Статический заряд: Что такое статическое электричество

Что такое статическое электричество

This page gives you all aspects of static-electricity, the how and why. If you need a solution to a static electricity related problem you can also ask the expert directly via Chat, email or you can give us a call. The     chat is available during working hours and you can pick the right department for your question! If you want to know all details on static-electricity please continue to read and you will find the information that you need.

 

Figuur 1Figuur 2

Статика означает отсутствиедвижения. Статическое электричествоэто неподвижный электрическийзаряд. Все вещества состоят изатомов. Атом – мельчайшая частицавещества, обладающая при этом всемисвойствами, присущими веществам. Каждый атом состоит из положительнозаряженного ядра, вокруг котороговращаются отрицательно заряженныеэлектроны. В обычном состоянииположительный заряд ядра равенсумме отрицательных зарядовэлектронов, вращающихся вокругядра. Поэтому заряд атома являетсянейтральным (рис. 1). Если ядротеряет или приобретает электроны, баланс нарушается. Атом, потерявшийодин или несколько электронов,приобретает положительный заряд, аатом, получивший один или несколькоэлектронов, получает отрицательныйзаряд и становится ионом (рис. 2). Существует всего два типа зарядов:положительный и отрицательный.Одинаково заряженные атомыотталкиваются, а разнозаряженныеатомы притягиваются.

Static electricity definition

Static electricity is the result of an imbalance between negative and positive charges in an object. These charges can build up on the surface of an object until they find a way to be released or discharged.

 

Figuur 3

Статическое электричество – поверхностное явление, возникающеепри контакте двух поверхностейс их последующим разделением. В результате происходит переходотрицательно заряженных электроновиз одного атома в другой. Уровеньзаряда (напряженность электрическогополя) зависит от следующихфакторов: вещество, его физические иэлектрические свойства, температура,влажность, давление, скоростьразделения поверхностей. Чем большедавление или скорость разделения, тембольше электрический заряд (рис. 3).

Figuur 4 Tribo-elektrische reeks

Статический заряд увеличиваетсяв зимние месяцы из-за низкойвлажности. При высоких значенияхотносительной влажности некоторыевещества способны абсорбироватьвлагу, в результате чего ихповерхность приобретает свойстваполупроводника. Из-за возникновения(полу)проводниковой поверхностистатический заряд остается низкимили исчезает совсем. В таблицеэлектризации приведен ряд веществ(рис. 4). В результате трения эти материалыперенимают либо положительный, либоотрицательный заряд. Величина зарядаи полярность зависят от положениявещества в данной таблице.

Figuur 5Figuur 6

Все вещества можно разделить надве главные группы: проводники иизоляторы. В проводниках электронымогут свободно перемещаться.Теоретически, проводник,организованный как изолятор, можетперенимать статический заряд. Этотзаряд нейтрализуется при простомзаземлении (рис. 5)Непроводники могутпродолжительное время удерживатьстатический заряд даже приусловии, что их разнозаряженныеполюса находятся в разных местах. Электроны лишены возможностисвободно перемещаться. Этимможно объяснить, почему в однихместах вещества притягиваются, а вдругих отталкиваются. Заземлениене действует, поскольку веществообладает свойствами непроводников(рис. 6).Справиться с этим может толькоактивная ионизация.

В производственном процессе статический заряд может привести к негативным последствиям, так как в результате возникновения подобного заряда материалы прилипают к рабочим частям оборудования Р и с . 6 или друг к другу. Заряд притягивает частицы пыли из окружающей среды
к материалу. Во взрывоопасных зонах возникновение статического заряда может привести к появлению искр, которая в свою очередь может стать причиной возгорания или взрыва.

Контроль статического электричества

Нейтрализовать статический заряд непроводников можно с помощью активной ионизации. Simco-Ion является признанным во всем мире производителем ионизирующего оборудования. На точках высокого напряжения данного оборудования молекулы воздуха расщепляются на положительные и отрицательные ионы. Статический заряд на обрабатываемом материале притягивает ионы, имеющие противоположный заряд, такимобразом, снимая заряд с материала.Simco-Ion располагает широким спектром оборудования, выбор которого обусловлен спецификой производственного процесса. Однако, статическое электричество может приносить пользу. При помощи применения высокого напряженияк материалам может сообщаться статический заряд для их прилипания друг другу, что в некоторых случаях может упростить производственный процесс.

