Ero sivun ”Staattinen sähkö” versioiden välillä

1 748 merkkiä lisätty ,  10 vuotta sitten
p
laajennin artikkelia
p (Käyttäjän 91.153.135.138 (keskustelu) muokkaukset kumottiin ja sivu palautettiin viimeisimpään käyttäjän Overlord tekemään versioon.)
p (laajennin artikkelia)
[[Kuva:Electroscope.png|thumb|[[Elektroskooppi]] havainnollistaa hankaussähköä]]
[[Kuva:ESD (Susceptible).svg|thumb|ESD-suojauksen tunnus]]
'''Hankaussähköä''' eli '''staattista sähköä''' syntyy, kun kaksi eri ainetta olevaa kappaletta hankaavat toisiaan.
'''Hankaussähköä''' eli '''staattista sähköä''' syntyy kappaleen hangatessa tai koskettaessa toista, eri materiaalia olevaa kappaletta. Staattinen varaus on aineen [[sähkö]]inen epätasapainotila, jolloin staattisesti varautuneessa kappaleessa on [[elektroni]]en vajaus tai ylimäärä, eli positiivinen tai negatiivinen varaus.<ref>http://www.tut.fi/index.cfm?mainsel=-1&sel=5385&show=4905&siteid=53</ref> Hankaamisen ja koskettamisen lisäksi varautuminen voi syntyä induktion
Toiseen kappaleeseen siirtyy positiivinen ja toiseen negatiivinen varaus. Hankaamalla syntyvät [[jännite|jännitteet]] ovat hyvin suuria. Hankaus[[sähkö]]ä syntyy esimerkiksi kävelemällä sopivasta aineesta tehdyllä lattialla, jolloin maahan yhteydessä olevaa [[metalli]]osaa koskettamalla saa ”räpsyt”. Joskus hankaussähkö syntyy, kun kävelee portaita alas ja koskettaa muovikaidetta jatkuvasti. Kampaaminenkin synnyttää hankaussähköä.
kautta kappaleen, esimerkiksi sähkölaitteen kentässä.
Ihmisen synnyttämän hankaussähkön purkaukset ovat niin lyhytaikaisia, etteivät ne ole esimerkiksi ihmiselle vaarallisia suuresta jännitteestä ja virrasta huolimatta.
 
Hankaussähkö voi vaurioittaa joitain [[elektroniikka|elektroniikan]] komponentteja, sytyttää [[ruuti|mustaruudin]] tms.
Hankaussähköä syntyy esimerkiksi kävelemällä sopivasta aineesta tehdyllä lattialla, jonka jälkeen saa sähköiskun koskettamalla esimerkiksi maadoittavaa metalliosaa, koska varausero purkautuu. Joskus hankaussähköä syntyy, kun kävelee portaita alas ja koskettaa muovikaidetta jatkuvasti. Kampaaminenkin synnyttää hankaussähköä. [[Metalli]]en sähkönjohtavuus on niin hyvä, ettei merkittävää staattista varauseroa yleensä synny metalliosien välille. Huonosti johtavilla materiaaleilla varauserojen purkautuminen saattaa kestää kauan, jolloin staattisia sähkövarauksia voi muodostua eri osien välille.
Elektroniset [[CMOS|CMOS-]]piirit onkin suojattu staattista sähköä vastaan sisäisillä kytkennöillä.
 
Hankaamalla syntyvät [[jännite|jännitteet]] ovat hyvin suuria, mutta ihmisen synnyttämän hankaussähkön purkaukset ovat niin lyhytaikaisia, etteivät ne ole ihmiselle vaarallisia suuresta jännitteestä ja huippuvirrasta huolimatta. Korkea [[Kosteus|suhteellinen kosteus]] pienentää hankaussähköstä syntyviä jännitteitä ja laskee yli [[ampeeri]]n suuruisen huippuvirran todennäköisyyttä. Hankaussähkö voi vaurioittaa joitain [[elektroniikka|elektroniikan]] komponentteja, sytyttää [[ruuti|mustaruudin]] tms. Elektroniset [[CMOS|CMOS-]]piirit onkin suojattu staattista sähköä vastaan sisäisillä kytkennöillä, mutta niiden jännitteenkestossa saattaa olla suuria tyyppikohtaisia vaihteluita.
 
