Статическое электричество в картинках

Особенности трассировки печатной платы при организации защиты от ESD

При проектировании печатной платы очень важно соблюдать правила защиты от ESD. На рисунке 17 представлена классическая схема защиты от статического электричества

Статическое электричество в картинках

Рис. 17. Классическая защита от статического электричества

В этой схеме устройство защиты (диод) расположено между внешним разъемом и устройством, которое мы хотим защитить

Следует обратить внимание, что при возникновении события статического разряда важную роль начинает играть импеданс соединительных проводников печатной платы. Высокие токи и импеданс проводников могут привести к нежелательному перенапряжению на выводе защищаемого устройства

Индуктивность проводников варьируется, в зависимости от технологии изготовления печатной платы, но примерно можно принять, что индуктивность 1 мм проводника равна 1 нГн. Проблема индуктивности проводников особенно важна для участков, выделенных красным цветом на рисунке 17. Предположим, что индуктивность одного проводника равна 5 нГн. Эквивалентная схема с такими допущениями приведена на рисунке 18.

Статическое электричество в картинках

Рис. 18. Модель события электростатического разряда

При возникновении события ESD предполагается, что диод ограничивает напряжение на входе защищаемого устройства до величины напряжения фиксации, обеспечивая таким образом защиту от перенапряжения. Однако для схемы, изображенной на рисунке 18, это не совсем верно, потому что при электростатическом разряде генерируется значительный ток, который также протекает по проводникам печатной платы. В результате этого на индуктивностях печатных проводников образуется падение напряжения, пропорциональное величине индуктивности и скорости изменения тока. В этом случае на входе защищаемого устройства будет напряжение, равное сумме падений напряжения на индуктивностях и на диоде. Если предположить, что индуктивность проводника равна 5 нГн, а скорость изменения тока составляет 37,5 А/нс, то суммарное падение напряжения может превышать сотни вольт. Такое напряжение вполне способно повредить микросхему.

Решение этой проблемы очень простое – необходимо контролировать форму проводников печатной платы. Пример формы проводников приведен на рисунке 19.

Статическое электричество в картинках

Рис. 19. Форма проводников для защиты от ESD

Длина проводников должна быть минимизирована, а форма должна быть похожей на представленную на рисунке 19

Необходимо также минимизировать длину заземляющего проводника, и что особенно важно – для минимизации паразитной индуктивности межслоевой переход должен располагаться по возможности ближе к устройству защиты и к выводу заземления защищаемого устройства

Эквивалентная схема правильной защиты показана на рисунке 20.

Статическое электричество в картинках

Рис. 20. Эквивалентная схема правильной защиты от ESD

В случае схемы, представленной на рисунке 20, напряжение на защищаемом устройстве не будет превышать напряжение фиксации диода. Также рекомендуется, чтобы устройство защиты располагалось как можно ближе к источнику возмущения, в данном случае – к разъему.

Статическое электричество на волосах

Избавиться от электростатики на волосах помогут следующие рекомендации:

Укладочные средства

Статическое электричество в картинках

Большинство различных лосьонов, гелей, муссов, спреев и лаков для волос в своем составе содержат антистатические ингредиенты. Эти средства следует наносить только на сами волосы! Для этого нужно выжать небольшое количество средства в ладонь, слегка растереть и легким движением распределить по пушащимся волосам.Людям с тонкими, сухими и секущимися волосами следует пользоваться при укладке средствами с маслянистой структурой (например, шелк для волос). Эти средства при правильном равномерном нанесении (1-2 капли) сделают ваши волосы блестящими, гладкими и послушными. Могут помочь устранить статическое электричество на волосах специальныеантистатические салфетки. Ими можно протирать как сами волосы, так и щетки для волос. Такие салфетки абсолютно безопасны и не нанесут волосам никакого вреда.

Если необходима экстренная помощь волосам, тогда следует обратиться в косметический салон. Здесь могут оказать популярную на сегодняшний день услугу – ламинирование волос. Она заключается в покрытии каждого волоса защитной пленкой, которая спасает их от сухости на некоторое время. В результате волосы выглядят мягкими и шелковистыми.