Благодаря уникальной концепции, IQ Easy Platform, до 30 устройств ионизации и зарядки могут быть подключены в сети и позволяют полностью контролировать все параметры. Все устройства взаимодействуют друг с другом для оптимизации эффективности.

Как статические заряды препятствуют процессам производства

• Преобразование: накопление статического заряда приводит к привлечению пыли и грязи на дорожке. Материал отклоняется.
• Упаковка: наращивание статического заряда привлекает загрязняющие вещества, чтобы этикетки не прилипали. Производство уменьшается.
• Пластмасса: литьевые детали привлекают загрязняющие вещества и заставляют персонал дрожать во время обработки в результате статических зарядов. Эффективность уменьшается
• Текстиль: статические заряды вызывают проблемы во время разматывания пряжи из барабанов и на платформе плавучести. Стационарная остановка машины.
• Нетканые материалы: системы отделки забиты в результате увеличения статического заряда на материалах в пневматических конвейерах. Увеличенное обслуживание.
• Печать: вставка и объяснение листов для листовой печати затруднено из-за статического электричества. Не своевременная доставка.
• Графическое искусство: наращивание статического заряда при производстве фольги приводит к ретушированию или римейкам, что очень дорого. Недовольные клиенты.
• Производство медицинских приборов: статические заряды обеспечивают, чтобы мелкие пластмассовые детали привлекали загрязняющие вещества перед упаковкой. Снижение качества.
• Электроника: разрушающий электростатический разряд (ESD) обеспечивает скрытое повреждение электронной цепи.

Как оборудование для ионизации SIMCO улучшает производственные процессы

• Преобразование: нейтрализованный материал не содержит пыли и грязи во время обратной промывки. Меньше времени простоя.
• Упаковка: устранение статических зарядов на этикетках и / или бутылках обеспечивает успешное применение этикеток. Увеличивайте производство.
• Пластмасса: благодаря нейтрализации детали, находящиеся под давлением, не склеиваются при транспортировке. Эффективность линии увеличивается.
• Текстильные изделия: пряжа проходит гладко, а гребни работают на оптимальных скоростях без чрезмерного обслуживания. Нет лишней остановки.
• Нетканые материалы: системы отделки работают без прерывания благодаря нейтрализации статических зарядов перед входом в циклон. Увеличивайте производство.
• Печать: листы выходят из вставки и формируются в аккуратную кучу, которая готова к переплёту без регулировки. Доставка по времени.
• Графика: произведенная фольга остается без пыли, устраняя необходимость в ремейках. Довольные клиенты.
• Производство медицинских устройств: безмасляная упаковка небольших пластиковых деталей путем нейтрализации статических зарядов на деталях и упаковочных материалах. Повышенное качество.
• Электроника и полупроводниковые материалы: защита от ESD во время монтажных работ гарантирует соблюдение стандартов качества. Меньшая ошибка продукта.

 

 

 

Chat with the expert!

Talk to one of our technical experts today or directly now, via chat, about finding the right anti static bar for your situation or just to find our more about static electricity. You can contact our experts locally and selected your preferred partner here. Also you can contact our Customer Service department or technical experts by means of the Chat on the website. Both normal chat and video-chat can be used to best describe your situation! Chat with us now

 

Workers get shocks

Fill in the form and we will contact you

Company*

E-mail*

Tel. Num.

Your question

Don’t fill this field!

Статическое напряжение и методы устранения

Администрация2022-01-31T21:21:21+03:00

Статьи статическое напряжение 0 Комментариев

С явлением этим сталкивался каждый из нас. Всем знакомы искры и потрескивания в волосах при снятии синтетической одежды или неприятные разряды электрического тока при прикосновении к металлическим предметам, другому человеку или животными. Происходит это благодаря статическому электричеству – разряду электростатического заряда накапливающегося под воздействием многих факторов на поверхности различных предметов, в том числе и человеческого тела.

Причинами накопления зарядов являются нестойкие атомарные связи, приводящие к потере электронов и накопления электрического положительного заряда. Спровоцировано это может быть различными излучениями (рентгеновским, ультрафиолетовым, радиациями), некоторыми технологическими и физическим процессами, среди которых пальма первенства принадлежит трению. Например, образуются статические заряды при трении жидкостей о стенки трубопроводов, одежды из синтетики, кузова автомобиля о воздух или подвижных частей технологического оборудования, что является причиной возникновения статического электрического потенциала, который может достигать:

• на теле человека до 6 кВ;
• на кузове автомобиля до 10 кВ;
• на приводном ремне ременной передачи – 25 кВ.

