ปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิตเป็นที่รู้จักกันมานานแล้วและเราแต่ละคนต้องเผชิญกับอาการนี้เกือบทุกวัน เมื่อใส่หรือถอดเสื้อผ้าที่ทำจากวัสดุสังเคราะห์ หรือสัมผัสกับทีวีหรือหน้าจอคอมพิวเตอร์ มักจะเกิดการปล่อยประจุไฟฟ้าที่เห็นได้ชัดเจน ในโลกสมัยใหม่ ผลกระทบของไฟฟ้าสถิตได้รับการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติอย่างกว้างขวาง (เครื่องพิมพ์และเครื่องถ่ายเอกสาร การพ่นสี) อย่างไรก็ตาม การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตอาจทำให้เกิดผลที่ตามมาอันน่าเศร้าได้เช่นกัน
ความสามารถของไฟฟ้าสถิตในการทำให้เกิดการระเบิดและเพลิงไหม้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2436 โดยชาวอเมริกันริกเตอร์ ซึ่งพยายามปรับปรุงกระบวนการซักแห้งเสื้อผ้าและพยายามใส่ผงแมกนีเซียมลงในเบนซีนที่ใช้ในกระบวนการทำความสะอาดเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้า
ในอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงและเคมี ปัญหาการเกิดประจุไฟฟ้าสถิตเริ่มได้รับการศึกษาอย่างลึกซึ้งในช่วงต้นทศวรรษที่ 30 หลังจากเหตุระเบิดหลายครั้งที่โรงงานของ SHELL ในการขนส่งทางทะเลการศึกษาปัญหานี้เริ่มต้นขึ้นเล็กน้อยในช่วงกลางทศวรรษที่ 60 อีกครั้งหลังจากเกิดการระเบิดบนเรือบรรทุกน้ำมันที่ขนส่งน้ำมันดิบ การวิจัยพื้นฐานได้ดำเนินการในสาขาการเกิดประจุไฟฟ้าสถิตบนเรือบรรทุกน้ำมันในระหว่างการดำเนินการทางเทคโนโลยีต่างๆ และข้อกำหนดระหว่างประเทศสำหรับการป้องกันการก่อตัวของการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต
พิจารณาธรรมชาติของการก่อตัวของประจุไฟฟ้าสถิต
สาเหตุของประจุไฟฟ้าสถิตมีสามขั้นตอนที่นำไปสู่ความเสี่ยงของการจุดระเบิดของสารผสมไวไฟตามลำดับเมื่อสัมผัสกับไฟฟ้าสถิต ได้แก่:
การแยกประจุ
การสะสมค่าธรรมเนียม
การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต
เป็นที่ทราบกันว่าอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก ซึ่งอนุภาคที่มีประจุลบ - อิเล็กตรอน - หมุนรอบตัว ผลรวมของประจุลบทั้งหมดในร่างกายที่มีค่าสัมบูรณ์เท่ากับ จำนวนประจุบวกทั้งหมดอยู่ในนั้น ดังนั้นโดยรวมแล้วร่างกายจึงเป็นกลางทางไฟฟ้าและไม่มีประจุ
อิเล็กตรอนที่อยู่ในวงโคจรรอบนอกของอะตอมสามารถออกจากตำแหน่งและเคลื่อนที่ไปยังวงโคจรของอะตอมของวัตถุหรือสสารอื่นได้อย่างง่ายดาย อะตอมที่สูญเสียอิเล็กตรอนจะขาดพวกมันและได้รับประจุบวก อะตอมที่อิเล็กตรอนเดี่ยวจะเคลื่อนที่ไปในวงโคจรจะมีอิเล็กตรอนมากเกินไป และประจุจะกลายเป็นลบ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากวงโคจรของอะตอมหนึ่งไปยังวงโคจรของอีกอะตอมหนึ่ง การกระจายประจุใหม่จะเกิดขึ้น และในเวลาเดียวกันอะตอมหนึ่งจะได้รับประจุบวกและอีกอะตอมหนึ่งจะได้รับประจุลบ อะตอมที่มีประจุดังกล่าวเรียกว่า ไอออน
เมื่อวัตถุถูกทำให้เกิดไฟฟ้า ประจุจะไม่ถูกสร้างขึ้น แต่จะแยกจากกันเท่านั้น: ประจุลบส่วนหนึ่งจะผ่านจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง
ตัวอย่างเช่น เมื่อถูแท่งกำมะถันกับขนสัตว์ หินกำมะถันจะได้รับประจุลบ และขนสัตว์จะมีประจุบวก
การไหลของอิเล็กตรอนเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่มีปฏิสัมพันธ์ของอะตอมที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนต่างกัน
เมื่อใดก็ตามที่วัสดุที่แตกต่างกันสองชนิดสัมผัสกัน การแยกประจุจะเกิดขึ้นที่พื้นผิวเพื่อแยกวัสดุ พื้นผิวนี้สามารถแยกของแข็งได้ 2 ชนิด ของแข็งและของเหลว หรือของเหลวที่ไม่สามารถผสมรวมกันได้ 2 ชนิด ที่ส่วนต่อประสาน ประจุที่มีเครื่องหมายเดียวกัน เช่น บวก จะเคลื่อนที่จากวัสดุ A ไปยังวัสดุ B ในลักษณะที่วัสดุเหล่านี้จะมีประจุบวกและลบตามลำดับ แม้ว่าวัสดุ A และ B จะอยู่กับที่และสัมผัสกัน ประจุจะอยู่ใกล้กันมาก ในกรณีนี้ ความต่างศักย์เล็กน้อยระหว่างประจุที่มีเครื่องหมายตรงกันข้ามไม่ก่อให้เกิดภัยคุกคามใดๆ
การแยกประจุแบบเข้มข้นเกิดขึ้นจากการกระทำเช่น:
การไหลของของเหลวไหลผ่านท่อหรือตัวกรองแบบตาข่ายละเอียด
การตกตะกอนของอนุภาคของของเหลวที่เป็นของแข็งหรือของเหลวที่ผสมไม่ได้ผ่านของเหลวอื่น
การปล่อยหยดหรืออนุภาคขนาดเล็กออกจากหัวฉีด
การกระเด็นหรือการกวนของของเหลวเมื่อสัมผัสกับพื้นผิวแข็ง
การเสียดสีอย่างรุนแรงของวัสดุบางชนิดต่อกัน
เมื่อแยกประจุออก จะทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ระหว่างกัน ในเวลาเดียวกัน การกระจายของความต่างศักย์ยังเกิดขึ้นในพื้นที่โดยรอบ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ สนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้น (เช่น เมื่อล้างถังเมื่อมีการพ่นของเหลว สนามไฟฟ้าสถิตจะเกิดขึ้นตลอดปริมาตรทั้งหมดของถัง) .