Шампунь и кондиционер

Одной из основных причин электростатики на волосах человека является недостаток в них влаги (особенно в зимний период). Для предотвращения этой проблемы необходимо правильно подбирать и использовать шампунь и кондиционер. Хорошие косметические средства сделают ваши волосы пышными и блестящими.

Народные средства

Статическое электричество в картинках

Самым простым и действенным методом борьбы с электростатикой являетсяраспыление минеральной или термальной воды рядом с волосами. Также можно расчесать волосы смоченной в такой воде щеткой.Если поблизости нет укладочных средств и воды, следует смазать рукиувлажняющим кремом или лосьоном, после чего ладонями пригладить волосы. Хорошими антистатическими средствами обладают масла (эвкалиптовое, лавандовое и розовое) и черный чай. Достаточно нанести на расческу всего лишь пару капель масла и эффект гарантирован. Кроме того, оно избавит волосы от статики, оздоровит волосы и придаст им неповторимый аромат. Черный чай, а также отвар из различных трав (ромашка, крапива, смородина и т.п.) подойдут для ополаскивания вымытых волос.

При мытье волос необходимо (не менее одного раза в неделю) делатьмассаж головы, с втиранием оливкового, касторового или репейного масел.

>

Рекомендуется

Для того чтобы волосы выглядели ухоженными и были избавлены от статического электричества следует выполнять следующие действия:- забудьте о дешевых пластмассовых расческах. Лучше использовать щетки для волос с натуральной щетиной (хороший вариант – деревянная расческа, расческа из карбона, эбонита, костяной гребень) и с затупленными зубчиками. Также существуют специальные антистатические пластмассовые и силиконовые расчески; – вымытые волосы всегда следует споласкивать отваром из лечебных трав, водой с лимонным соком или просто прохладной водой; – правильно сушите волосы (по направлению их роста); – удаляйте секущиеся кончики (подравнять волосы можно как в домашних условиях, так и у парикмахера); – находясь в помещении, всегда снимайте головной убор; – наряду с наружным оздоровлением волос, необходимо внутреннее – принимайте витаминные комплексы (в составе должны быть цинк и биотин).

Популярные статьи  Дифференциальный ток: что это такое, определение, особенности, виды

Запрещается

Статическое электричество в картинках

В большинстве случаев мы сами создаем благоприятные для возникновения статического электричества условия. При желании от него можно избавиться, но для этого нужно следовать нескольким правилам: – не сушите волосы феном без встроенного ионизатора и как можно реже используйте щипцы, плойки, утюжки, термические бигуди и другие приспособления, которые «высушивают» волосы; – не расчесывайте свои волосы чересчур сильно и долго, чтобы не повредить корни волос и не наэлектризовать их кончики; – не стягивайте слишком сильно волосы заколками и резинками; – не надевайте тесные головные уборы; – не следует притрагиваться к волосам (поправлять или приглаживать их) сразу как только войдете в помещение с улицы, лучше подождать несколько минут;

Как избавиться от статического электричества на одежде и других вещах

Чтобы справиться с электризацией вещей, достаточно воспользоваться одним из следующих простых советов.

Использовать салфетку против статического электричества. Необходимо обработать ею внутреннюю часть изделия. Последним этапом станет обработка изделия с наружной стороны.
Классическим методом является использование воды и пульверизатора

Важно не переусердствовать, так как излишнее количество воды просто намочит вещь. Нужно распылить воду на проблемное место

После того, как влага испарится, полотно перестанет электризоваться.
Налить воду в емкость с пульверизатором, добавить в нее небольшое количество кондиционера для стирки изделий. Использовать данный метод можно в любую погоду.
Вполне возможно обойтись и мокрыми руками. Потребуется немного смочить ладони, затем провести ими по изделию. Для усиления эффективности средства можно в емкость с водой добавить небольшое количество соли.
Справиться со статикой поможет мыло: нужно с изнаночной стороны натереть им полотно.
Можно избавиться от электризации вещей, если смазать тело лосьоном с увлажняющим действием. Можно заменить лосьон тальком для тела.
В магазинах имеется широкий ассортимент антистатической продукции для ваших любимых изделий. Необходимо на расстоянии 30 сантиметров от изделия распылить продукт. Рекомендуется проводить процедуру на балконе, чтобы не оставлять химические запахи в квартире.
Подол платья или юбки рекомендуется обрабатывать изнутри, тогда изделие не будет липнуть к колготам.
Заменить современный антистатик может обыкновенный лак для волос.

