Home-theater-designersViele von Ihnen werden sich an das klassische Klassenzimmerexperiment erinnern; Blasen Sie einen Ballon auf, reiben Sie ihn an einem Kleidungsstück und legen Sie ihn an Ihren Kopf. Das Ergebnis? Ihr Haar wird zu Berge stehen.
Das ist statische Elektrizität in Aktion. Aber was genau ist statische Elektrizität und warum ist sie gefährlich für Ihre Elektronik?
Was ist Elektrizität?
Alles um uns herum im Universum besteht aus Atomen. Die Bausteine unserer Welt, die Elemente, weisen bekannte Konfigurationen von Atomen auf. Alle derzeit bekannten Elemente sind im Periodensystem aufgeführt, einem festen Bestandteil des Chemieunterrichts an Gymnasien.
Ein Atom besteht aus drei Teilen; Protonen, Neutronen und Elektronen. Ein Proton trägt eine positive Ladung, ein Elektron trägt eine negative Ladung und ein Neutron hat keine Ladung. Elektrizität ist das Vorhandensein oder der Fluss geladener Teilchen – eines Protons oder eines Elektrons.
Wir erleben regelmäßig Elektrizität in Materialien aus Metall. Dies liegt daran, dass sie Dirigenten sind; Materialien, die den freien Elektronenfluss ermöglichen. Der Fluss dieser negativ geladenen Elektronen wird als elektrischer Strom bezeichnet.
Was verursacht statische Elektrizität?
Nicht alle Materialien sind Leiter. Aus diesem Grund eignen sich einige Materialien besser für den Einsatz in elektrischen Umgebungen. Gummi zum Beispiel ist ein Isolator und verhindert die Bewegung von Elektronen. Auf der anderen Seite tut ein Metall wie Aluminium dies.
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Das bereits erwähnte Ballonexperiment ist eine visuelle Möglichkeit zu zeigen, wie auch Isolatoren elektrische Ladung übertragen können. Ein Atom ist nicht elektrisch geladen, da die Protonen, Neutronen und Elektronen die Gesamtladung neutral halten.
Jedes Material enthält jedoch unterschiedliche Mengen an Atomen. Wenn zwei Isolatoren aneinander gerieben werden, können sie entweder Elektronen verlieren oder aufnehmen, um positiv oder negativ geladen zu werden. Bei unserem Ballon wird die Kleidung positiv geladen, der Ballon negativ.
Da das Material ein Isolator ist, kann die Ladung nicht durch das Material fließen. Mit anderen Worten, die Ladung ist statisch. Wenn Sie den Ballon berühren, geht die Ladung durch Sie auf den Boden, was zu einem Schock führt. Das ist statische Elektrizität.
Beispiele für statische Elektrizität
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Statische Elektrizität begegnet uns im Alltag recht häufig, auch wenn wir sie nicht immer bemerken. Sind Sie schon einmal auf einem Teppichboden spazieren gegangen und haben dann einen Metallgegenstand wie eine Türklinke berührt, nur um einen kleinen Schock zu bekommen? Das ist statische Elektrizität in Aktion.
Dann gibt es die Zeiten, in denen Sie die Wäsche gewaschen haben, nur um die Wäsche aus dem Trockner zu nehmen und alles zusammenklebt vorzufinden. Dies ist insbesondere bei synthetischen Wollpullovern ein Problem. Diese Art von Kleidung erzeugt auch statische Elektrizität, wenn ein Kunststoffgegenstand durch sie hindurch oder an ihnen vorbeigeht.
Die obigen Beispiele scheinen statische Elektrizität wie ein relativ harmloses Problem erscheinen zu lassen. Es gibt jedoch auch andere bemerkenswerte Beispiele für statische Elektrizität, die ihre volle Wirkung zeigen. Blitze werden beispielsweise dadurch verursacht, dass Wolken aneinander reiben und statische Elektrizität erzeugen.
Wenn Sie schon einmal Ihr Auto an einer Tankstelle tanken wollten, haben Sie sowohl an Ihrem Fahrzeug als auch am Gaszähler Schilder bemerkt, die Sie auffordern, statische Elektrizität zu beachten. Die Düse besteht normalerweise aus Metall, die umgebenden Materialien jedoch nicht. Wenn die Düse in Ihr Auto eindringt, reibt sie an anderen Materialien, wodurch sie anfällig für statische Elektrizität wird.