หากตัวนำที่ไม่มีประจุวางอยู่ในสนามไฟฟ้าสถิต ตัวนำนั้นจะได้รับศักย์ไฟฟ้าประมาณเดียวกันกับสนามที่ตัวนำนั้นอยู่ ยิ่งไปกว่านั้น สนามจะตั้งค่าประจุภายในตัวนำที่กำลังเคลื่อนที่ สนามแม่เหล็กจะดึงดูดประจุของเครื่องหมายหนึ่งไปยังปลายด้านหนึ่งของตัวนำ และประจุที่เท่ากันของเครื่องหมายตรงข้ามจะเกิดขึ้นที่ปลายอีกด้านของตัวนำ ประจุที่แยกออกจากกันในลักษณะนี้เรียกว่า ประจุเหนี่ยวนำ ซึ่งสะสมอยู่ในสนามไฟฟ้าสถิต
ประจุยังอาจเกิดขึ้นได้ในกรณีที่ไม่มีการสัมผัสโดยตรงระหว่างวัตถุที่มีประจุ เช่นเดียวกับเมื่อวัสดุสัมผัสกับวัตถุที่มีประจุอื่น ซึ่งทำให้เกิดการก่อตัวของไอออนบวกและลบ ตัวอย่างเช่น เมื่อมีเมฆฝนฟ้าคะนองผ่านอาคารสูงหรือเรือ ไอออนบวกและไอออนลบจะเกิดขึ้นในภายหลัง แม้ว่าจะไม่มีการสัมผัสโดยตรงระหว่างวัสดุหรือประจุก็ตาม สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าสารหรือวัตถุเดียวกันสามารถมีประจุตรงกันข้ามได้
สนามไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นรอบๆ วัตถุที่มีประจุ ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการวางผังพื้นที่รอบๆ วัตถุที่มีประจุ ที่จุดตรงข้ามสองจุดของสนามไฟฟ้า จะพิจารณาความต่างศักย์เป็นโวลต์ แรงดันไฟฟ้าแสดงเป็นโวลต์ต่อเมตร (V/m)
ในสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ ความแรงของสนามถูกกำหนดให้เป็นความต่างศักย์ต่อเมตร ขนาดของความแรงของสนามแม่เหล็กจะกำหนดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการคายประจุ ในอากาศแห้ง การปล่อยประจุไฟฟ้าแบบประกายไฟอาจเกิดขึ้นได้ที่ความแรงของสนามไฟฟ้าประมาณ 3,000,000 V/m อย่างไรก็ตามหากคุณวางตัวนำที่มีการลงกราวด์ไว้ในสนาม แม้จะมีความแรงของสนามไฟฟ้าที่อ่อนแอ คุณก็สามารถคายประจุไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญ
การสะสมค่าธรรมเนียมประจุที่แยกจากกันก่อนหน้านี้มักจะเชื่อมต่อกันใหม่และทำให้เป็นกลางระหว่างกัน กระบวนการนี้เรียกว่าการผ่อนคลายประจุ หากวัสดุหนึ่งหรือทั้งสองที่มีประจุไฟฟ้าสถิตมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ การเชื่อมต่อประจุใหม่จะทำได้ยาก และวัสดุนี้จะสะสม (สะสม) ประจุในตัวเอง
เวลาที่ประจุยังคงอยู่นั้นมีลักษณะเฉพาะคือเวลาผ่อนคลาย
ของวัสดุที่กำหนดซึ่งสัมพันธ์กับค่าการนำไฟฟ้า ยิ่งค่าการนำไฟฟ้าต่ำลง
วัสดุยิ่งระยะเวลาการผ่อนคลายประจุนานขึ้น
หากค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุสูง ประจุจะรวมกันเร็วมาก ดังนั้นจึงป้องกันกระบวนการแยกออกจากกัน ทำให้เกิดการสะสมประจุน้อยมากหรือไม่มีเลย วัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าดังกล่าวสามารถกักเก็บหรือสะสมประจุได้ก็ต่อเมื่อถูกล้อมรอบด้วยอิเล็กทริก ในกรณีนี้ อัตราการสูญเสียประจุจะขึ้นอยู่กับระยะเวลาการคลายตัวของอิเล็กทริก
อาจกล่าวได้ว่าปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่กำหนดระยะเวลาการคลายตัวของวัสดุคือค่าการนำไฟฟ้า
วัสดุทั้งหมดตามระดับการนำไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก
กลุ่มแรก -ตัวนำตัวนำที่เป็นของแข็งประกอบด้วยโลหะส่วนใหญ่ ในขณะที่ตัวนำที่เป็นของเหลวจะมีสารละลายเกลือหลายชนิด รวมถึงน้ำทะเลด้วย ร่างกายมนุษย์ซึ่งมีน้ำมากกว่า 60% ก็เป็นตัวนำไฟฟ้าเช่นกัน คุณสมบัติที่สำคัญของตัวนำของเหลวรวมถึงไม่เพียงแต่ไม่สามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้เว้นแต่จะมีฉนวน แต่ยังรวมถึงการคายประจุเกือบจะทันทีหากเป็นฉนวนและมีความเป็นไปได้ของการปล่อยไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง ประจุที่เกิดขึ้นจะกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งวัสดุ และเมื่อสัมผัสกับสายดินก็จะหายไปทันที
บ่อยครั้งที่การปล่อยประจุระหว่างตัวนำสองตัวเกิดขึ้นในรูปของประกายไฟ ซึ่งในกรณีนี้จะเป็นอันตรายมากกว่าการปล่อยประจุที่เกิดขึ้นระหว่างตัวนำและอิเล็กทริก เมื่อประจุคลายตัวระหว่างตัวนำและอิเล็กทริก จะไม่ใช่การปล่อยประกายไฟที่เกิดขึ้น แต่เป็นการปล่อยโคโรนาหรือแปรง
กลุ่มที่สอง -ไดอิเล็กทริกหรือฉนวนหากประจุเกิดขึ้นเฉพาะที่จุดที่สัมผัสหรือแยกวัสดุเท่านั้น วัสดุดังกล่าวจะเรียกว่าไดอิเล็กทริก
ไดอิเล็กทริกที่มีประจุจะส่งประจุไปยังตำแหน่งที่สามารถสัมผัสประจุโดยตรงกับตัวนำได้ ไดอิเล็กตริกที่มีประจุสูงสามารถจุดประกายประกายไฟได้โดยตรง ของเหลวถือเป็นไดอิเล็กทริกถ้าค่าการนำไฟฟ้าน้อยกว่า 50 พิโก-ซีเมนส์ต่อเมตร (pS/m) โดยมีระยะเวลาคลายตัวไม่เกิน 0.35 วินาที ของเหลวดังกล่าวมักเรียกว่า สะสมไฟฟ้าสถิตย์ซึ่งรวมถึงน้ำมันบริสุทธิ์และผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมบริสุทธิ์ (กลั่น) ก๊าซเหลว
กลุ่มที่สามหมายถึงของเหลวและของแข็งหลายชนิดที่มีค่าการนำไฟฟ้าปานกลาง ตัวอย่างที่เด่นชัดคือน้ำมันสีเข้ม น้ำมันดิบ แอลกอฮอล์ อะซิโตน ฯลฯ
เมื่อความแรงของสนามไฟฟ้าถึงค่าหนึ่ง อาจเกิดการคายประจุของสนามไฟฟ้าซึ่งมีรูปแบบต่างๆ กัน ในการจุดไฟส่วนผสมของไอน้ำและอากาศ การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตจะต้องมีกำลังเพียงพอ พบว่าการจุดประกายส่วนผสมของไอน้ำและอากาศของโพรเพนก็เพียงพอแล้วที่จะมีการปล่อยประจุเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดโดยปล่อยพลังงาน 0.2 เอ็มเจและเพื่อจุดไฟส่วนผสมของไอน้ำและอากาศแอมโมเนียให้ปล่อยออก 600 มีพลังมากขึ้นเท่าตัว
การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตมีรูปแบบดังต่อไปนี้
มงกุฎ- การแผ่รังสีไอออนเป็นสีน้ำเงิน มองเห็นได้ตามมุมแหลมคมหรือตามซอกมุมในบางสภาพอากาศ แสงเรืองแสงนี้เรียกว่าไฟของเซนต์เอลโม่ การแผ่รังสีดังกล่าวไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะทำให้เกิดเปลวไฟ
แสงเหนือหรือขั้วโลก- เหล่านี้เป็นรังสีอ่อนที่เกิดจากประกายไฟขนาดเล็กมากที่ปล่อยออกมาจากมุมแหลมคมที่มีประจุหรือการยื่นออกมาของโครงสร้างในทิศทางของเมฆหรือหมอกที่มีประจุ แสงดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้ในถังของ supertankers และยังไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะทำให้เกิดเปลวไฟ
สปาร์คเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อความแรงของสนามไฟฟ้าถึงค่าวิกฤติที่แน่นอน ลำแสงไอออนจะเพิ่มขึ้นตามความแรงของสนามแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้น และผลลัพธ์สุดท้ายของการเพิ่มขึ้นนี้คือการผลิตประกายไฟที่แท้จริง ที่ความแรงของสนามไฟฟ้าสูง จะเกิดการคายประจุ หรือที่รู้จักกันดีในชื่อฟ้าผ่า อย่างไรก็ตาม ถ้าเราวางตัวนำที่มีการลงกราวด์ไว้ในสนามไฟฟ้า จะเกิดการปล่อยประกายไฟซึ่งเพียงพอที่จะจุดชนวนส่วนผสมได้แม้ที่ความแรงของสนามไฟฟ้าต่ำ