Если любимые изделия электризуются, то надо уделить должное внимание стирке и полосканию вещей. Правильное полоскание поможет забыть о проблеме электризации одежды

Для полоскания рекомендуется использовать народные средства, которые всегда есть под рукой. Понадобится уксусная кислота, сода, кондиционер для волос.

Выполнение простых рекомендаций поможет вам избежать электризации вещей:

  • Необходимо соединить в одной емкости соду и уксусную кислоту в пропорции 1 к 6. Во время полоскания вещей смесь добавить в воду, эффект вас порадует. Использование такого метода полоскания позволит устранить мыльные разводы, придаст полотну мягкость и избавит вещи от способности накапливать статическое электричество.
  • Прополоскать изделия необходимо в следующем растворе: смешать бальзам для волос с водой и уксусом.
  • Во время полоскания изделий достаточно просто добавить в воду лимонную кислоту. После того, как изделия высохнут, прилипание к телу останется в прошлом.
  • Мамы и бабушки справлялись с этой проблемой следующим образом: одежду нужно разложить на полу, затем нужно пройтись по ней босыми ногами. Такая простая манипуляция позволит устранить проблему электризации.
  1. Кондиционер для белья с антистатическим эффектом. В процессе полоскания его добавляют в воду согласно инструкции по применению в зависимости от вида ткани, чтобы она не электризовалась.
  2. Шары для стирки и сушки. Их помещают в барабан стиральной машины перед автоматической сушкой белья. При этом движение шариков способствует смягчению тканей и уменьшению трения материалов, что в свою очередь снижает вероятность возникновения статического электричества.

Предлагаем ознакомиться Как стирать кашемировую шапку

Если специальных кондиционирующих веществ под рукой нет, можно использовать обычные кухонные средства – соду и уксус, которые образуют на ткани защитный слой и предотвращают появление электризации, а также смягчают материал.

  1. Пищевая сода. 75 г пищевой соды (1/4 стакана) засыпают прямо в барабан машины на одежду и запускают цикл стирки.
  2. Столовый уксус. ¼ стакана уксуса заливают в отсек для кондиционера перед полным циклом стирки, либо останавливают машину перед полосканием и заливают туда уксус.
  3. Самодельные шары из фольги. Если нет специальных шаров для сушки, из обыкновенной алюминиевой фольги можно быстро и легко изготовить такие шарики самостоятельно. Алюминий эффективно уберет статический заряд с ткани и сделает её мягче.
  4. Хлопчатобумажная салфетка. Натуральная материя не скапливает на себе заряд, поэтому, добавив к синтетике натуральную хлопковую салфетку или тряпочку, которая «заберет» на себя заряд от синтетики, избавляемся от статического электричества на одежде.

Решить проблему статического электричества можно также при помощи правильной сушки вещей и соответствующем уходе за ними.

Для того чтобы одежда не электризовалась, необходимо правильно её высушить, не допуская пересыхания волокон ткани.

Что такое статическое электричество?

Результат дисбаланса этого «флюида» (электронов) между объектами называется статическим электричеством. Оно называется «статическим», потому что перемещенные электроны стремятся оставаться неподвижными после этого перемещения из одного диэлектрического материала в другой. В случае воска и шерсти путем дальнейших экспериментов было установлено, что электроны в шерсти фактически передаются атомам воска, что прямо противоположно предположению Франклина! В честь того, что Франклин назвал заряд воска «отрицательным», а заряд шерсти «положительным», электроны, как говорят, обладают «отрицательным» влиянием заряда. Таким образом, объект, атомы которого получили избыток электронов, называется отрицательно заряженным, а объект, в атомах которого есть недостаток электронов, считается положительно заряженным, как бы сбивали с толку эти обозначения. К тому времени, когда была открыта истинная природа электрического «флюида», обозначение электрического заряда Франклина уже слишком хорошо устоялось, чтобы его можно было легко изменить, и так остается по сей день.

