Statik elektrik öndürmegiň mehanizmi

Adatça, sürtülme ýa-da induksiýa sebäpli statiki elektrik öndürilýär.

Çekişme statiki elektrik, iki jisimiň arasynda kontakt, sürtülme ýa-da aýralyk wagtynda emele gelen elektrik zarýadlarynyň hereketi bilen emele gelýär. Geçirijileriň arasynda sürtülme sebäpli galan statiki elektrik, geçirijileriň güýçli geçirijiligi sebäpli adatça birneme gowşak. Sürtülme netijesinde emele gelen ionlar çalt hereket eder we sürtülme prosesiniň dowamynda we ahyrynda zyýansyzlanar. Izolýatoryň sürtülmeginden soň has ýokary elektrostatik naprýa .eniýe döräp biler, ýöne zarýadyň mukdary gaty az. Bu izolýatoryň fiziki gurluşy bilen kesgitlenýär. Izolýatoryň molekulýar gurluşynda, elektronlaryň atom ýadrosynyň baglanyşygyndan erkin hereket etmegi kyn, şonuň üçin sürtülme az mukdarda molekulýar ýa-da atom ionlaşmagyna getirýär.

Induktiw statiki elektrik, obýektiň elektrik meýdanynda bolanda, elektromagnit meýdanynyň täsiri astynda bir obýektdäki elektronlaryň hereketi netijesinde emele gelen elektrik meýdanydyr. Induktiw statiki elektrik, adatça diňe geçirijilerde öndürilip bilner. Giňişlikdäki elektromagnit meýdanlaryň izolýatorlara edýän täsiri hasaba alynmaz.

Elektrostatik akym mehanizmi

220V elektrik togynyň adamlary öldürip biljekdiginiň sebäbi näme, ýöne müňlerçe wolt olary öldürip bilmeýär? Kondensatoryň üstündäki naprýa .eniýe aşakdaky formula laýyk gelýär: U = Q / C. Bu formula laýyklykda, sygymlylyk az we zarýad mukdary az bolanda ýokary naprýa .eniýe dörediler. “Adatça, bedenimiziň we töweregimizdäki zatlaryň sygymlylygy gaty az. Elektrik zarýady döredilende az mukdarda elektrik zarýady hem ýokary naprýa .eniýe döredip biler. " Elektrik zarýadynyň az mukdary sebäpli, zarýad berlende öndürilen tok gaty az we wagt gaty gysga. Naprýa .eniýäni saklap bolmaýar we tok gaty gysga wagtyň içinde peselýär. “Adam bedeni izolýator bolmanlygy sebäpli, akym ýoly bolanda, bedeniň hemme ýerinde toplanan statiki zarýadlar birleşer. Şonuň üçin tok has ýokary we elektrik togunyň urmagy ýaly duýulýar. " Adam jisimleri we metal jisimler ýaly geçirijilerde statiki elektrik öndürilenden soň, akym toklary has uly bolar.

Gowy izolýasiýa häsiýetli materiallar üçin, öndürilen elektrik zarýadynyň mukdary gaty az, beýlekisi öndürilen elektrik zarýadynyň akmagy kyn. Naprýatageeniýe ýokary bolsa-da, bir ýerde akym ýoly bar bolsa, diňe aragatnaşyk nokadyndaky we ýakyn aralykdaky zarýad akyp we akyp biler, aragatnaşyk däl ýerdäki zarýad bolsa çykyp bilmez. Şonuň üçin on müňlerçe wolt naprýa .eniýesi bilen hem çykaryş energiýasy hem az.

Elektron böleklere statiki elektrik togunyň howplary

Statik elektrik zyýanly bolup bilerYşyk-diodly indikators, diňe bir “LED” -iň özboluşly “patenti” däl, eýsem kremniý materiallaryndan ýasalan diodlar we tranzistorlar hem ulanylýar. Hat-da binalara, agaçlara we haýwanlara statiki elektrik togy zeper ýetip biler (ýyldyrym statik elektrik görnüşidir we bu ýerde pikir etmeris).