วาลูฟ N.S. 1
บินดิช ที.เอ็น. 1
1 สถาบันการศึกษางบประมาณเทศบาล “โรงเรียนมัธยมหมายเลข 50”, Kaluga
ข้อความของงานถูกโพสต์โดยไม่มีรูปภาพและสูตร
ผลงานเวอร์ชันเต็มมีอยู่ในแท็บ "ไฟล์งาน" ในรูปแบบ PDF
การแนะนำ
เราทุกคนคุ้นเคยกับปรากฏการณ์ที่เรียกว่ากระแสไฟฟ้า เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปตามตัวนำจากจุด A ไปยังจุด B ควบคู่ไปกับการทำงานที่บุคคลขอให้ทำ อุ่นเตารีด ตู้เย็นให้เย็นลง ฉายหนังน่าสนใจให้เราดู พวกมัน - อิเล็กตรอน - เป็นเหมือนฝูงมดตัวเล็ก ๆ ที่สามารถเคลื่อนภูเขาได้ด้วยกัน และสำหรับพวกเขา สายไฟเป็นหนทางเดียวที่เป็นไปได้ โดยมีภารกิจและอุปสรรคมากมายรออยู่ อิเล็กตรอนไหลอย่างอิสระผ่านสายไฟเนื่องจากสายไฟทำจากวัสดุพิเศษที่เรียกว่าตัวนำ และที่นี่ดูเหมือนว่าทุกอย่างชัดเจน แต่มีวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า - ไดอิเล็กทริก พวกมันป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ และที่นี่ทุกอย่างดูเหมือนจะชัดเจนเช่นกัน: ไม่มีกระแสไฟฟ้า
อย่างไรก็ตาม คุณจะแปลกใจที่แรงดันไฟฟ้าดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นบนพื้นผิวของไดอิเล็กตริกซึ่งคุณจะไม่พบในซ็อกเก็ตใดๆ นับแสนหรือหลายล้านโวลต์! และนี่ก็เป็นไฟฟ้าด้วย ผู้คนเรียกมันว่า “ไฟฟ้าสถิตย์” เพราะ “มด” ของเราไม่วิ่งไปไหน พวกมันยืนนิ่ง อย่างไรก็ตาม ความปรารถนาที่จะวิ่งของพวกเขานั้นยิ่งใหญ่มากจนสามารถ "กระโดด" ได้ในระยะหนึ่ง ดังนั้นจึงสร้างปรากฏการณ์ที่น่าทึ่ง - การปล่อยประจุไฟฟ้าหรือฟ้าผ่า
ผมขอแนะนำให้คุณรู้จักกับงานวิจัยของเราเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิต (SE) ซึ่งมีเป้าหมาย:เข้าใจว่า SE คืออะไร ดู SE และสำหรับการสร้างอุปกรณ์ที่เหมาะสมนี้ รับ SE โดยใช้อำพันและขนสัตว์ เห็นฟ้าแลบโดยไม่มีเมฆและอาจเรียนรู้ที่จะลอยตัวได้ และสุดท้ายได้ข้อสรุปจากผลลัพธ์ที่ได้รับและเสนอทางเลือกในการใช้ SE ของคุณเอง
วัตถุประสงค์ของการวิจัย:
ศึกษาอาการของ SE ในชีวิตประจำวันและในที่ทำงาน
สร้างอุปกรณ์เพื่อตรวจจับ SE;
สำรวจคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของ SE และอันตรายที่เกี่ยวข้องกับการสะสม
ดำเนินการทดลองการผลิตและการใช้เซลล์แสงอาทิตย์
สรุปผลการศึกษา SE และประยุกต์ประสบการณ์ที่ได้รับ
หัวข้อการศึกษา:สาเหตุของการเกิดขึ้นและการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ วิธีที่เป็นไปได้ในการป้องกันการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ วิธีการกำจัดและทางเลือกในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติ วัตถุประสงค์ของการศึกษาคือไฟฟ้าสถิตย์
สมมติฐาน:หลังจากศึกษาแหล่งที่มาของการเกิดขึ้น คุณสมบัติ หลักการกระทำ และวิธีการใช้ไฟฟ้าสถิตที่มีอยู่แล้ว เราจะพยายามนำไปใช้เพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติ
ความแปลกใหม่:การใช้ไฟฟ้าสถิตตามหลักวิทยาศาสตร์ - แหล่งพลังงานหมุนเวียนใหม่
บทที่ 1
1.1 ความหมายและคุณสมบัติ
ไฟฟ้าสถิต- ชุดของปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้น การอนุรักษ์ และการคลายตัวของประจุไฟฟ้าอิสระบนพื้นผิวหรือในปริมาตรของไดอิเล็กทริกหรือบนตัวนำฉนวน
โดยทั่วไปอะตอมจะอยู่ในสมดุลเนื่องจากมีอนุภาคบวกและลบเท่ากัน - โปรตอนและอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่จากอะตอมหนึ่งไปอีกอะตอมหนึ่งได้อย่างง่ายดาย ในการทำเช่นนั้น พวกมันจะก่อตัวเป็นไอออนบวก (เมื่อไม่มีอิเล็กตรอน) หรือไอออนลบ (อิเล็กตรอนตัวเดียวหรืออะตอมที่มีอิเล็กตรอนเกิน) เมื่อความไม่สมดุลนี้เกิดขึ้น ไฟฟ้าสถิตก็จะเกิดขึ้น
1.2 สาเหตุและวิธีการแสดงอาการ
สาเหตุหลักของ SE สามารถเรียกได้ว่า:
การสัมผัสกันระหว่างวัสดุสองชนิดและการแยกออกจากกัน (รวมถึงการเสียดสี การม้วน/คลี่คลาย ฯลฯ)
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว (เช่น เมื่อวางวัสดุในเตาอบ)
การแผ่รังสีพลังงานสูง รังสียูวี รังสีเอกซ์ สนามไฟฟ้ากำลังแรง
การดำเนินการตัด (เช่น บนเครื่องตัด)
การเหนี่ยวนำ (การสร้างสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุไฟฟ้าสถิต)
การสัมผัสพื้นผิวและการแยกวัสดุอาจเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของไฟฟ้าสถิตในการใช้งานแปรรูปพลาสติกม้วนและแผ่น ประจุไฟฟ้าสถิตถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการคลี่คลาย/ม้วนวัสดุ หรือการเคลื่อนย้ายชั้นวัสดุต่างๆ ที่สัมพันธ์กัน
1.3 ปัญหาและอันตรายที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าสถิต
หากวัตถุมีความสามารถในการสะสมประจุที่มีนัยสำคัญ และหากมีไฟฟ้าแรงสูง ไฟฟ้าสถิตย์จะทำให้เกิดปัญหาร้ายแรง เช่น ประกายไฟ การผลัก/ดึงดูดของไฟฟ้าสถิต หรือไฟฟ้าช็อตต่อบุคลากร
การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กระแสไฟที่ปล่อยออกมาทำให้เกิดความร้อน ซึ่งนำไปสู่การทำลายการเชื่อมต่อ การหยุดชะงักของหน้าสัมผัส และการแตกของวงจรไมโครวงจร ไฟฟ้าแรงสูงยังทำลายฟิล์มออกไซด์บางๆ บนทรานซิสเตอร์ด้วย
แรงดึงดูด/แรงผลักจากไฟฟ้าสถิตนี่เป็นปัญหาที่พบบ่อยที่สุดที่พบในองค์กรที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการแปรรูปพลาสติก กระดาษ สิ่งทอ และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง มันแสดงให้เห็นความจริงที่ว่าวัสดุเปลี่ยนพฤติกรรมของมันอย่างอิสระ - พวกมันเกาะติดกันหรือในทางกลับกัน, ผลักกัน, ยึดติดกับอุปกรณ์, ดึงดูดฝุ่น, พันรอบอุปกรณ์รับอย่างไม่ถูกต้อง ฯลฯ
เสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้.ความเสี่ยงจากไฟไหม้ไม่ใช่ปัญหาทั่วไปสำหรับทุกอุตสาหกรรม แต่โอกาสที่จะเกิดเพลิงไหม้นั้นสูงมากในการพิมพ์และสถานประกอบการอื่น ๆ ที่ใช้ตัวทำละลายไวไฟ
ช็อตแบบคงที่หากบุคคลอยู่ในสนามไฟฟ้าและจับวัตถุที่มีประจุ เช่น แกนม้วนฟิล์ม อาจเป็นไปได้ที่ร่างกายของบุคคลนั้นจะมีประจุไฟฟ้าและปล่อยประจุเข้ากับวัตถุที่ลงกราวด์ ทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้ นอกจากนี้ หากวัตถุที่เป็นโลหะและไม่มีสายดินวางอยู่ในสนามไฟฟ้า วัตถุนั้นก็อาจมีประจุด้วยประจุเหนี่ยวนำได้ เนื่องจากวัตถุที่เป็นโลหะเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ประจุที่เคลื่อนที่จึงจะระบายออกสู่บุคคลที่สัมผัสวัตถุ
บทที่สอง
2.1 ไฟฟ้าสถิตย์ในบริการของมนุษย์
ไฟฟ้าสถิตย์ในเทคโนโลยี การใช้พลังงานไฟฟ้าของร่างกายมีประโยชน์เมื่อใด?