Популярные статьи  Как электроэнергия поступает с генераторов электростанций в энергосистему

Майкл Фарадей доказал (1832 г.), что статическое электричество – это такое же электричество, как у батареи или генератора. Статическое электричество по большей части доставляет неудобства. В черный и бездымный порох добавляется графит для предотвращения возгорания из-за статического электричества. Оно вызывает повреждение чувствительных полупроводниковых элементов. Хотя возможно производство двигателей с питанием от статического электричества с высоким напряжением и низким током, но это неэкономично. Некоторые практические применения статического электричества включают ксерографическую печать, электростатический воздушный фильтр и высоковольтный генератор Ван де Граафа.

История изучения явления

Ах, какие это были эффектные и увлекательные опыты! Как восхитительно вскрикивали и бледнели дамы, когда преисполненные важности ученые демонстраторы извлекали из разряженных кавалеров длинные голубовато-фиолетовые искры, когда простым поднесением руки они воспламеняли спирт и горстки пороха, когда несколько десятков кавалеров, взявшихся за руки, получали ошеломляющий удар, стоило только двум крайним прикоснуться к внешне безобидной стеклянной банке…

Все эти поразительные эффекты вызывались до смешного простыми средствами: стеклянной палочкой, натертой сухим мехом, вращающимися стеклянными шарами и цилиндрами, трущимися о ладони человека, изолированного от пола. Всеобщее увлечение электричеством от трения во второй половине XVIII века можно сравнить лишь с энтузиазмом, за сто лет до этого вызванным открытием атмосферного давления.

Согласно определению, статическое электричество как эффект – опасное явление, угрожающее здоровью и практической деятельности любого человека. Чтобы осмыслить и понять его природу, следует вспомнить, что все известные вещества состоят из молекул, а последние из мельчайших частичек, называемых атомами. В их центре находится ядро с протонами и нейтронами, а вокруг него по различным орбитам вращаются группы электронов. Суммарный заряд этих частиц соответствует тому же показателю для протонов, поэтому атом в целом нейтрален.

Даже самые трезвые ученые поддались всеобщему опьянению. Как некогда пытались свести все к действию атмосферного давления, так теперь ухитрялись проявление электричества увидеть и во вращении планет вокруг Солнца, и в возникновении землетрясении, и в течении многих болезней. Не случайно 1750 — 1780-е годы вошли в историю физики как «период электричества от трения».

Изображение атома

Конец этому периоду положило «создание прибора, который по своим действиям сходен с лейденской банкой… но который, однако, действует непрерывно, то есть его заряд после каждого разряда восстанавливается сам собой». Так в 1799 году А. Вольта описывал свою электрическую батарею — великое изобретение, резко изменившее весь ход электрических исследований.

Вольтов столб, давший возможность получать сравнительно большие токи при невысоких напряжениях, сосредоточил внимание ученых на магнитных, механических и тепловых действиях электрического тока, которые к концу XIX века уже лежали в основе всей электротехники. Но лишь в XX веке начал возрождаться интерес к некогда заброшенному «электричеству от трения»

И причиной этого возрождения стало важное изобретение, сделанное на рубеже столетий, — коронный разряд …

Занимаемся автомобилем

Наверное, многие помнят резиновые «хвостики» у старых советских «Жигулей», «Москвичей», «Запорожцев» и металлические цепи, волочащиеся по земле за грузовиками. Все это делалось для снятия электростатического потенциала, в избытке накапливающегося в процессе эксплуатации техники. В наше время многое изменилось.

Можно, конечно, обработать салон машины антистатиком, держаться за металл кузова при выходе, чтобы не получит щелчок по пальцам, пользоваться кондиционером для поддержания микроклимата, если таковой есть. Но этого мало. Если вы хотите по настоящему надежно защитить автомобиль от проблем, связанных со статическим электричеством, отбросьте все предрассудки и подарите своему «железному коню» резиновый «хвост» и катайтесь спокойно. Это отлично работает.

