يحدث التفريغ الكهربائي نتيجة انتقال الشحنات الكهربائية عبر

يحدث التفريغ الكهربائي نتيجة انتقال الشحنات الكهربائية عبر، يعد التفريغ الكهربائي للشحنات الكهربائية من العمليات التي تحدث نتيجة لانتقال الشحنات الكهربائية، وهذا الانتقال يتم بشكل مميز وفي المقال التالي سوف نتعرف إلى العديد من المعلومات المميزة بخصوص هذا الأمر بالإضافة إلى العديد من الأمور الأخرى والمزيد من المعلومات المميزة التي لا أول لها من أخر، فتابعونا كي نتمكن من فائدتكم بشكل كبير، وتنمية معلوماتكم إلى حد كبير.

يحدث التفريغ الكهربائي نتيجة انتقال الشحنات الكهربائية عبر

يحدث التفريغ الكهربائي نتيجة انتقال الشحنات الكهربائية عبر

إن التفريغ الكهربائي من الأمور التي تحدث نتيجة انتقال الشحنات الكهربائية في الهواء أو الفراغ، فإذا ما حدث انقطاع مفاجئ في تدفق الكهرباء ما بين جسمين مشحونين بالكهرباء وذلك من خلال التلامس ما بين هذين الجسمين، فمن الممكن أن تتراكم الكهرباء الساكنة ما بين الأجسام وذلك نتيجة للشحن الثلاثي أو الحث الكهروستاتيكي، وعندما يحدث التفريغ الكهروستاتيكي أو الكهربائي فإن الشرارة المرئية للكهرباء تحدث ما بين الجسمين المشحونين كهربائيًا للذين تم تجميعهما معًا.

ما هي استخدامات التفريغ الكهربائي؟

هناك العديد من الاستخدامات التي من الممكن أن يتم الاستفادة منها بفضل التفريغ الكهروستاتيكي وهو مثلًا الشعور بصدمة كهرباء ولكنها تكون خفيفة جدًا عند لمس بعض الأشياء مثل مقبض الباب أو عند خروجك من السيارة، وعليه فإن معدات التفريغ الكهروستاتيكي ESD تعمل على نقل شحنات الكهرباء الساكنة ويتم ذلك عن طريق تفريغ الشحنات في شكل أمن ويحدث ذلك من خلال ما يلي:

• أولا منع تراكم الكهرباء الساكنة.
• تفريغ الكهرباء الساكنة يتم توليدها بأمان.
• أخيرا حماية الناس و المنتجات ومن أثار التصريف العرضي.

هل يمكن ان تنتقل الشحنات الكهربائية خلال الهواء؟

يمكن للتيار المرتفع الفولت أن ينتقل من خلال الهواء ويتم ذلك اعتبارًا من بضعة سنتيمترات وحتى عدة أمتار وذلك بحسب شدته وبمجرد مرور الشخص بالقرب من تيار عالي الفولتاج فمن الممكن أن يتسبب ذلك في إصابته بصدمة كهربائية، وذلك من خلال تيار عالي الفولتاج والتي تعد إصابات أشد وتكون أقدر على إلحاق الضرر بالأعضاء الداخلية وذلك بالمقارنة مع التيار المنخفض.

وعليه فإن الكهرباء من الممكن أن تنتقل الشحنات الكهربائية فيها خلال الهواء والغيوم بحرية تامة وكذلك فأنها تعمل عن طريق الحث في الأرض وفي العديد من الأجهزة الكهرومغناطيسية المتعارف عليها والمستعملة في العديد من الأحيان.

ما هي أنواع التفريغ الكهربائي؟

في الحقيقة ما يجب على المرء التعرف عليه أن التفريغ الكهربائي من الأمور التي لا أنواع محددة لها ولكن على العكس فإن هناك ثلاثة أنواع للجيل الساكن والمتولد بسبب التفريغ الكهربائي وهم:

• التلامس والانفصال.
• التراكم الساكن.
• التراكم الاحتكاكي.