ไฟฟ้าสถิตสามารถเป็นตัวช่วยที่ซื่อสัตย์ต่อบุคคลได้หากคุณศึกษารูปแบบของมันและใช้อย่างถูกต้อง มาดูการใช้งาน SE ที่มีอยู่บางส่วนกัน
จิตรกรที่ไม่มีแปรง
ชิ้นส่วนที่ทาสีซึ่งเคลื่อนที่บนสายพานลำเลียง เช่น ตัวรถ จะได้รับประจุบวก และอนุภาคของสีจะได้รับประจุลบ และพวกมันจะพุ่งเข้าหาชิ้นส่วนที่มีประจุบวก ชั้นของสีบนนั้นบางสม่ำเสมอและหนาแน่น อันที่จริงอนุภาคสีย้อมที่มีประจุคล้ายกันจะผลักกัน ดังนั้นจึงมีความสม่ำเสมอของชั้นสี อนุภาคที่กระจายตัวโดยสนามไฟฟ้ากระทบกับผลิตภัณฑ์ด้วยแรง จึงเป็นเหตุให้ความหนาแน่นของสี ปริมาณการใช้สีลดลงเนื่องจากมีการสะสมเฉพาะชิ้นส่วนเท่านั้น ปัจจุบันวิธีการพ่นสีผลิตภัณฑ์ในสนามไฟฟ้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศของเรา
เนื้อรมควันไฟฟ้า
การสูบบุหรี่คือการทำให้ผลิตภัณฑ์มีควันไม้ อนุภาคควันไม่เพียงเพิ่มรสชาติให้กับอาหารเท่านั้น แต่ยังช่วยปกป้องอาหารจากการเน่าเสียอีกด้วย ในระหว่างการสูบบุหรี่ด้วยไฟฟ้า อนุภาคควันจะมีประจุบวก ตัวอย่างเช่น ซากปลาทำหน้าที่เป็นขั้วลบ อนุภาคควันที่มีประจุจะเกาะอยู่บนพื้นผิวของซากและถูกดูดซับไว้บางส่วน การสูบบุหรี่ด้วยไฟฟ้าทั้งหมดใช้เวลาหลายนาที ก่อนหน้านี้ การสูบบุหรี่ถือเป็นกระบวนการที่กินเวลานาน
กองไฟฟ้า
เพื่อให้ได้ชั้นของขุยบนวัสดุใดๆ ในสนามไฟฟ้า คุณจะต้องกราวด์วัสดุ ปิดพื้นผิวด้วยกาว จากนั้นจึงสอดส่วนหนึ่งของขุยผ่านตาข่ายโลหะที่มีประจุซึ่งอยู่เหนือพื้นผิวนี้ เส้นใยจะถูกวางตัวอย่างรวดเร็วในภาคสนาม และกระจายอย่างเท่าเทียมกัน โดยเกาะตัวบนกาวที่ตั้งฉากกับพื้นผิวอย่างเคร่งครัด นี่คือวิธีการรับการเคลือบที่คล้ายกับหนังกลับหรือกำมะหยี่ ง่ายต่อการได้ลวดลายหลากสีโดยการเตรียมกองสีต่างๆ และเทมเพลตหลายๆ แบบ ซึ่งใช้ในการสลับกันครอบคลุมแต่ละส่วนของผลิตภัณฑ์ในระหว่างกระบวนการงีบหลับด้วยไฟฟ้า นี่คือวิธีทำพรมหลากสี
วิธีจับฝุ่น
อากาศสะอาดเป็นสิ่งจำเป็นไม่เพียงแต่สำหรับผู้คนและอุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูงเท่านั้น เครื่องจักรทั้งหมดเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควรเนื่องจากฝุ่น และช่องระบายความร้อนของเครื่องจักรจะอุดตัน นอกจากนี้ ฝุ่นที่ปลิวไปกับก๊าซไอเสียบ่อยครั้งถือเป็นวัตถุดิบที่มีคุณค่า การทำให้ก๊าซอุตสาหกรรมบริสุทธิ์กลายเป็นสิ่งจำเป็น การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าสนามไฟฟ้าสามารถรับมือกับสิ่งนี้ได้ดี ในสนามไฟฟ้า ก๊าซในท่อจะถูกแตกตัวเป็นไอออน ภายใต้อิทธิพลของสนาม อนุภาคเขม่าจะเคลื่อนไปทางท่อและสะสมอยู่บนท่อ และก๊าซบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ท่อถูกเขย่าเป็นครั้งคราว และอนุภาคที่ถูกจับจะเข้าไปในถัง ตัวกรองไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดใหญ่ดักจับเถ้า 99% ที่มีอยู่ในก๊าซไอเสีย
การผสมสาร
หากอนุภาคขนาดเล็กของสารหนึ่งมีประจุบวกและอีกสารหนึ่งมีประจุลบ ก็เป็นเรื่องง่ายที่จะได้ส่วนผสมของพวกมัน โดยที่อนุภาคมีการกระจายเท่าๆ กัน ตัวอย่างเช่น ที่ร้านเบเกอรี่ คุณไม่จำเป็นต้องทำงานเครื่องจักรมากนักเพื่อนวดแป้งอีกต่อไป เมล็ดแป้งที่มีประจุบวกจะถูกลำเลียงโดยอากาศที่ไหลเข้าไปในห้อง ซึ่งพวกมันจะพบกับหยดน้ำที่มีประจุลบซึ่งมียีสต์อยู่ เม็ดแป้งและหยดน้ำที่ดึงดูดกันกลายเป็นแป้งที่เป็นเนื้อเดียวกัน
2.2. การทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตย์
เครื่องตรวจจับ SE
ในการตรวจจับไฟฟ้าสถิต เราจะใช้สนามไฟฟ้าสถิตที่สร้างขึ้น จากที่กล่าวมาข้างต้น เพื่อที่จะกระตุ้นประจุไฟฟ้าสถิต ก็เพียงพอที่จะวางวัตถุไว้ในสนามคงที่ เมื่อได้รับประจุชื่อเดียวกัน ส่วนต่าง ๆ ของวัตถุนี้ก็เริ่มที่จะผลักกัน เราใช้แผ่นฟอยล์ที่ค่อนข้างเบาสองแผ่นในการตรวจจับแม้แต่ประจุเพียงเล็กน้อย ตัวนำกระแสไฟฟ้า และกระเปาะป้องกัน (รูปที่ 1)
ไฟฟ้าสถิตจากอำพัน
การทดลองไฟฟ้าที่เก่าแก่ที่สุด กาลครั้งหนึ่งผู้คนยังไม่รู้ว่าไฟฟ้าหรืออิเล็กตรอนคืออะไรดังที่เราเข้าใจกันในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม พวกเขารู้จักคำว่า “อิเล็กตรอน” ซึ่งแปลว่าอำพันในภาษากรีก เมื่อมีการปล่อยอำพันที่ถูกประจุไฟฟ้าออกมา คนโบราณจึงเห็นอิเล็กตรอนบินผ่านอากาศเป็นครั้งแรก ต่อมามาก เมื่อค้นพบอนุภาคอิเล็กตรอน มันก็ได้รับการตั้งชื่อว่าอิเล็กตรอน-อำพัน เพื่อเป็นเกียรติแก่ปรากฏการณ์ที่อธิบายไม่ได้ในขณะนั้น
เราจะถูอำพันด้วยถุงเท้าทำด้วยผ้าขนสัตว์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่มันจะได้รับการเรียกเก็บเงิน ลองนำไปวางบนวัตถุที่เป็นโลหะแล้วดูการคายประจุ
แหวนลอย.
สำหรับการทดลองนี้ เราจะต้องมี: ลูกโป่ง ผ้าขนแกะ และ "ฝน" หนึ่งชิ้น
เราผูกปลายทั้งสองของฝนเราได้แหวน เรานำลูกบอลที่พองลมไว้ที่ฐานให้ไกลที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จากจุดที่เราจะทำอิเล็กโทรไลต์ด้วยความช่วยเหลือของผ้า ถู "ด้านบน" ของลูกบอล เขาได้รับประจุซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยการนำลูกบอลมาไว้บนผมของเขา ต่อไปเราโยนวงแหวนลงบนลูกบอล สิ่งสำคัญคือต้องไม่สัมผัสห่วงในขณะที่สัมผัสลูกบอล
และวงแหวนก็ลอยอยู่เหนือลูกบอลโดยมีประจุเท่ากัน ยิ่งกว่านั้น แหวนยังมีรูปทรงทรงกลมที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ เนื่องจากแต่ละส่วนของแหวนมีแนวโน้มที่จะปลิวออกจากกัน
2.3. ข้อสรุปและข้อเสนอ