Основные понятия

Электрический удар – возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

Формула 1 – Расчет силы тока.

Как мы знаем, по степени электропроводимости все вещества делятся на 3 вида (Рисунок 1)

Рисунок 1 – Типы веществ по электропроводности

Человеческое тело довольно хорошо проводит электрический ток, а ток проходя через наш организм при превышении определенно его значения способен вызывать различные неприятные последствия, вплоть до летального исхода. Величина тока проходящего через тело попавшего под напряжение, зависит в первую очередь от величин напряжения и сопротивления организма. Сопротивление организма складывается из внутреннего – внутренние ткани, сосуды, и внешнего – кожа.

Внутреннее сопротивление у всех людей относительно мало, и составляет примерно 1000 Ом. Причем если кровь, мышечная ткань, костный и головной мозг имеют удельное сопротивление всего лишь 0,5–1 Ом/м, то сопротивление жира, костей, сухожилий и хрящей достигает 3-20 кОм/м. Сопротивление же чистой сухой кожи может достигать 100 кОм, как раз оно и определяет общее сопротивление тела человека.

Сопротивление человека зависит от многих факторов:

  • места приложения электродов;
  • площади касания (площадь соприкосновения больше – сопротивление организма меньше);
  • время прохождения тока (при увеличении длительности нахождения человека под напряжением — сопротивление организма уменьшается тк в нем нарушаются процессы терморегуляции, происходит местный нагрев внутренних органов и кожи, она выделяет пот, соответственно проводимость кожи возрастает а сопротивление уменьшается, что еще больше увеличивает нагрев…;
  • величины приложенного напряжения — с повышением напряжения уменьшается сопротивление тела в десятки раз: во-первых, за счет упомянутого выше нарушения процесса терморегуляции; во-вторых, за счет развития процессов пробоя кожи при величине приложенного напряжения выше 50 В. при этом величина сопротивления кожи уменьшается до 300 – 500 Ом.

Как убрать статическое электричество в квартире

Статическое электричество в квартире может доставить массу неудобств ее хозяевам, особенно в момент своего разряда. При мизерной силе тока в зоне электростатического разряда разница потенциалов может достигать десятков киловольт. Причем источником статического электричества не всегда являются электронные приборы. Часто роль накопителей выполняют вполне обыденные и привычные вещи: ковер на полу, любимое кресло или сам человек.

Популярные статьи  Характеристика срабатывания автоматического выключателя

Статическое электричество в картинках

Правда, статическое электричество у человека – это следствие его активного взаимодействия с этими самыми предметами обихода, а интенсивность проявления электрического недружелюбия квартиры связана с целым рядом факторов: чистота, влажность воздуха, материалы отделки мебели и помещений.

Большое значение имеет правильная установка, заземление и своевременное обслуживание электробытовых приборов, срок службы которых однозначно станет дольше, если их движущиеся детали не будут подвергаться принудительной электризации. Мойте или протирайте от пыли все, что вращается в вашем доме. Радуйтесь, что в бытовых условиях достижение пробивной величины напряжения электростатического поля, достаточной для открытого воспламенения, практически невозможно.

Правильная расческа

Пластиковые расчески при контакте с волосами получают отрицательный заряд, тогда как волосы — противоположный. Результат вам известен. Замените их силиконовыми, карбоновыми, деревянными, с щетиной из натурального ворса (особенно, кабана), эбонитовыми, ионными на аккумуляторах, или же выбирайте пластиковые с антистатическим покрытием. И помните: чем реже расположены зубцы и чем меньше их количество, тем ниже вероятность удара током.

Быстро снять статическое электричество с волос поможет вода. Зайдя в кафе или кинотеатр, можно быстренько укрыться в дамской комнате, снять шапку и слегка сбрызнуть волосы обычной водой из-под крана. Либо носить с собой флакончик с термальной водой. Правда в обоих случаях эффект будет недолгим и буквально испариться вместе с влагой.