Şeýlelik bilen, statiki elektrik elektron böleklerine nähili zeper ýetirýär? Gaty uzak gitmek islämok, diňe ýarymgeçiriji enjamlar hakda gürleşýärin, diodlar, tranzistorlar, IC we yşyklandyryjylar bilen çäklenýärin.

Electricarymgeçirijiniň böleklerine elektrik togunyň ýetiren zyýany ahyrky tok bilen baglanyşyklydyr. Elektrik togunyň täsiri astynda enjam ýylylyk sebäpli zaýalanýar. Tok bar bolsa, naprýa .eniýe bolmaly. Şeýle-de bolsa, ýarymgeçiriji diodlarda tok öňe we ters tarapa päsgel berýän naprýa rangeeniýe diapazony bolan PN birikmeleri bar. Öňe sürülýän päsgelçilik pes, ters potensial päsgelçilik has ýokary. Garşylyk ýokary bolan zynjyrda naprýa .eniýe jemlenendir. LEDöne yşyk-diodly indikatorlar üçin naprýa LEDeniýe LED-e öňe sürlende, daşarky naprýa dieniýeniň diodyň çäk naprýa .eniýesinden az bolanda (material zolagynyň boşlugyna laýyk gelýär), öňe tok ýok we naprýa .eniýe hem ulanylýar PN çatrygy. Naprýa .eniýe tersine LED ulanylanda, daşarky naprýa .eniýe yşyk-diodly ters naprýa .eniýeden az bolanda, naprýa .eniýe PN birikmesine hem ulanylýar. Bu wagt, LED-iň nädogry lehim birleşmesinde, ýaýyň, P meýdançasynyň ýa-da N meýdançasynda naprýa dropeniýe peselmeýär! Sebäbi tok ýok. PN çatrygy bozulandan soň, daşarky naprýa .eniýäni ähli rezistorlar paýlaşýarlar. Garşylyk ýokary bolsa, bölek tarapyndan göterilýän naprýa .eniýe ýokarydyr. Yşyk-diodly indikatorlar barada aýdylanda, PN birikmesiniň naprýa .eniýeniň köpüsini götermegi tebigy zat. PN çatrygynda emele gelen ýylylyk güýji, häzirki bahasy bilen köpeldilen naprýa .eniýedir. Häzirki bahasy çäklendirilmedik bolsa, aşa ýylylyk PN birikmesini ýakar, bu bolsa işini ýitirer we aralaşar.

Näme üçin IC-ler statiki elektrik energiýasyndan has gorkýarlar? IC-de her bir komponentiň meýdany gaty az bolany üçin, her bir komponentiň parazit kuwwaty hem gaty az (köplenç zynjyryň funksiýasy örän az parazit kuwwatyny talap edýär). Şonuň üçin az mukdarda elektrostatik zarýad ýokary elektrostatik naprýa .eniýe döreder we her bir komponentiň kuwwatyna çydamlylygy adatça gaty az bolýar, şonuň üçin elektrostatik zarýad IC-e aňsatlyk bilen zeper ýetirip biler. Şeýle-de bolsa, adaty kiçi kuwwatly diodlar we kiçi kuwwatly tranzistorlar ýaly adaty diskret komponentler statiki elektrik energiýasyndan gaty gorkmaýarlar, sebäbi çip meýdany birneme uludyr we parazit kuwwaty birneme uludyr we ýokary woltlary ýygnamak aňsat däl umumy statiki sazlamalarda. Pes kuwwatly MOS tranzistorlary inçe derwezäniň oksid gatlagy we kiçi parazit kuwwaty sebäpli elektrostatiki zeperlere ýykgyn edýär. Adatça gaplanylandan soň üç elektrody gysga aýlawdan soň zawoddan çykýarlar. Ulanylanda, kebşirleýiş gutarandan soň köplenç gysga ýoly aýyrmak talap edilýär. Powerokary kuwwatly MOS tranzistorlarynyň uly çip meýdany sebäpli adaty statiki elektrik olara zyýan bermez. Şeýlelik bilen, MOS tranzistorlarynyň üç elektrodynyň gysga zynjyrlar bilen goralmaýandygyny görersiňiz (irki öndürijiler zawoddan çykmazdan ozal olary gysga utgaşdyrýarlar).