เราแต่ละคนมีปลั๊กไฟหลายสิบเครื่องที่บ้าน ซ็อกเก็ตที่ทันสมัยเป็นแบบสามพิน หน้าสัมผัสสองแห่งที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน หน้าสัมผัสที่สามใช้เพื่อกำจัดไฟฟ้าสถิต มันถูกกำจัดทิ้งลงดินเท่านั้น ในระดับอพาร์ทเมนต์ สิ่งเหล่านี้เป็นประจุหรือศักยภาพเล็กน้อย แต่ในระดับอาคารอพาร์ตเมนต์หรือทั้งตึก เหล่านี้คือเมกะโวลต์ของไฟฟ้า ในสถานประกอบการตัวเลขนี้สูงกว่ามาก ทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการเสียดสี การม้วนงอ และการแยกออกจากกันทำให้เกิดกิกะโวลต์และศักยภาพนับสิบกิกะโวลต์ ซึ่งถูกกำจัดอย่างไร้จุดหมายเช่นกัน
ค่อนข้างยากที่จะคืนกระแสไฟฟ้ากลับเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า แม้ว่าจะมีการพัฒนาดังกล่าวก็ตาม อย่างไรก็ตาม เป็นการสิ้นเปลืองเกินไปที่จะสูญเสียศักยภาพดังกล่าว เราอยากจะเสนอวิธีการใช้ไฟฟ้าสถิตที่ไม่ธรรมดา:
การประกอบโมเลกุลเชิงซ้อนเช่นโปรตีน เราเริ่มต้นด้วยโมเลกุลง่ายๆ และค่อยๆ "ติด" สสารที่เราต้องการเข้ากับมัน โดยชาร์จอย่างใดอย่างหนึ่งด้วยประจุที่เราต้องการ ด้วยวิธีนี้คุณสามารถสร้างโมเลกุลโดยไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนและกระบวนการทางชีววิทยาที่ยาวนาน ลองนึกภาพว่าด้านหนึ่งมีโมเลกุลธรรมดาของเรา และอีกด้านหนึ่งมีสารที่แตกต่างจากตารางธาตุในภาชนะที่แยกจากกัน ด้วยความช่วยเหลือของสนามคงที่เราจะหมุนโมเลกุลของเราไปในด้านที่ต้องการและชาร์จมัน และเราใช้ประจุตรงข้ามกับสารจากตารางธาตุ มันเคลื่อนที่ในสนามคงที่และเกาะติดกับโมเลกุลของเราในตำแหน่งที่ถูกต้อง ไปเรื่อยๆ จนกว่าเราจะได้โมเลกุลเชิงซ้อนที่ต้องการ
บทสรุป
เอาล่ะ ถึงเวลาเก็บหุ้นแล้ว เราได้ศึกษาพื้นฐานทางทฤษฎีของไฟฟ้าสถิตย์แล้ว มีการเปิดเผยเนื้อหาคำจำกัดความของไฟฟ้าสถิตย์ เราได้เรียนรู้ว่าประจุสามารถก่อตัวบนไดอิเล็กทริกที่ไม่นำไฟฟ้าเลย แต่สามารถเป็นสาเหตุของการเกิดประจุได้ เราเรียนรู้ว่าหน่วยประจุคือคูลลอน และประจุที่เล็กที่สุดในธรรมชาติ - (- หรือ +) 1.6x10 -19 - คือประจุของอิเล็กตรอนและโปรตอน ต่อไป เราได้ศึกษาวิธีที่เป็นไปได้ทั้งหมดเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันของมนุษย์และในสถานประกอบการอุตสาหกรรม เราค้นพบว่าเหตุใดจึงเป็นอันตราย และสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นหรือเป็นอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพของมนุษย์
ต่อไป เราพบว่า SE ช่วยผู้คนได้อย่างไร: ช่วยให้เราสามารถทาสีด้วยสีแห้ง เพิ่มรสชาติให้กับผลิตภัณฑ์ สร้างวัสดุที่ไม่ธรรมดาสำหรับเสื้อผ้าและรองเท้า กำจัดองค์กรอุตสาหกรรมจากการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตราย และผสมสารที่แตกต่างกันได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
จากนั้นเราจึงสร้างอุปกรณ์เพื่อตรวจจับสนามไฟฟ้าสถิตจากเศษวัสดุ นี่คือต้นแบบของอุปกรณ์สำหรับวัดประจุไฟฟ้า - อิเล็กโทรมิเตอร์ พวกเขาแสดงให้เห็นว่าประจุไฟฟ้าสถิตสามารถโพลาไรซ์อุปกรณ์ผ่านสนามแม่เหล็กและถ่ายโอนประจุบางส่วนไปยังอุปกรณ์ผ่านการคายประจุได้อย่างไร
เราทำการทดลองด้วยภาพซึ่งแสดงให้เห็นการคายประจุไฟฟ้าสถิตและการดึงดูด/แรงผลักของไฟฟ้าสถิต
จากวัสดุที่ศึกษาและประสบการณ์ที่ได้รับระหว่างการทดลอง เราได้พัฒนาข้อเสนอสำหรับการประกอบโมเลกุลที่ซับซ้อนจากโมเลกุลธรรมดา
หัวข้อเรื่องไฟฟ้าและไฟฟ้าสถิตย์เป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์มาโดยตลอด จิตใจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดได้รับกฎหมายและคิดค้นแนวทางในด้านนี้มานานหลายศตวรรษ แต่ในความเห็นของเรา ศักยภาพที่แท้จริงของปฏิสัมพันธ์ระหว่างคูลอมบ์ยังไม่ได้รับการเปิดเผย หากทั้งโลกได้รับการสนับสนุนจากประจุบวกและลบเท่านั้น พลังงานของพวกมันก็แทบจะไร้ขีดจำกัด คุณเพียงแค่ต้องเรียนรู้วิธีใช้อย่างถูกต้อง และบางทีในศตวรรษหน้า เราจะอยู่ได้โดยปราศจากไอเสียรถยนต์ โรงงานที่มีท่อสูบบุหรี่ การปล่อยสารเคมีออกสู่ชั้นบรรยากาศและน้ำ การใช้แหล่งน้ำอย่างไม่รอบคอบเพื่อสกัดน้ำมันหรือผลิตกระดาษแข็ง... คุณเพียงแค่ต้องคิดสักนิด . มาทำสิ่งนี้ด้วยกัน ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ!
รายชื่อแหล่งที่มาและวรรณกรรม
Gudilin E. A. การประกอบตัวเอง “พจนานุกรมคำศัพท์นาโนเทคโนโลยี” Rusnano, 2012
Kazanzhi K.K. “ไฟฟ้าสถิตย์ สิ่งใหม่ในชีวิต วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี ม.: ความรู้ พ.ศ. 2508
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ampere,_Andre-Marie
https://ru.wikipedia.org/wiki/Volta,_Alessandro
https://ru.wikipedia.org/wiki/Gilbert,_William
https://ru.wikipedia.org/wiki/Pendant,_Charles_Augustin_de
https://ru.wikipedia.org/wiki/Static_electricity
โลกประกอบด้วยอะตอม สิ่งเหล่านี้คืออนุภาคเล็กๆ ที่ใช้สร้างร่างกายของเรา กางเกงยีนส์บนขา ที่นั่งในรถใต้ก้น และสมาร์ทโฟนที่มี Lifehacker อยู่บนหน้าจอ
ภายในอะตอมมีองค์ประกอบที่เล็กกว่า ได้แก่ นิวเคลียสของโปรตอนและนิวตรอน และอิเล็กตรอนที่โคจรรอบอะตอม โปรตอนมีเครื่องหมายบวก อิเล็กตรอนมีเครื่องหมายลบ
โดยปกติอะตอมจะมีจำนวนบวกและลบเท่ากัน ดังนั้นจึงไม่มีประจุ แต่บางครั้งอิเล็กตรอนก็ออกจากวงโคจรและถูกดึงดูดไปยังอะตอมอื่น ส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นเนื่องจากการเสียดสี
การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากอะตอมหนึ่งไปอีกอะตอมหนึ่งทำให้เกิดพลังงานซึ่งเรียกว่าไฟฟ้า หากคุณส่งผ่านสายไฟหรือตัวนำอื่น ๆ คุณจะได้ คุณสามารถเห็นการทำงานได้อย่างชัดเจนเมื่อคุณชาร์จสมาร์ทโฟนผ่านสายเคเบิล
กับไฟฟ้าสถิตมันแตกต่าง มัน "ขี้เกียจ" ไม่ไหลและดูเหมือนว่าจะพักอยู่บนพื้นผิว วัตถุมีประจุบวกเมื่อขาดอิเล็กตรอน และมีประจุลบเมื่อมีอิเล็กตรอนมากเกินไป
ไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นได้อย่างไร?