Брелок-антистатик

Повесьте к ключам специальный брелок, составленный из металлических и резиновых частей. При необходимости достаете его, прикасаетесь пальцем к металлическому краю, а резиновым проводите по волосам. Готово!

Салфетки для белья

Носите с собой dryer sheet — антистатические салфетки для сушки белья в стиральной машине. Часто они выпускаются ароматизированными, но в данном случае лучше обойтись вариантом fragrance-free. Такие салфетки быстро помогают, когда заходя с улицы, вы снимаете шапку и видите в зеркале одуванчик. Достаточно лишь провести салфеткой по волосам (или же сначала по расческе, если она выполнена из обычного пластика). Для одежды и колготок они так же подходят.

Шапки, связанные из любых синтетических волокон, особенно, акрила — гарантия того, что из волос посыпаться искры. Чтобы избежать этого, перед выходом из дома обработайте изнанку антистатиком для одежды. А лучше купите (или даже свяжите) головной убор из натуральной шерсти или хлопка.

Обувь на кожаной подошве

Любая обувь на резиновой подошве (эй, кроссовки и «Тимберлэнды», к вам это относится в первую очередь) не мешает электрическим разрядам накапливаться в волосах, тогда как подошва из кожи обладает лучшим заземлением. Поэтому зимой сапоги и ботильоны на подошве из натуральной кожи полезны не только ногам, но и прическе.

Причины возникновения и проявления

Статическое напряжение возникает из-за нарушения общего баланса электрически заряженных частичек, имеющихся в любой материи. Формируется оно не только по заранее спланированному сценарию: по желанию учителя или экспериментатора. На практике оно чаще всего проявляется без участия и вопреки его воле.

Простой пример: надевание одежды, изготовленной на основе синтетических тканей. Из-за трения о тело и последующего за этим возникновения статических зарядов материя начинает плотно облегать его и не позволяет придать наряду желанный вид. Единственно возможный выход в этой ситуации – обрызгать его специальным средством, называемым «антистатиком». Только таким способом удается снять излишки заряда с синтетического материала.

Другими характерными причинами образования статического заряда являются:

  • ощутимые перепады температур, происходящие к тому же очень резко;
  • высокий уровень радиации, приводящий к повышению энергии электронов и появлению в материале разнородно заряженных частиц;
  • наличие сильных индукционных и магнитных полей.

Первые две причины, из-за которых человека начинает «бить током», не нуждаются в особых пояснениях. В отличие от них, магнитная индукция представляется серьезной проблемой, особенно в последнее время.

Статическое электричество в картинках Удар молнии в башню

С постоянным ростом количества бытовых приборов, во многих из которых имеются индуктивные элементы, влияние электромагнитных полей на человека резко возрастает. Одно из таких проявлений – электризация атмосферы из-за разделения частиц воздуха на заряженные электроны и ионы, что является по сути тем же проявлением статического электричества.

Постепенное накапливание факторов риска, связанных с самыми различными источниками посторонних полей, привели к отдельному направлению в науке, занимающимся исследованием степени их опасности. С другой стороны, ученые с давних пор задумывались о полезных свойствах электризации и возможности поставить этот эффект на службу человеку.

Статическое электричество в картинках Статическое электричество

Что представляет собой подобное явление

Процесс непосредственного образования и сохранения на любом предмете или во внутренней части диэлектрика свободных электрозарядов, а также их накопление на проводниках с изоляционным слоем зависит от нескольких факторов. Это могут быть интенсивность и скорость происходящего трения, разница в параметрах свойств материалов.

В природных условиях это явление наиболее часто наблюдается в таких ситуациях:

  • превышение количества отрицательных ионов в воздухе в сравнении с положительными возле больших водопадов;
  • образующийся под влиянием соленой воды положительный заряд на побережье морей и океанов;
  • провоцирующее образование статической электрики на снежном покрове перемещение лавины;
  • разряды молнии.

Применение в современных предметах обихода значительного количества синтетических строительных компонентов, а также аналогичных материалов в изготовлении мебели и приборов, пошиве одежды становится источником загрязненности в окружающей нас среде.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: