Разряды статического электричества

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Под разрядами статического электричества понимают процессы выравнивания зарядов между отдельными твердыми телами, жидкими и газообразными средами, несущими разные электростатические разряды. Они обычно сопровождаются скользящими, коронными, искровыми или подобными молнии разрядными явлениями, однако выравнивание может происходить исключительно за счет электропроводности в месте контакта, если разность потенциалов перед касанием тел не превышает 380 В.   При возникновении искр могут воспламеняться горючие газы и пары или инициироваться взрывоопасные смеси. Вызванные разрядами токи и поля могут повредить электронные элементы, вывести из строя или нарушить функции электронного оборудования. Первое названное воздействие относится к области пожаробезопасности или взрывобезопасности, а последнее – к области электромагнитной совместимости.

Заряды статического электричества, вызывающие опасные воздействия, могут возникать различными путями. Однако при изготовлении и применении электронных элементов и приборов существенны два механизма электризации: за счет индукции и трения.

Принцип электризации за счет индукции состоит в следующем. Если электрически нейтральное тело В (рис.2.20) попадает в электростатическое поле, образованное, например, заряженными телами А и С, то в теле В происходит поляризация (разделение) зарядов. Если затем отвести, например, отрицательные заряды тела В на тело С через проводящее соединение, то тело В останется заряженным положительно даже в том случае, если внешнее поле исчезнет.

Наиболее часто встречающаяся форма возникновения паразитных электростатических зарядов – электризация трением. Она возникает, если два различные, первоначально нейтральные тела А и В соприкасаются, трутся друг о друга, а затем разъединяются. Одно тело передает электроны другому и заряжается положительно, а тело, получившее электроны, – отрицательно. Полярность и значения зарядов зависят, с одной стороны, от таких свойств материалов тел, как структура материала и поверхности, диэлектрическая проницаемость, объемная и поверхностная электрическая проводимость, а с другой – от ряда внешних факторов, например от размера контактной поверхности, интенсивности трения, силы сжатия тел перед разделением, скорости разведения, температуры, влажности воздуха, причем последняя имеет очень большое влияние.

Токи в процессе зарядки составляют от сотен пикоампер до нескольких микроампер, а электростатические заряды – от 3 нКл до 5 мкКл. Электростатическая разность потенциалов между телами определяется после окончания процесса зарядки отношением приобретенного заряда Q к емкости C _АВ  тел между собой: U _AB = Q / C _АВ.

Приведем ряд некоторых материалов и предметов по степени способности передачи электронов в порядке ее убывания: воздух, рука человека, асбест, кроличья шкурка, стекло, слюда, волосы человека, нейлон, шерсть, мех, свинец, шелк, хлопок, дерево, янтарь, эбонит, никель, медь, полиэтилен, поливинилхлорид (винил).

Паразитная электризация трением проявляется в промышленности вследствие контакта человека с его одеждой, с сидениями, с полом, с рабочими средствами и приборами. В табл. 2.1 приведены характерные значения электростатических напряжений на предприятиях электронной техники.

Таблица 2.1

Значения напряжений статических зарядов на предприятиях электронной техники при относительной влажности воздуха 24% и температуре 21^о С

Как видно из табл. 2.1, напряжения статических зарядов лежат в пределах 0,1...20 кВ, что значительно выше допустимых для электронных приборов. С электронными деталями, элементами и приборами необходимо особенно осторожное обращение, чтобы избежать их повреждения из-за электростатических явлений. Особое значение при обращении с электронными приборами имеет возможный электростатический разряд тела человека на переключающие схемы, печатные платы, корпусы приборов при их транспортировке, испытаниях и монтаже. Тело человека обладает емкостью относительно земли С _чел = 100…300 пФ. Если человек идет по полу с синтетическим покрытием, то эта емкость может зарядиться до U _max = 15 кВ и накопленная энергия составит

мДж.

Наиболее сильное воздействие разрядов статического электричества получается тогда, когда в руке имеется металлический предмет (ключ, отвертка и т.д.). В этом случае крутизна тока, определяющая индуктированные напряжения помех, может достигать 100 А/нс.

Основными методами предотвращения вредного воздействия электростатических разрядов и ограничения несанкционированного функционирования средств электроники под их воздействием являются: предотвращение и ограничение накопления зарядов; отвод или нейтрализация неизбежно возникающих паразитных зарядов; сведение к минимуму полевых и разрядных эффектов.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов