معرفة عامة بالأجهزة الكهروستاتيكية
تعمل الأدوات الكهروستاتيكية عادةً في ظل ظروف الجهد العالي (بترتيب 104 فولت) والكهرباء الدقيقة (بترتيب 10-6 كولوم) ، وبالتالي فإن متطلبات أداء العزل عالية جدًا. يمكن القول أن مفتاح نجاح أو فشل التجربة الكهروستاتيكية هو مشكلة العزل. الغرض من العزل هو تقليل تبديد الشحنة.
1. الجفاف: الرطوبة يمكن أن تبطل العديد من الأدوات الكهروستاتيكية. نظرًا لأن جزيئات الماء (وبعض الأيونات في الهواء) تلتصق بسطح العازل ، فإن أداء العزل سينخفض بشكل كبير. هذا واضح بشكل خاص لبعض المواد المحبة للماء. على سبيل المثال ، عندما يتم نقل الزجاج من بيئة ذات رطوبة نسبية تبلغ 50٪ إلى بيئة ذات رطوبة نسبية 80٪ ، فإن مقاومة سطح الزجاج تنخفض إلى 75٪ من قيمتها الأصلية. في فصل دراسي مليء بالطلاب ، يمكن أن تصل الرطوبة النسبية بسهولة إلى أكثر من 85٪. هذا هو السبب في أن بعض الأدوات تعمل بشكل جيد عند التحضير للفصل ، لكنها ليست سهلة الاستخدام عند وصولهم إلى الفصل. إن أبسط طريقة لتجفيف البيئة هي التهوية.
من المعتقد بشكل عام أن الرطوبة النسبية التي لا تزيد عن 70٪ هي شرط للتشغيل العادي للأجهزة الكهروستاتيكية. غالبًا ما لا تضمن التهوية ذلك ، لذلك من الضروري تجفيف سطح الجهاز. بغض النظر عن مصدر الحرارة المستخدم للتجفيف ، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة سطح الجهاز 50 درجة مئوية (تشعر بالحرارة عند لمسها دون أن تكون ساخنة). يمكن اعتماد طريقة التهوية أثناء الخبز لتجفيف الأداة في أسرع وقت ممكن وتقصير وقت التجفيف قدر الإمكان.
2. التنظيف: ستسبب بقع الغبار والألياف والعرق على سطح الجهاز الكثير من الغبار الصغير ، مما يتسبب في تدفق الشحنات الكهربائية مباشرة من الغبار عبر تفريغ الهالة إلى الهواء. لذلك ، أثناء الاستخدام ، يجب تنظيف سطح الجهاز بعناية ، وعدم لمسه بيديك مباشرة.
3. عند استخدام الجهاز مع مصدر طاقة عالي الجهد مثل المحرك ، يجب إبقائه بعيدًا قدر الإمكان لمنع أيونات الغاز الزائدة الناتجة عن مصدر الطاقة عالي الجهد أثناء عملية التفريغ من التأثير على الحالة المشحونة للأداة.
4. إذا كنت بحاجة إلى توصيل جهازين بموصل في التجربة ، فمن الأفضل استخدام قضيب توصيل أو شوكة تفريغ بمكشاف كهربائي. إذا كان عليك استخدام سلك ، فيجب عليك أيضًا تعليق السلك بأسلاك معزولة مثل سلك النايلون.
5. عند مراقبة الجهاز ، لا تزفر مباشرة في الجهاز.
6. المواد العازلة الجزيئية العالية سهلة التقادم ، وتأثير الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء واضح *. إن شيخوخة منتجات المطاط الصلب هي أولاً تكوين غشاء بني مخضر على السطح. في هذا الوقت ، فشل عزل الكهرباء الساكنة. امسح الفيلم برفق باستخدام ورق صنفرة ناعم مغموس بالكحول ، ويمكن إعادة استخدامه. شيخوخة البلاستيك تقصف ولا يمكن إصلاحها. لذلك ، يجب إبقاء الجهاز بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة وبعيدًا عن مصادر الحرارة.
7. اختيار المواد العازلة: السبب الأساسي لسوء استخدام عدد كبير من الأدوات الكهروستاتيكية هو الاختيار غير السليم للمواد العازلة أو التعامل غير السليم. على سبيل المثال: الباكليت (راتنج الفينول) مادة عازلة ممتازة في الأجهزة الكهربائية ذات الجهد المنخفض ، ولكنها ليست مناسبة للاستخدام في المعدات الكهروستاتيكية. لأن مسحوق الباكليت غالبًا ما يحتوي على شوائب معدنية. تتمتع بعض المواد بخصائص عزل جيدة ، ولكن تتم إضافة بعض الأصباغ من أجل أن تكون جميلة أو تميز الأجزاء أثناء عملية التصنيع ، مما يقلل غالبًا من خصائص العزل للمواد. لذلك ، بالإضافة إلى اختيار خصائص العزل الممتازة ، لا تقم بإضافة الأصباغ إلى المواد العازلة للأجهزة الكهروستاتيكية.
من بين المواد العازلة الشائعة الاستخدام ، فإن البوليسترين والبولي فينيل كلوريد الصلب لهما قوة ميكانيكية ضعيفة ويسهل تقادمها ؛ يتمتع البولي إيثيلين والبولي بروبيلين منخفض الضغط بصلابة جيدة ، لكنهما سهلان في العمر ؛ الزجاج مضاد للشيخوخة ، لكن السطح سهل للرطوبة (ماء قوي) ؛ على الرغم من أن البولي تترافلوروإيثيلين والزجاج الشبكي الصناعي أغلى ثمناً ، إلا أنهما يتمتعان بأداء أفضل في جميع الجوانب. إنها مادة عازلة للكهرباء الساكنة.