Попробуем разобраться, насколько опасны такие величины статического напряжения, и каким образом с ними бороться.

Вредные воздействия электростатического напряжения

Величина электрического тока, возникающая при электростатическом разряде, угрозы жизни человека не представляет. Ограниченная мощностью разряда она составляет доли миллиампера и вызывает лишь кратковременное болевое ощущение, однако, длительное нахождение под воздействием электростатики влечет за собой проблемы центральной нервной системы и нарушения психики. Кроме того из-за рефлекторных реакций человека в производственных условиях возрастает риск травматизма.

Более критична к статическому напряжению дорогостоящая техника, в частности чувствительная электроника. Накопления статического потенциала могут выводить из строя полупроводниковые приборы, приводить к порче элементы микроэлектроники, в том числе и при производстве аппаратуры. Но главная опасность статики в производственных условиях (для взрывоопасных и пожароопасных производств) таится в том, что при возможных разрядах возникают искры, энергии которых достаточно для воспламенения присутствующих в воздухе примесей.

Меры защиты от статического напряжения

Избавиться от возникновения электростатического напряжения, как от физического явления невозможно, однако можно существенно снизить или полностью нейтрализовать его влияние. В бытовых условиях эффективной мерой является увлажнение воздуха, так уже при относительной влажности в 85% накопления электростатического заряда практически не происходит. Среди других мер можно упомянуть:

• предпочтения в пользу натуральной одежды (хлопок, лен) и отказ от синтетики;
• применение антистатического напольного покрытия;
• применение антистатиков.

Основной мерой защиты от статического напряжения в производственных условиях является защитное заземление любого оборудования и предметов, способных накапливать электрические заряды. Благодаря надежному соединению с заземляющим контуром заряды стекают в землю, исключая возможность их накопления. При организации рабочих мест, связанных со сборкой и наладкой высокочувствительной электроники, заземлению подвергается стол, токопроводящее напольное покрытие и сиденье стула, сам оператор одет в токопроводящую одежду и обувь, в ряде случаев используется заземление инструмента и заземляющие браслеты.

Как правило, заземление справляется с проблемами снятия статического напряжения, тем не менее, для уменьшения его воздействия применяют:

• поддержание относительной влажности воздуха на уровне не ниже 65-70%;
• снижение удельного сопротивления поверхностей, которые накапливают заряды;
• ионизацию воздуха при помощи нейтрализаторов (высоковольтных, индукционных).

Применение комплекса защитных мер позволяет полностью снять статическое напряжение.

Остались вопросы?

Заполните форму обратно связи ниже, наши специалисты свяжутся с Вами, проконсультируют, расскажут про возможные способы решения Вашей задачи.

заказать консультацию

Ваше имя (обязательно)

Ваш e-mail (обязательно)

Телефон

Сообщение

Прикрепить файл

Даю согласие на обработку данных

---

Статическое электричество — Что создает статический заряд и статический удар? Узнайте, как создать и устранить его

Идя по ковру, вы тянетесь к дверной ручке и………Ой!!! Вы получаете статический шок.

Или заходишь внутрь с холода, снимаешь шапку и… статические волосы! Из-за статического электричества ваши волосы встают прямо на голове.

Что происходит? И почему зимой так много статики?

Узнайте, как Устраните статическое электричество в вашем доме, автомобиле и офисе.

Чтобы понять статическое электричество, нам нужно немного узнать о природе материи. Или, другими словами, из чего все сделано?

Все состоит из атомов

Представьте себе кольцо из чистого золота. Разделите его пополам и отдайте одну из половинок. Продолжайте делить, делить и делить. Вскоре у вас будет такой маленький кусочек, что вы не сможете его разглядеть без микроскопа. Это может быть очень, очень мало, но это все равно кусок золота.

Если бы вы могли продолжать делить его на все меньшие и меньшие кусочки, вы бы, наконец, получили наименьший возможный кусок золота. Его называют атомом. Если бы вы разделили его на более мелкие части, это уже не было бы золотом.

Все вокруг нас состоит из атомов, и на сегодняшний день ученым известно 118 их различных видов. Эти различные виды атомов называются «элементами». В природе существует 98 элементов (хотя некоторые из них встречаются только в очень небольших количествах). Сообщается, что четыре из этих 118 элементов были обнаружены, но еще не подтверждены.

Атомы объединяются во множество различных комбинаций, образуя молекулы и создавая все материалы, которые вы видите вокруг себя.

