مبدأ الخصية الكهربائية ونطاق الاستخدام البسيط
في بعض المناطق الحساسة الكهروستاتيكية، مثل تصنيع المكونات الإلكترونية، ومناطق التجميع، وغرف هادئة للغاية، وأجهزة الكمبيوتر، والمستحضرات الصيدلانية واختبار RD، وغرف العمليات، ومصنعي المعدات الطبية، ومصانع الطباعة، ومصنعي التعبئة والتغليف، وما إلى ذلك، وهناك حاجة إلى أجهزة الاختبار الكهروستاتيكي، وبالتالي فإن استخدام المختبرات الكهروستاتيكية أصبحت أكثر وأكثر انتشارا.
يشير ما يسمى بالكهرباء الساكنة ، بالمعنى الدقيق للظروف ، إلى حقيقة أن الشحنة لا تتحرك ، ولكن في ظل الظروف العادية ، يتضمن تطبيق الكهرباء الساكنة أيضًا تطبيق المنفى الكهربائي (مثل تفريغ الهالة) ، والذي تم استخدامه على نطاق واسع في الحياة الحقيقية. التالي يصف بإيجاز عدّة تطبيق وضرر من كهرباء ساكنة.
1 تطبيق الكهرباء الساكنة
(1) جمع الغبار الكهروستاتيكي. وهو يشير إلى استخدام الأساليب الكهربائية لإزالة الغبار الصغيرة العائمة في الغاز، و يستند القطب جمع الغبار، ويتم تطبيق الجهد DC (-40 ~ -200kV) إلى التفريغ الكهربائي لتشكيل تفريغ الهالة. يدخل الغاز المحتوي على الغبار منطقة التصريف من تحت قطب جمع الغبار، وسيتم شحن الغبار بالأقطاب السلبية. يتم امتصاص الغبار المشحون بشكل سلبي بواسطة الغبار الذي يجمع القطب تحت تأثير الحقل الكهربائي ، والذي يمكن أن يزيل الغبار في تدفق الهواء. وبالإضافة إلى ذلك، عندما يكون القطب التفريغ سلبية، والجهد تصريف بين الأقطاب الكهربائية أعلى مما كانت عليه عندما القطب تصريف إيجابي، لذلك يمكن استخدام قوة حقل كهربائي أعلى. ومع ذلك، بالنسبة لهواة جمع الغبار الصغيرة لتنقية الهواء في الأماكن المغلقة، من أجل عدم توليد الأوزون الضارة، وعادة ما تستخدم تصريف الهالة إيجابية. في السنوات الأخيرة، تم تطوير وطبقت عالية الأداء واقتصادية مجمعات الغبار الكهربائية. فعلى سبيل المثال، يتم تركيب هواة جمع الغبار الكهربائي عموما في محطات توليد الطاقة الحرارية، التي قدمت مساهمات بارزة في منع تلوث الهواء.
(2) الرش الكهروستاتيكي. باستخدام مبدأ جمع الغبار الكهربائي ، يمكن رشه بكفاءة. على سبيل المثال، إذا كان الطلاء مجزأة ومحمّلة سلبا، بينما الجسم المعدني الذي يجري المغلفة هو أساس، فإن الجزيئات رش تتحرك على طول خطوط القوة الكهربائية، مما يجعل الطلاء تلتزم بحزم إلى سطح الجسم. الطلاء الكهروستاتيكي لديه المزايا التالية: (1) أقل نفايات الطلاء؛ (1) أقل من النفايات الطلاء؛ (2) رش موحدة وشركة؛ (3) عملية مبسطة، وإنتاج واسع النطاق باستخدام الأحزمة الناقلة. ويستخدم على نطاق واسع في رش السيارات والأجهزة المنزلية، والمحركات.
(3) التصوير الكهروستاتيكي. يستخدم التصوير الكهروستاتيكي الكهرباء الساكنة لتسجيل الصور. هناك العديد من الطرق. وفيما يلي وصف لإحدى الطرق. أولا، يتم وضع لوحة معدنية مغلفة مع فيلم السيلينيوم في غرفة مظلمة، ويتم استخدام تفريغ الهالة لجعلها مشحونة بشكل إيجابي. ثمّ يُعرّضُه للضّوء. الجزء من فيلم السيلينيوم المشعة من الضوء سوف تفقد شحنتها الإيجابية. رش اللون المشحونة سلبا (أيون التلوين) على فيلم السيلينيوم. الجزء المشحون إيجابيا من فيلم السيلينيوم سوف تلتزم colorant، والتي سوف تعلق ورقة مشحونة إيجابيا على السطح، وبعد أن يتم نسخ نمط من colorant، يمكن إصلاح colorant عن طريق التدفئة. ويسمى التصوير الكهربائي أيضا electrophotoy ويستخدم على نطاق واسع في آلات النسخ.