1. การปล่อยกระแสไฟฟ้า
หากคุณใส่ถุงเท้าขนสัตว์ที่สะอาดและแห้งไว้บนเท้าแล้วถูบนพรมไนลอน คุณอาจถูกไฟฟ้าช็อตได้
ในระหว่างการเสียดสี อิเล็กตรอนจะกระโดดจากถุงเท้าไปยังพรมและในทางกลับกัน พวกมันจะมีประจุตรงกันข้ามและต้องการทำให้จำนวนอิเล็กตรอนสมดุล
หากความแตกต่างมากเพียงพอ คุณจะเห็นประกายไฟที่มองเห็นได้ทันทีที่คุณสัมผัสนิ้วเท้ากับพรมอีกครั้ง
2. ดึงดูดวัตถุ
ฟ้าผ่าโจมตีอาคารสูง ต้นไม้ และพื้นดิน และทำให้อุปกรณ์ขัดข้อง
วิธีหลีกเลี่ยงไฟฟ้าสถิตย์
1. เพิ่มความชื้น
อากาศแห้งภายในอาคารเป็นเพื่อนที่ดีที่สุดของไฟฟ้าสถิตย์ แต่ในทางปฏิบัติจะไม่ปรากฏขึ้นหากความชื้นเกิน 85%
หากต้องการเพิ่มตัวบ่งชี้นี้ ให้ทำความสะอาดแบบเปียกเป็นประจำและใช้เครื่องทำความชื้นในอากาศ
เมื่อเปิดเครื่องทำความร้อนคุณสามารถวางผ้าเปียกบนหม้อน้ำเพื่อให้น้ำระเหยและสร้างอากาศ
2. ใช้วัสดุจากธรรมชาติ
วัสดุธรรมชาติส่วนใหญ่จะกักเก็บความชื้น แต่วัสดุสังเคราะห์ไม่ได้เก็บกักไว้ ดังนั้นแบบแรกจึงไวต่อไฟฟ้าสถิตน้อยกว่าแบบหลัง
หากคุณหวีผมด้วยหวีพลาสติก หวีจะมีประจุไฟฟ้าสถิตและเริ่มหลุดออกจากกัน ส่งผลให้ทรงผมของคุณเสีย นี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้อุปกรณ์ที่ทำจากไม้
เรื่องเดียวกันกับรองเท้าพื้นยาง กระตุ้นให้เกิดไฟฟ้าสถิตย์บนร่างกาย แต่พื้นรองเท้าที่ทำจากวัสดุธรรมชาติจะทำให้ผลกระทบของมันเป็นกลาง
เสื้อยืดผ้าฝ้ายและเสื้อผ้าที่ทำจากผ้าธรรมชาติอื่นๆ ไม่สร้างไฟฟ้าสถิต เสื้อสเวตเตอร์เทียมอยู่ตรงกันข้าม
3. ใช้สายดิน
ด้วยความช่วยเหลือจึงสามารถปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตลงสู่พื้นได้ สิ่งนี้ใช้ไม่เพียงกับสายล่อฟ้าซึ่งเปลี่ยนเส้นทางประจุฟ้าผ่า แต่ยังรวมถึงการทำงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วย
เมื่อช่างเทคนิคมืออาชีพเปิดแล็ปท็อปเพื่อกำจัดฝุ่น เขามักจะใช้สายดินพิเศษติดอยู่ที่มือของเขา นั่นคือสายรัดข้อมือป้องกันไฟฟ้าสถิต
สายรัดข้อมือป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ / aliexpress.com จำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ไฟฟ้าสถิตเข้าถึงวงจรไมโครจากมือของคุณ มิฉะนั้นจะทำให้คอมพิวเตอร์เสียหายและหลังจากนั้นไม่นานคอมพิวเตอร์อาจล้มเหลว
ความไม่สมดุลระหว่างประจุไฟฟ้าภายในวัสดุหรือบนพื้นผิวของวัสดุคือการเกิดไฟฟ้าสถิตย์ ประจุจะคงอยู่จนกว่าจะถูกกำจัดออกไปด้วยกระแสไฟฟ้าหรือคายประจุ ไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวทั้งสองสัมผัสกันและแยกออกจากกัน และพื้นผิวอย่างน้อยหนึ่งพื้นผิวนั้นเป็นไดอิเล็กทริก ซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่นำกระแสไฟฟ้า คนส่วนใหญ่คุ้นเคยกับไฟฟ้าสถิตเพราะพวกเขาเคยเห็นประกายไฟเมื่อประจุส่วนเกินถูกทำให้เป็นกลาง รู้สึกถึงการคายประจุ และได้ยินเสียงแตกที่เกิดขึ้น
สาเหตุของไฟฟ้าสถิตย์
สสารประกอบด้วยอะตอมที่ปกติเป็นกลางทางไฟฟ้า เนื่องจากมีประจุบวก (โปรตอนของนิวเคลียส) และประจุลบ (อิเล็กตรอนของเปลือกอะตอม) ในจำนวนเท่ากัน ไฟฟ้าสถิตเกี่ยวข้องกับการแยกประจุบวกและประจุลบ เมื่อวัสดุสองชนิดสัมผัสกัน อิเล็กตรอนสามารถถ่ายโอนจากวัสดุหนึ่งไปยังอีกวัสดุหนึ่งได้ ส่งผลให้มีประจุบวกมากเกินไปบนวัสดุชิ้นหนึ่ง และมีประจุลบมากเกินไปบนวัสดุอีกชิ้นเท่ากัน เมื่อวัสดุถูกแยกออก ความไม่สมดุลของประจุที่เกิดขึ้นจะยังคงอยู่
เมื่อสัมผัสกัน วัสดุสามารถแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนได้ วัสดุที่กักเก็บอิเล็กตรอนไว้อ่อนมีแนวโน้มที่จะสูญเสียมันไป ในขณะที่วัสดุที่เปลือกนอกของอะตอมไม่เต็มเต็มมักจะจับอิเล็กตรอน ผลกระทบนี้เรียกว่าไทรโบอิเล็กทริก และทำให้วัสดุหนึ่งมีประจุบวกและอีกวัตถุหนึ่งมีประจุลบ ขั้วและขนาดของประจุเมื่อแยกวัสดุขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ของวัสดุในชุดไทรโบอิเล็กทริก
วัสดุจะถูกจัดเรียงเป็นแถว โดยปลายด้านหนึ่งเป็นด้านบวกและอีกด้านหนึ่งเป็นด้านลบ เมื่อวัสดุคู่หนึ่งเสียดสี วัสดุที่อยู่ใกล้กับปลายขั้วบวกของแถวมากที่สุดจะกลายเป็นประจุบวก ในขณะที่อีกวัตถุหนึ่งจะมีประจุลบ ไม่มีอนุกรมไทรโบอิเล็กทริกเดี่ยว (คล้ายกับอนุกรมแรงดันไฟฟ้าของโลหะ) เช่นเดียวกับที่ไม่มีทฤษฎีการใช้พลังงานไฟฟ้าเพียงทฤษฎีเดียว โดยทั่วไป วัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงกว่าจะอยู่ใกล้กับปลายด้านบวกของแถว
ลำดับของวัสดุในชุดไทรโบอิเล็กทริกอาจหยุดชะงัก ดังนั้นในคู่ผ้าไหม-เหล็ก แก้วจะมีค่าเป็นลบ ในคู่แก้ว-สังกะสี สังกะสีจะมีค่าเป็นลบ และในคู่ที่มีสังกะสี-ไหม ไม่ใช่สังกะสีที่มีประจุลบอย่างที่ใครๆ คาดคิด แต่เป็นผ้าไหม การขาดระเบียบนี้เรียกว่าวงแหวนไทรโบอิเล็กทริก
ผลกระทบจากไทรโบอิเล็กทริกเป็นสาเหตุหลักของไฟฟ้าสถิตในชีวิตประจำวันเมื่อวัสดุต่างๆ เสียดสีกัน ตัวอย่างเช่น หากคุณถูลูกโป่งกับเส้นผม ลูกโป่งจะมีประจุลบและสามารถดึงดูดเข้ากับแหล่งกำเนิดของผนังที่มีประจุบวกได้ โดยเกาะติดกับลูกโป่งและท้าทายกฎแรงโน้มถ่วง
คำเตือนและการกำจัดประจุไฟฟ้าสถิต
การป้องกันการเกิดไฟฟ้าสถิตทำได้ง่ายเพียงแค่เปิดหน้าต่างหรือเปิดเครื่องทำความชื้น การเพิ่มขึ้นของปริมาณความชื้นในอากาศจะทำให้ค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น และผลที่คล้ายกันนี้สามารถทำได้โดยการไอออไนซ์ของอากาศ
วัตถุที่มีความไวต่อการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตเป็นพิเศษสามารถป้องกันได้โดยใช้สารป้องกันไฟฟ้าสถิต
ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความไวต่อการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตเป็นพิเศษ โดยทั่วไปแล้วถุงป้องกันไฟฟ้าสถิตย์แบบนำไฟฟ้าจะใช้เพื่อปกป้องอุปกรณ์เหล่านี้ คนที่ทำงานกับวงจรเซมิคอนดักเตอร์มักจะต่อสายดินด้วยสายรัดข้อมือป้องกันไฟฟ้าสถิต คุณสามารถหลีกเลี่ยงการก่อตัวของประจุไฟฟ้าสถิตเมื่อสัมผัสกับพื้น (เช่น ในโรงพยาบาล) ได้โดยการสวมรองเท้าป้องกันไฟฟ้าสถิตที่มีพื้นรองเท้าเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
ปลดประจำการ
ประกายไฟคือการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตเมื่อประจุส่วนเกินถูกทำให้เป็นกลางโดยการไหลของประจุจากหรือไปยังบริเวณโดยรอบ ไฟฟ้าช็อตเกิดจากการระคายเคืองของเส้นประสาทเมื่อมีกระแสไฟฟ้าที่เป็นกลางไหลผ่านร่างกายมนุษย์ พลังงานคงที่ที่เก็บไว้ขึ้นอยู่กับขนาดของวัตถุ ความจุไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ชาร์จ และค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของสภาพแวดล้อมโดยรอบ
ในการสร้างแบบจำลองผลกระทบของการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน ร่างกายมนุษย์จะแสดงเป็นความจุไฟฟ้า 100 pF ที่ชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้า 4 ถึง 35 kV เมื่อสัมผัสวัตถุ พลังงานนี้จะถูกปล่อยออกมาภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งไมโครวินาที แม้ว่าพลังงานการคายประจุทั้งหมดจะต่ำ แต่เมื่อพิจารณาถึงมิลลิจูล ก็สามารถสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อนได้ วัตถุขนาดใหญ่กักเก็บพลังงานมากขึ้น ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้คนหากสัมผัสกัน หรือเกิดประกายไฟทำให้เกิดก๊าซหรือฝุ่นที่ติดไฟได้