Части атома

Так из чего состоят атомы? В середине каждого атома находится «ядро». Ядро содержит два вида крошечных частиц, называемых протонами и нейтронами. Вокруг ядра вращаются еще более мелкие частицы, называемые электронами. 115 видов атомов отличаются друг от друга, потому что они имеют разное количество протонов, нейтронов и электронов.

Полезно думать о модели атома как о солнечной системе. Ядро находится в центре атома, как солнце в центре Солнечной системы. Электроны вращаются вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца.

Как и в Солнечной системе, ядро ​​велико по сравнению с электронами. Атом в основном представляет собой пустое пространство. А электроны очень далеко от ядра. Хотя эта модель не совсем точна, мы можем использовать ее для понимания статического электричества.

(Примечание: более точная модель показала бы, что электроны движутся в трехмерных объемах различной формы, называемых орбиталями. Это может быть обсуждено в следующей статье.)

Электрические заряды

Протоны, нейтроны и электроны сильно отличаются друг от друга. У них есть свои свойства, или характеристики. Одно из этих свойств называется электрическим зарядом. Протоны имеют то, что мы называем «положительным» (+) зарядом. Электроны имеют «отрицательный» (-) заряд. Нейтроны не имеют заряда, они нейтральны.

Заряд одного протона равен по силе заряду одного электрона. Когда количество протонов в атоме равно количеству электронов, сам атом не имеет общего заряда, он нейтрален.

Электроны могут двигаться

Протоны и нейтроны в ядре очень тесно связаны друг с другом. В норме ядро ​​не изменяется. Но некоторые из внешних электронов удерживаются очень слабо. Они могут переходить от одного атома к другому.

Атом, потерявший электроны, имеет больше положительных зарядов (протонов), чем отрицательных (электронов). Он заряжен положительно. Атом, который получает электроны, имеет больше отрицательных, чем положительных частиц. Он имеет отрицательный заряд. Заряженный атом называется «ионом».

Некоторые материалы очень крепко удерживают свои электроны. Электроны не очень хорошо проходят через них. Эти вещи называются изоляторами. Пластик, ткань, стекло и сухой воздух являются хорошими изоляторами. В других материалах есть несколько свободно удерживаемых электронов, которые очень легко проходят сквозь них. Их называют проводниками. Большинство металлов являются хорошими проводниками.

Как мы можем перемещать электроны из одного места в другое? Один очень распространенный способ — потереть два предмета друг о друга. Если они сделаны из разных материалов и оба являются изоляторами, электроны могут передаваться (или перемещаться) от одного к другому. Чем сильнее трение, тем больше движется электронов и тем больше накапливается статический заряд. (Ученые считают, что движение электронов вызывает не трение или трение. Это просто контакт между двумя разными материалами. Трение просто увеличивает площадь контакта между ними.)

Статическое электричество — это дисбаланс
положительных и отрицательных зарядов.

Противоположности притягиваются

Итак, положительные и отрицательные заряды ведут себя интересным образом. Вы когда-нибудь слышали поговорку о том, что противоположности притягиваются? Ну, это правда. Две вещи с противоположными или разными зарядами (положительным и отрицательным) будут притягиваться или притягиваться друг к другу. Вещи с одинаковым зарядом (два положительных или два отрицательных) будут отталкиваться или отталкиваться друг от друга.

Заряженный объект также притягивает что-то нейтральное. Подумайте, как сделать так, чтобы воздушный шарик приклеился к стене.

Если вы зарядите воздушный шар, потирая им волосы, он захватит дополнительные электроны и будет иметь отрицательный заряд. Удержание его рядом с нейтральным объектом заставит заряды в этом объекте двигаться.

Если это проводник, то многие электроны легко перемещаются на другую сторону, как можно дальше от шара.

Если это изолятор, электроны в атомах и молекулах могут лишь немного двигаться в одну сторону, в сторону от воздушного шара.

В любом случае ближе к отрицательному шарику больше положительных зарядов.

Противоположности притягиваются. Баллон прилипает. (По крайней мере, пока электроны на воздушном шаре медленно не улетучиваются.) Это работает одинаково для нейтральных и положительно заряженных объектов.

Так как же это объясняет статические удары? Или статическое электричество в ваших волосах?

Когда вы снимаете шерстяную шапку, она трется о ваши волосы. Электроны перемещаются от ваших волос к шляпе. Это создает отрицательный статический заряд на шляпе и положительный заряд на ваших волосах.