Die Gefahren statischer Elektrizität
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Im Fall der Tankstelle sind Pumpe und Zapfpistole geerdet, eine Technik, um statische Elektrizität zu neutralisieren. Wenn dies jedoch nicht der Fall wäre, könnte die statische Elektrizität zwischen der Düse und dem Auto springen. Diese Übertragung erzeugt einen Funken, der das Gas entzünden könnte.
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Dieses Beispiel zeigt die unbeabsichtigten Folgen statischer Elektrizität. Moderne Elektronik besteht aus kompliziert gestalteten Gegenständen, die oft aus leitfähigen Materialien bestehen, um den elektrischen Stromfluss zu ermöglichen. Die Übertragung statischer Elektrizität von einem Isolator auf einen Leiter wird als elektrostatische Entladung (ESD) bezeichnet.
Elektrische Schaltungen bestehen aus vielen verschiedenen Materialien, die oft in unglaublich kleinem Maßstab mit Präzision hergestellt werden. Wenn ESD auftritt, ist der verursachte Schaden mit ziemlicher Sicherheit nicht sichtbar. Je nachdem, welcher Teil der Schaltung beschädigt wurde, ist es möglicherweise zunächst nicht einmal offensichtlich. Dies ist besonders anspruchsvoll, wenn Sie möchten Baue deinen eigenen PC , da Sie keine vorherige Leistung haben, gegen die Sie urteilen können.
Die ESD wird jedoch mit ziemlicher Sicherheit etwas beschädigt haben. Der Effekt davon kann sich nur bei seltsamem Verhalten wie zufälligen Neustarts oder inkonsistenter Leistung bemerkbar machen. Da Sie Komponenten nicht visuell auf Schäden untersuchen können, können Sie die Ursache dieser scheinbar zufälligen Fehler möglicherweise nie feststellen.
Aus diesem Grund hört man gelegentlich einige Leute sagen, dass sie elektrische Komponenten und Hardware ohne ESD-Schutz gehandhabt haben und keine Probleme hatten. Es liegt nicht daran, dass es keine gab; nur dass sie sie damals nicht bemerkten.
Drei Möglichkeiten, statische Elektrizität loszuwerden
Es gibt keinen narrensicheren Weg, statische Elektrizität loszuwerden. Alle Materialien, sogar unser Körper, können eine Ladung erzeugen. Der Schlüssel besteht darin, die Risiken von statischer Elektrizität und ESD zu minimieren, insbesondere beim Umgang mit Computerhardware und elektrischen Komponenten.
Die Erdung ist eine der effektivsten Methoden zur Verhinderung von ESD. Diese Technik, auch Erdung genannt, stellt eine direkte Verbindung mit der Erde her, sodass der Strom zur Erde anstatt zu anderen Materialien fließen kann. Alle Elektrogeräte verwenden eine Erdung in Kombination mit isolierenden Materialien, um zu verhindern, dass wir bei jedem Gebrauch durch Stromschlag getötet werden.
Um sich beim Umgang mit elektronischen Bauteilen zu erden, benötigen Sie lediglich ein antistatisches Armband. Diese preiswerten Bänder werden um Ihr Handgelenk gelegt und an einem geeigneten Leiter befestigt. Wenn Sie statische Elektrizität erzeugt haben, bietet das leitfähige Armband eine Steckdose für die Aufladung.
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2. Statischer Schutz 12er-Pack
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3. LJY Set mit 75 antistatischen Beuteln
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Statische Elektrizität verstehen
Statische Elektrizität ist eine komplizierte und knifflige Herausforderung für unsere modernen elektronischen Geräte. Eine unsachgemäße elektrostatische Aufladung könnte selbst die modernsten Maschinen in die Knie zwingen.
Bevor Sie mit elektrischen Heimwerkerprojekten oder Computer-Upgrades beginnen, müssen Sie sicher sein, dass Sie geschützt sind. Erst dann kannst du anfangen darüber nachzudenken Dinge mit Ihren alten RAM-Modulen zu tun , oder So entfernen Sie Staub von Ihrer lauten PS4 .
Bildquelle: amphoto/ Depositphotos
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James ist Editor für Einkaufsführer bei MakeUseOf und ein freiberuflicher Autor, der Technologie für alle zugänglich und sicher macht. Großes Interesse an Nachhaltigkeit, Reisen, Musik und psychischer Gesundheit. Bng in Maschinenbau von der University of Surrey. Auch bei PoTS Jots zu finden, die über chronische Krankheiten schreiben.
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