Yşyk-diodly indikatorda diod bar we meýdany IC-iň içindäki her bir komponente görä gaty uly. Şonuň üçin yşyk-diodly indikatorlaryň parazit kuwwaty birneme uludyr. Şonuň üçin umumy ýagdaýlarda statiki elektrik yşyklandyryjylara zeper ýetirip bilmez.

Umuman ýagdaýlarda elektrostatik elektrik, esasanam izolýatorlarda ýokary naprýa .eniýe bolup biler, ýöne zarýad zarýadynyň mukdary gaty az we çykaryş tokynyň dowamlylygy gaty gysga. Geçirijä getirilen elektrostatik zarýadyň naprýa .eniýesi gaty ýokary bolup bilmez, ýöne akym akymy uly we köplenç üznüksiz bolup biler. Bu elektron bölekleri üçin gaty zyýanly.

Näme üçin statiki elektrik zaýalanýar?LED çiplerköplenç ýüze çykmaýar

Synag hadysasyndan başlalyň. Demir demir plastinka 500V statiki elektrik göterýär. Yşyk-diodly indikatory demir plastinka ýerleşdiriň (aşakdaky kynçylyklardan gaça durmak üçin ýerleşdiriş usulyna üns beriň). LED yşyk zaýalanar öýdýärsiňizmi? Bu ýerde, yşyk-diodly zeper ýetirmek üçin, adatça, onuň naprýa .eniýesinden has uly naprýa .eniýe bilen ulanylmaly, bu bolsa LED-iň iki elektrodynyň bir wagtyň özünde demir plastinka bilen aragatnaşyga girmelidigini we naprýa .eniýeniň naprýa .eniýesinden has uly naprýa haveeniýe bolmalydygyny aňladýar. Demir plastinka gowy geçiriji bolany üçin, onuň üstündäki induksiýa naprýa .eniýesi deňdir we 500V naprýa .eniýe diýilýän zat ýere degişlidir. Şonuň üçin yşyk-diodly iki elektrodyň arasynda naprýa .eniýe ýok we tebigy ýagdaýda zyýan bolmaz. LED-iň bir elektrodyna demir plastinka bilen ýüz tutmasaňyz, beýleki elektrody geçiriji (ellik izolýasiýa etmezden el ýa-da sim) bilen ýa-da beýleki geçirijiler bilen birikdirmeseňiz.

Aboveokardaky synag hadysasy, bir LED elektrostatik meýdanda bolanda, bir elektrodyň elektrostatik korpus bilen, beýleki elektrod zaýalanmazdan ozal ýere ýa-da beýleki geçirijiler bilen habarlaşmalydygyny ýatladýar. Hakyky önümçilikde we ulanylanda, yşyk-diodly lampalaryň kiçi göwrümi bilen, beýle zatlaryň, esasanam partiýalarda bolup biljekdigi gaty seýrek. Tötänleýin hadysalar bolup biler. Mysal üçin, yşyklandyryjy elektrostatik korpusda, bir elektrod elektrostatik korpus bilen aragatnaşyk saklaýar, beýlekisi bolsa diňe togtadylýar. Bu wagt kimdir biri zeper ýetip bilýän togtadylan elektroda degýärYşyk-diodly yşyk.

Aboveokardaky hadysa, elektrostatiki meseleleriň ünsden düşürilip bilinmejekdigini aýdýar. Elektrostatik zarýad geçiriji zynjyry talap edýär we statiki elektrik bar bolsa zyýany ýok. Haçan-da gaty az mukdarda syzma ýüze çyksa, tötänleýin elektrostatiki zeper meselesine seredilip bilner. Köp mukdarda ýüze çyksa, çipiň hapalanmagy ýa-da stres meselesi bolmagy ähtimal.