ฟ้าผ่า
ฟ้าผ่าเป็นตัวอย่างหนึ่งของการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตในบรรยากาศซึ่งเป็นผลมาจากการสัมผัสของอนุภาคน้ำแข็งในเมฆฝนฟ้าคะนอง โดยทั่วไปแล้ว การปล่อยประจุที่มีนัยสำคัญสามารถสะสมได้เฉพาะในพื้นที่ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำเท่านั้น การคายประจุมักเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าสนามประมาณ 10 kV/cm ขึ้นอยู่กับความชื้น การคายประจุจะทำให้อากาศโดยรอบร้อนจัด ทำให้เกิดแสงวาบสว่างและเสียงแตก ฟ้าผ่าเป็นเพียงประกายไฟไฟฟ้าสถิตขนาดใหญ่ แฟลชเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนของอากาศในช่องระบายจนถึงอุณหภูมิสูงจนเริ่มเปล่งแสง เช่นเดียวกับวัตถุที่ร้อนอื่นๆ ฟ้าร้องเป็นผลจากการระเบิดของอากาศ
ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
เซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความไวต่อไฟฟ้าสถิตมากและอาจได้รับความเสียหายจากการปล่อยประจุ เมื่อใช้งานอุปกรณ์นาโน ต้องแน่ใจว่าได้สวมสายรัดข้อมือป้องกันไฟฟ้าสถิต ข้อควรระวังอีกประการหนึ่งคือการถอดรองเท้าที่มีพื้นยางหนาและยืนบนฐานโลหะที่ต่อสายดินตลอดเวลา
การก่อตัวของไฟฟ้าสถิตในการไหลของวัสดุไวไฟและติดไฟได้
การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตถือเป็นอันตรายในอุตสาหกรรมที่ใช้วัสดุไวไฟ ซึ่งประกายไฟไฟฟ้าขนาดเล็กอาจทำให้เกิดการระเบิดได้ การเคลื่อนที่ของอนุภาคเล็กๆ ของฝุ่นหรือของเหลวที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำในท่อหรือการผสมเชิงกลอาจทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตย์ได้ การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตในกลุ่มฝุ่นหรือไอระเหยอาจทำให้เกิดการระเบิดได้
รถยกเมล็ดพืช โรงงานสี สถานที่ผลิตไฟเบอร์กลาส และปั๊มเชื้อเพลิงสามารถระเบิดได้ การสะสมประจุในตัวกลางเกิดขึ้นเมื่อค่าการนำไฟฟ้าน้อยกว่า 50 pS/m เมื่อค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่า ประจุที่ได้จะรวมตัวกันอีกครั้ง (การรวมตัวกันใหม่เป็นกระบวนการย้อนกลับของการแตกตัวเป็นไอออน) และการสะสมจะไม่เกิดขึ้น
การเติมน้ำมันหม้อแปลงขนาดใหญ่ลงในหม้อแปลงไฟฟ้าจำเป็นต้องมีความระมัดระวัง เนื่องจากการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตภายในของเหลวอาจทำให้ฉนวนของหม้อแปลงเสียหายได้
เนื่องจากความเข้มของการก่อตัวของประจุจะสูงขึ้น ความเร็วการไหลของของเหลวและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อก็จะยิ่งสูงขึ้น ในท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 200 มม. ความเร็วการไหลของของเหลวจึงถูกจำกัดโดยมาตรฐาน ดังนั้น อัตราการไหลของไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำมักจะถูกจำกัดไว้ที่ 1 m/s
การก่อตัวของประจุถูกจำกัดโดยการต่อลงดิน เมื่อค่าการนำไฟฟ้าของของเหลวต่ำกว่า 10 pS/m การวัดนี้จะไม่เพียงพอ และจะมีการเติมสารป้องกันไฟฟ้าสถิตลงในของเหลว
การถ่ายโอนน้ำมันเชื้อเพลิง
การสูบของเหลวไวไฟ เช่น น้ำมันเบนซิน ผ่านท่อสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตย์ได้ และการคายประจุอาจทำให้ไอน้ำมันเชื้อเพลิงติดไฟได้
เหตุการณ์ที่คล้ายกันเกิดขึ้นที่ปั๊มน้ำมันและสนามบินเมื่อเติมน้ำมันอากาศยานด้วยน้ำมันก๊าด สารเติมแต่งสายดินและป้องกันไฟฟ้าสถิตก็ใช้ได้ผลเช่นกัน การไหลของก๊าซในท่อเป็นอันตรายเฉพาะในกรณีที่มีอนุภาคของแข็งหรือหยดของเหลวในก๊าซ
บนยานอวกาศ ไฟฟ้าสถิตก่อให้เกิดอันตรายอย่างยิ่งเนื่องจากความชื้นในสิ่งแวดล้อมต่ำ และอันตรายนี้จะต้องนำมาพิจารณาในระหว่างการบินตามแผนไปยังดวงจันทร์และดาวอังคาร การเดินบนพื้นผิวที่แห้งอาจทำให้เกิดประจุขนาดใหญ่ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายได้
โอโซนแตกร้าว
การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตเมื่อมีอากาศหรือออกซิเจนทำให้เกิดโอโซน โอโซนสร้างความเสียหายให้กับชิ้นส่วนที่เป็นยาง ส่งผลให้ซีลแตกร้าว
พลังงานปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต
พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตนั้นแตกต่างกันอย่างมาก การปล่อยประจุที่มีพลังงานมากกว่า 5,000 mJ ก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์ มาตรฐานฉบับหนึ่งแนะนำว่าสินค้าอุปโภคบริโภคไม่ควรสร้างการปล่อยพลังงานเกิน 350 mJ ต่อคน แรงดันไฟฟ้าสูงสุดถูกจำกัดไว้ที่ 35-40 kV เนื่องจากปัจจัยจำกัด - การปล่อยโคโรนา มนุษย์มักไม่รู้สึกถึงศักยภาพที่ต่ำกว่า 3000V การเดิน 6 เมตรบนเสื่อน้ำมัน PVC ที่ความชื้นในอากาศ 15% ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้า 12 กิโลโวลต์ ในขณะที่ความชื้น 80% ศักยภาพจะไม่เกิน 1.5 กิโลโวลต์
ประกายไฟเกิดขึ้นที่พลังงานมากกว่า 0.2 mJ บุคคลมักจะไม่เห็นหรือได้ยินประกายไฟของพลังงานดังกล่าว เพื่อให้เกิดการระเบิดในไฮโดรเจน ประกายไฟที่มีพลังงาน 0.017 mJ ก็เพียงพอแล้ว และสูงถึง 2 mJ สำหรับไอไฮโดรคาร์บอน ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้รับความเสียหายจากพลังงานประกายไฟระหว่าง 2 ถึง 1,000 nJ
การประยุกต์สถิตยศาสตร์
ไฟฟ้าสถิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องกรองอากาศ การพ่นสีรถยนต์ เครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องพ่นสี เครื่องพิมพ์ และการเติมเชื้อเพลิงเครื่องบิน
ทุกคนบนโลกต้องเผชิญกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเมื่อลงจากรถเขาถูกไฟฟ้าช็อต หรือเมื่อลูบไล้แมว คุณจะได้ยินเสียงแตกและรู้สึกเสียวซ่าที่ปลายนิ้ว และในความมืดมิด มองเห็นเส้นทางเรืองแสงด้านหลังมือ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าไฟฟ้าสถิตย์
มันเกิดขึ้นเมื่อประจุสะสมบนพื้นผิวของวัตถุ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อสมดุลภายในอะตอมหรือโมเลกุลถูกรบกวน
เป็นผลให้เกิดการสูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอน เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์หยุดชะงัก และไอออนจะมีประจุบวกหรือลบ
เด็กนักเรียนทุกคนรู้จักการทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตเมื่อพวกเขาแสดงการทดลองด้วยแท่งไม้กำมะถันและเศษกระดาษ
สาเหตุ
เงื่อนไขในการเกิดศักยภาพบนวัตถุคืออากาศแห้ง ที่ความชื้นในอากาศ 80% จะไม่เกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาตินี้
- เมื่อวัตถุหนึ่งสัมผัสกับอีกวัตถุหนึ่ง ศักยภาพเกิดขึ้นหลังจากการแยกทางกัน การเสียดสี การม้วน/คลายวัสดุเทียม การเสียดสีตัวถังรถกับอากาศ ฯลฯ
- อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว ดังนั้นไฟฟ้าสถิตจึงเกิดขึ้นกับวัตถุเมื่อวางไว้ในเตาอบที่ให้ความร้อน
- รังสีและรังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและสนามไฟฟ้าแรงสูง