Помните, что предметы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Так волоски, каждый с положительным зарядом, стараются отойти как можно дальше друг от друга. В результате получается «разлетающийся вид, когда каждый волос отталкивается от всех остальных. Вот почему статическое электричество вызывает плохой день для волос!

Куда уходят электроны?

что становится положительно заряженным, а что — отрицательным?Ученые расположили материалы в порядке их способности удерживать или отдавать электроны…

Подробнее о статическом электричестве →

Статическое электричество

Airtec® Blog

Низкая относительная влажность воздуха увеличивает риск статического электричества, вызывающего повреждение оборудования и дискомфорт для людей. Контроль влажности воздуха является ключом — вот как.

Блоги Airtec

По сути, статическое электричество — это дисбаланс электрических зарядов в материале. Дисбаланс — то есть потеря или добавление электронов — возникает, когда две поверхности вступают в контакт, обмениваясь электронами.

Одной из основных причин статического заряда является трибоэлектрический эффект, при котором некоторые материалы приобретают электрический заряд при контакте. По сути, гроза возникает из-за накопления электростатических зарядов между облаками и землей.

Статическое электричество накапливается при контакте между материалами, поскольку они обмениваются валентными электронами. Однако влажность воздуха делает воздух более проводящим, поэтому он может поглощать и более равномерно распределять избыточные заряды.

Статический заряд: валентные электроны меняются местами, создавая дисбаланс

В результате в среде с высокой влажностью воздуха объекты не будут так хорошо удерживать статический заряд.

Повышение напряжения в бытовых условиях (кВ)
Хождение по ковру	30
Сбор полиэтиленового пакета	20
Хождение по поверхности, покрытой виниловой плиткой	15
Работа у станка	5

В этой таблице показано нарастание напряжения в повседневных ситуациях и разница в относительной влажности (RH). Относительная влажность выше 40% не устраняет статическое электричество, а только позволяет ему безвредно рассеиваться. Источник: electronics-notes.com

Вода — отличный проводник электричества. Таким образом, электрически заряженный объект снимает свой электрический заряд, когда воздух влажный, что снижает риск внезапного электростатического разряда (ЭСР).

Однако по сравнению с металлами электропроводность чистой воды на удивление низкая:

Таблица электропроводности (См/м)
Чистая вода (RO)	5,5 × 10 -6
Алюминий	3,5 × 10 7
Сталь	6,21 × 10 6

Электропроводность измеряется в Сименсах на метр (См/м) или A/V = 1/Вт). Комбинированный дисперсионный эффект в водяном паре означает, что электростатический разряд во влажном воздухе будет быстро рассеиваться .

В воздухе с низкой относительной влажностью несбалансированные заряды будут выравнивать свою разницу зарядов только за счет контакта с другим проводником. В воздухе с более высоким уровнем влажности влага в воздухе обеспечивает среду для высвобождения заряда более безвредным образом.

По существу, отдельные молекулы воды обладают гораздо более высокой проводимостью, чем окружающий воздух, поэтому заряд передается воде в воздухе. Другими словами, электростатический разряд все еще происходит, но распространяется на бесчисленное количество молекул или капель воды.

Таким образом, высокие заряды не возникают, когда относительная влажность выше определенного значения.

В производственных условиях всегда где-то накапливается статическое электричество; никакая технология не может предотвратить это. Именно расположение разряда (ESD) вызывает проблемы.

В производстве электроники даже малейший электростатический разряд может повредить полупроводники, что приведет к полному выходу продукта из строя.

Но риск поражения электрическим током из-за электростатического разряда — не единственная проблема, связанная со статическим электричеством, а точнее, с накоплением дисбаланса электростатических зарядов на поверхностях объектов.

При относительной влажности воздуха ниже 40 % сильно повышается риск накопления статического электричества.

Для образования электростатического заряда необходим фрикционный контакт: два материала должны как бы тереться друг о друга, обмениваясь валентными электронами. В большинстве производственных сред есть все ингредиенты, необходимые для образования статического электричества: среда с высокими локальными источниками тепла приведет к падению влажности воздуха.

Решение состоит в том, чтобы обеспечить относительную влажность воздуха не ниже 40 %, хотя в большинстве случаев лучше всего приближаться к 60 %. Это делается путем подачи воздуха с достаточной влажностью в любое время.

В производственной технологии предотвращение электростатического разряда является стандартной дисциплиной, к которой относятся очень серьезно.