinta tässä olisi LJY 75 antistaattista, uudelleen aukaistavaa laukkua. Jokaisesta kolmesta koosta on 25 pussia, joten ne sopivat täydellisesti kaikille komponenteille.

Staattisen sähkön ymmärtäminen

Staattinen sähkö on monimutkainen ja hankala haaste nykyaikaisten elektronisten laitteidemme suhteen. Yksi epäasianmukainen staattinen sähkövaraus saattaa tuoda kaikkein kehittyneimmät koneet polvilleen.

Ennen kuin aloitat sähköisiä DIY-projekteja tai tietokonepäivityksiä, sinun on varmistettava, että olet suojattu. Vasta sitten voit alkaa miettiä asioita vanhojen RAM-moduulien kanssatai kuinka puhdistaa pöly meluisasta PS4: stä Kuinka puhdistaa pöly meluisasta PS4: stäOnko PS4 hidas? Pyörittävätkö sen fanit kovempaa? Se voi olla täynnä pölyä. Näin puhdista PS4: n tuuletin, jäähdytyselementti ja kiintolevypaikka. Lue lisää .

Kuvahyvitys: amphoto /depositphotos