- คำแนะนำ - การปรากฏตัวของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุ ศักยภาพเกิดขึ้นเมื่อแปรรูปวัสดุแผ่นหรือม้วน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในขณะที่แยกวัสดุและพื้นผิวออก ผลกระทบนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อมีการย้ายเลเยอร์หนึ่งโดยสัมพันธ์กับอีกเลเยอร์หนึ่ง กระบวนการนี้ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างครบถ้วน สามารถเปรียบเทียบได้กับการถอดแผ่นตัวเก็บประจุออก ในกรณีนี้พลังงานกลจะเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า
ความสามารถของวัตถุในการสะสมประจุมีผลเสียต่อเทคโนโลยี หากไม่ดำเนินมาตรการใดๆ อาจเกิดความเสียหายและล้มเหลวได้
อันตรายจากปรากฏการณ์
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และกลไกทั้งหมดที่ใช้ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์มีความเสี่ยงที่จะเกิดความล้มเหลวเป็นพิเศษ ในอุตสาหกรรมอันตรายจากไฟไหม้และการระเบิด ประกายไฟจะเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการปล่อยประจุ
อาจก่อให้เกิดเพลิงไหม้หรือการระเบิดได้ การป้องกันไฟฟ้าสถิตสามารถกำจัดหรือลดความเสี่ยงของเหตุฉุกเฉินได้อย่างสมบูรณ์ อันตรายหลักคือการเกิดไฟฟ้ารั่ว
การสะสมประจุจะอำนวยความสะดวกโดยอากาศแห้งและผนังคอนกรีตเสริมเหล็กของอาคารและโครงสร้าง ขั้วของประจุอาจเป็นได้ทั้งบวกหรือลบ
เมื่อใช้งานอุปกรณ์ที่มีลูกรอกหมุนพร้อมสายพานขับเคลื่อน ประจุจะสูงถึง 25,000 โวลต์ ในสภาพอากาศแห้ง ไฟฟ้าสถิต 10,000 โวลต์สามารถสะสมบนตัวรถได้
และคนที่เดินบนพรมที่สวมถุงเท้าทำด้วยผ้าขนสัตว์สามารถสะสมกระแสไฟฟ้าได้มากถึง 6,000 โวลต์ แม้ในสภาวะภายในประเทศ แรงดันไฟฟ้าของไฟฟ้าสถิตก็สามารถเข้าถึงค่าที่มีนัยสำคัญได้
อย่างไรก็ตามไม่สามารถก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อบุคคลได้เนื่องจากพลังงานไม่เพียงพอ กระแสที่ไหลผ่านบุคคลเป็นเพียงเศษเสี้ยวของมิลลิแอมป์เท่านั้น
โดยธรรมชาติแล้ว ปรากฏการณ์นี้สามารถสะสมค่ามหาศาลและปรากฏออกมาในการปล่อยฟ้าผ่า ด้วยการปลดปล่อยพลังอันยิ่งใหญ่ที่สามารถก่อให้เกิดการทำลายล้างครั้งใหญ่ได้
อุปกรณ์ป้องกันที่บ้าน
เพื่อลดผลกระทบต่อมนุษย์จึงใช้ระบบป้องกันอันตรายจากแรงดันไฟฟ้าคงที่
วิธีแก้ไขที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่บ้านคือการเพิ่มความชื้นในอากาศโดยใช้เครื่องทำความชื้น สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดการเกิดความตึงเครียดบนวัตถุเท่านั้น
แต่ยังช่วยลดการเกิดฝุ่นในห้องอีกด้วย ลดไฟฟ้าสถิตและลดฝุ่นในห้อง ท่อนไม้ สำหรับเด็กที่เป็นโรคภูมิแพ้
วิธีการป้องกันในโรงงานผลิต
เพื่อให้แน่ใจว่ามีการป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ในการผลิตจึงใช้วิธีการต่อไปนี้:
- การพัฒนาวิธีกระบวนการทางเทคโนโลยีพิเศษที่ไม่รวมการสะสมค่าธรรมเนียมในที่ทำงาน
- ปากน้ำถูกสร้างขึ้นในสถานที่การผลิต
- เมื่อดูแลชุดทำงานและพื้นในอาคาร จะใช้สารที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีบางอย่างซึ่งสามารถบรรเทาความเครียดจากวัสดุได้
- ทำเช่นนี้เพื่อให้แน่ใจว่ามีมาตรการด้านความปลอดภัย ความเสียหายที่เกิดจากไฟฟ้าสถิตต่ออุปกรณ์ในการประมวลผลจะลดลงโดยใช้กรงฟาราเดย์
เป็นโครงที่ทำจากตาข่ายเนื้อละเอียดซึ่งเชื่อมต่อกับกราวด์ สายเคเบิลได้รับการหุ้มในลักษณะเดียวกัน เพื่อปกป้องสายเคเบิลจากอิทธิพลที่เป็นอันตราย
ประเภทของการปล่อย
การปลดปล่อยมีหลายประเภท:
- ปล่อยประกายไฟ เกิดประกายไฟระหว่างวัตถุสองชิ้น เช่น ตัวเครื่องและบุคคล หากกำลังจ่ายสูงแสดงว่ามีโอกาสเกิดเพลิงไหม้สูงเมื่อมีตัวทำละลายหรือไอระเหยของน้ำมันเบนซินในอากาศ
- การคลายข้อมือ เกิดขึ้นเมื่อประจุพุ่งไปที่มุมแหลมคมของอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวน มีพลังงานน้อยกว่าและไม่ก่อให้เกิดอันตรายเช่นการปล่อยประกายไฟ
- การเลื่อนออก เกิดขึ้นบนวัสดุแผ่นหรือม้วนที่มีความต้านทานสูง ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อเคลือบผงถูกถูหรือพ่น เทียบได้กับการปล่อยประจุของตัวเก็บประจุธรรมดา และเราเปรียบเทียบกับการปล่อยประกายไฟซึ่งให้ผลที่ตามมาเช่นเดียวกัน
ข้อควรระวังเพิ่มเติม
เมื่อพิจารณาถึงผลกระทบด้านลบ องค์กรต่างๆ จะใช้มาตรการพิเศษเพื่อกำจัดแหล่งกำเนิดไฟฟ้าสถิต ชุดโดยรวมของพนักงานได้รับการกำจัดไฟฟ้าสถิตและป้องกันประกายไฟจากเสื้อผ้า
นอกเหนือจากการสร้างสภาวะที่ลดการสะสมประจุแล้ว ยังมีการใช้เครื่องสร้างประจุไอออนอากาศอันทรงพลังเพื่อป้องกันไฟฟ้าสถิตอีกด้วย
อุปกรณ์ดังกล่าวมีข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ การปรับปรุงองค์ประกอบทางอากาศของสภาพแวดล้อมอากาศภายในอาคาร ซึ่งช่วยลดการสะสมค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับเสื้อผ้าของพนักงานบริการ พรมสังเคราะห์ และอุปกรณ์ต่างๆ
การใช้งานทางอุตสาหกรรม
การใช้ไฟฟ้าสถิตในอุตสาหกรรมยังไม่แพร่หลาย บ่อยครั้งที่สิ่งต่างๆ ไม่ได้ไปไกลกว่าการตั้งค่าในห้องปฏิบัติการ ดังนั้นอุปกรณ์ทั้งหมดจึงถูกนำมาใช้เพื่อแสดงตัวอย่างไฟฟ้าสถิตในธรรมชาติเท่านั้น
การปล่อยโคโรนาพบการใช้งานในการติดตั้งทางอุตสาหกรรม ด้วยความช่วยเหลือทำให้ส่วนผสมของอากาศบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก การติดตั้งการทาสียังถูกสร้างขึ้นโดยใช้แรงดันคงที่ ทำให้สามารถทาสีพื้นผิวที่ซับซ้อนได้โดยสูญเสียสีน้อยที่สุด
ผลกระทบต่อมนุษย์
เราพบกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาตินี้ไม่เพียงแต่ในสถานประกอบการเท่านั้น ไฟฟ้าสถิตมักพบเห็นได้บ่อยที่สุดในชีวิตประจำวัน
เมื่อถอดเสื้อผ้าจะได้ยินเสียงแตกและมองเห็นประกายไฟจากการระบายและไม่สามารถหวีผมบนศีรษะได้ ค่าใช้จ่ายเหล่านี้ส่งผลเสียต่อสภาพของผู้คน อิทธิพลของสาขาดังกล่าวต่อสุขภาพของมนุษย์และระบบภูมิคุ้มกันยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์
อย่างไรก็ตามอาจกล่าวได้ว่าการอยู่ในอพาร์ตเมนต์ที่มีไฟฟ้าสถิตส่งผลเสียต่อบุคคล การละเมิดหลักสามารถสังเกตได้:
- การรบกวนเกิดขึ้นในระบบประสาทส่วนกลางซึ่งมาพร้อมกับอาการกระตุกของหลอดเลือดและความดันโลหิตสูง
- ปวดหัวอย่างต่อเนื่อง
- ความหงุดหงิดและความตื่นเต้นง่ายทางอารมณ์;
- อาการรบกวนการนอนหลับปรากฏขึ้นและความอยากอาหารหายไป
- ความหวาดกลัวปรากฏขึ้น - ความกลัวที่จะได้รับการปลดปล่อยซึ่งมาพร้อมกับความรู้สึกเจ็บปวด
ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องทราบวิธีการป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ที่บ้าน ด้วยเหตุนี้จึงใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การต่อสายดิน เครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด
การใช้เครื่องทำความชื้นในอากาศในครัวเรือน ทำความสะอาดอพาร์ทเมนต์ให้เปียกเป็นประจำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตอนเช้าและตอนเย็น
เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถกำจัดไฟฟ้าสถิตออกจากผ้าใยสังเคราะห์ได้ จึงต้องใช้ของเหลวป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ ทุกคนควรตระหนักถึงอันตรายจากการอยู่ในสนามเป็นเวลานานและใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์