(4) فرز الكهروستاتيكي. استخدام القوة الكهربائية الساكنة لفصل المكونات من خليط من نوعين من الجسيمات مع الموصلية المختلفة يسمى فصل الكهرباء الساكنة. على سبيل المثال، ضع الجسيمات المختلطة على لوحة معدنية واستخدم التفريغ الهالي لشحن الجسيمات. إمالة لوحة معدنية. في هذا الوقت، منذ الجسيمات ذات الموصلية الجيدة تفقد المزيد من الشحنة الكهربائية، يتم تقليل التصاق بين الجسيمات وطبقة معدنية، وأنها تسقط بسرعة من لوحة معدنية، بحيث يمكن إجراء اختيار الجسيمات، مثل اختيار الكهروستاتيكي في الإنتاج الزراعي. تم تطبيق الفرز الكهروستاتيكي على فرز الركاز. إزالة المواد الغريبة أثناء تجهيز الأغذية واختيار أوراق الشاي.
(5) جيل الجهد DC عالية. يستخدم مولد فان دير Graaff الكهربائي تفريغ الهالة لشحن الكرة عالية الجهد لتوليد الجهد العالي DC. ويمكن استخدامه لتسرب الاختبار الحالي واختبارات التفتيش الأخرى، ويستخدم على نطاق واسع في إنتاج مصنعي معدات الطاقة وأنظمة الطاقة.
(6) قياس الضغط العالي. فولتمتر كهربائي ونبض أجهزة الجهد أجهزة تستخدم الكهرباء الساكنة لقياس الفولت العالي، وتستخدم على نطاق واسع في اختبارات الجهد العالي للطاقة الكهربائية.
(7) اشتعال غاز الوقود. استخدام الكهرباء الصغيرة لإطلاق الكهرباء يمكن أن تشعل سخانات المياه الغاز، مواقد الغاز، وما إلى ذلك، ذروة الجهد نبض التفريغ هو عشرات الآلاف من فولت (طاقة التفريغ حوالي 1mJ)، واشتعال السيارات يستخدم أيضا الكهرباء الصغيرة لإطلاق الكهرباء لجعل غاز الوقود في اسطوانة المحرك عندما يتم إشعال غاز الوقود، والقيمة القصوى للنبض الجهد هو 10-100kV.
2 التدابير المضادة ضد الأخطار الكهروستاتيكية
بعد أن تلامس كائنان مع بعضهما البعض، سيصبحان مشحونين (على سبيل المثال، سينفصلان بعد فرك بعضهما البعض). بعد اتهم كائن ميت أو موصل لا أساس له، هناك تسرب تهمة قليلا، لذلك يمكن أن تظل مشحونة لفترة طويلة. إذا تكرر الاتصال والانفصال، سيستمر المبلغ المشحون في الزيادة، مما سيسبب المخاطر التالية.
(1) الضرر الذي تسببه قوة كولوم. يمكن أن تسبب قوة كولوم الغبار غرامة إلى التمسك بعملية تصنيع الأدوات الدقيقة مثل الكاميرات وأجهزة أشباه الموصلات، ويمكن أيضا أن يسبب غزل التشابك وتشابك المنسوجات في مصانع النسيج.
(2) الضرر الناجم عن التفريغ. بما في ذلك اشتعال وانفجار الغاز القابل للاشتعال ، وانهيار المحول بسبب كهربة زيت المحولات ، وفشل الاتصالات للطائرة ، والضوضاء الكهرومغناطيسية أثناء التفريغ سوف يسبب سوء تشغيل الكمبيوتر ، والتعرض والضرر من الفيلم الفوتوغرافي ، وجهاز أشباه الموصلات ، وما إلى ذلك خلال عملية التصنيع. جسم الإنسان كان مصدوماً وهكذا.