[[Ukkonen|Ukkosen]] sähkö on hankaussähköä, joka syntyy [[pilvi|pilvessä]] olevien lumihiutaleiden, rakeiden ja jääneulasten törmäillessä toisiinsa nousevan ja laskevan ilmavirtauksen rajapinnassa.
 
{| class="wikitable" border="1"
Staattisen sähkövarauksen purkautumista nimitetään [[ESD|ESD-]]pulssiksi. Elektroniikkateollisuudessa staattista sähköä torjutaan ESD-suojauksella. Varsinaisessa teollisuudessa työntekijöillä on ESD-vaatetus ja -jalkineet. Työskentelyalueen lattia ja työtasot ovat niin ikään suojattuja. ESD-suojauksessa mahdollisesti syntyvät staattiset varaukset johdetaan hallitusti maahan. (Esimerkiksi 10 megaohmin vastuksen kautta). Näin suuria varauksia ei pääse syntymään, ja mahdollisesti syntyvät varaukset puretaan hallitusti.
|-
! Jännitteen kehittymistapa
! Jännite, V
RH 10...20 %
! Jännite, V
RH 65...90 %
|-
| Kävely maton yli
| 35 000
| 1 500
|-
| Kävely vinyylilattialla
| 12 000
| 250
|-
| Työskentely työtasolla
| 6 000
| 100
|-
| Vinyylikoteloiden käsittely
| 7 000
| 600
|-
| Polyeteenilaukun pakkaaminen
| 20 000
| 1 200
|-
| Työskentely polyuretaanipinnoitteisella tuolilla
| 18 000
| 1 500
|}
''Taulukko: Hankaussähkön jännitteen riippuvuus suhteellisesta ilmankosteudesta'' <ref>http://www.tkk.fi/Yksikot/Elektroniikka/Kurssit/171/Materiaali-2001/ESD.pdf</ref>
 
Staattisen sähkövarauksen purkautumista nimitetään [[ESD|ESD-]]pulssiksi. Elektroniikkateollisuudessa staattista sähköä torjutaan ESD-suojauksella. Varsinaisessa teollisuudessa työntekijöillä on ESD-vaatetus ja -jalkineet. Työskentelyalueen lattia ja työtasot ovat niin ikään suojattuja. ESD-suojauksessa mahdollisesti syntyvät staattiset varaukset johdetaan hallitusti maahan. (Esimerkiksi 10 megaohmin vastuksen kautta). Näin suuria varauksia ei pääse syntymään, ja mahdollisesti syntyvät varaukset puretaan hallitusti. Voidaan myös käyttää staattisen kentän ilmaisinta, joka ilmoittaa henkilöiden varautumisesta.
Pienemmässä mittakaavassa voidaan esimerkiksi työtaso maadoittaa sähköverkon maadoitukseen.
 
Pienemmässä mittakaavassa voidaan esimerkiksi työtaso maadoittaa sähköverkon maadoitukseen tai henkilö voi käyttää antistaattista ranneketta.
 
==Historia==
 
Keskiajalla [[magnetismi]]sta ja sähköilmiöistä mainitsivat [[Roger Bacon]] ja Girolamo Cardano. [[William Gilbert]] oli ensimmäinen, joka luetteli systemaattisesti kappaleita, jotka saivat ominaisuuksia hangattaessa. 1650-luvulla [[Otto von Guericke]] rakensi rikkipallon, jolla saattoi tehdä hankaussähköön liittyviä kokeita. Myöhemmin [[Francis Hauksbee]] rakensi lasipallosta laitteen, jolla sai tehtyä sähköä polkemalla. [[Leydenin pullo]] yhdistettynä lasipallogeneraattoriin antoi alun kaikelle sähkön tutkimukselle.
 
==Lähteet==
 
<references/>
 
[[Luokka:Sähkö]]
172

muokkausta