فيعد الثلاث أسباب السابقة هي المسؤولة بشكل كامل عن نشأة الكهرباء الساكنة وهو ما يستدعي مننا دراسة التفريغ الكهربائي، وعليه فتنشأ الكهرباء الساكنة نتيجة للاختلال الحادث في الذرة من خلال اكتسابها إلكترون أو أن تفقد الذرة إلكترون وكذلك كي تتمكن من معرفة كيف يحدث هذا فعليك معرفة ماذا يحدث في الثلاث أنواع السابق ذكرهم.

الحذر من التفريغ الكهربائي

إن التفريغ الكهربائي من الأمور التي لابد من الحذر منها وصدق هذه المقولة يعتمد بشكل كبير على أن نتكون الشحنات الكهربائية التي نتحدث عنها هنا هي التفريغ الساكن فتعد هذه الشحنات مدمرة للمكونات الإلكترونية الحساسة التي بقوة 1 فولت من الكهرباء والتي تكفي لإحداث ضرر، لكن أغلب الأجهزة تحتاج إلى قرابة 100 فولت لإحداث هذا الضرر الذي لا يمكن بأي حال من الأحوال إصلاحه.

كما أن البشر لا يمكن لهم بأي حال من الأحوال الشعور بالإفرازات الثابتة من الشحنات الكهربائية وذلك طالما لم تصل إلى قوة 2000 فولت أو أعلى ولذلك فإذا لم يشعر الجسم بالتفريغ الكهربائي، فإن هذا لا يعني أن التفريغ الساكن لم يحدث أو أتلف المكونات الإلكترونية الخاصة بالمكان، الفكرة الأساسية تعتمد على أن الكثير من الصناعات في تصنيعها تكاد تكون معتمدة بشكل كبير على العديد من الصناعات الإلكترونية والتي تتم في الغالب خلال ظروف قاسية للغاية.

ولهذا فإن الحاجة إلى معدات موثوقة آمنة من التفريغ الكهربائي تعد أمر كبير، وفي الغالب ما لا يدرك منتجوها أن التفريغ الساكن من الوارد جدًا له أن يضر بمنتجاتهم وذلك خلال عملية التجميع وهذا هو السبب في أن البيئة والتنمية المستدامة تمثل تحديًا كبيرًا للعديد من الصناعات الحالية.

أسباب تفريغ الشحنات الكهربائية

هناك مجموعة من الأسباب التي من الممكن أن يتم تفريغ الشحنات الكهربائية بسببها وهذه الأسباب بأي حال من الأحوال هي كما يلي:

• يحدث تفريغ الشحنات الكهربائية عند احتكاك جسمين، فيصبح أحدهما كاسب لعدد من الإلكترونات ونسميه سالب الشحنة، والآخر فاقد لعدد من إلكتروناته ونسميه موجب الشحنة.
• يحدث تفريغ في الشحنات الكهربائية عندما نمشي على أنواع معينة من السجاد الموجود في بيتنا على سبيل المثال فيكتسب جسمنا هنا بعض الشحنة منه، كذلك عندما تقومين بتمشيط شعرك بمشط ويكون مصنوع من البلاستيك.
• كما أن تفريغ الشحنات الكهربائية من الأمور التي من الممكن أن تحدث أيضا عند حك الكهرمان بقطعة من الصوف الأمر الذي من شأنه أن ينتج عنه تفريغ للشحنات الكهربائية.
• يحدث تفريغ كهربائي بين السحاب المشحون كهربائيًا والأرض . والسبب في اكتساب السحاب لشحنة كهربائية هو اصطدام حبيبات بخار الماء بعضها البعض واحتكاكهم المستمر، مما يترتب عليه انتقال بعض الإلكترونات من حبة إلى حبة، فتصبح واحدة غنية بالإلكترونات سالبة كهربائيًا، والأخرى ذات عجز في الإلكترونات موجبة كهربائيًا.
• يحدث تفريغ الشحنات الكهربائية عندما تواجد جسم مشحون وبجواره جسم أخر غير مشحون ويكون معزولاً عن الأرض، وعلى الرغم من تعادل الجسم كهربائيًا، يمكن بتأثير الجسم أن تتوزع الإلكترونات في الجسم بحيث تتجمع على سطحه المواجه للجسم شحنة مضادة. فوجود الجسم المشحون ينشئ مجالاً كهربائيًا يعمل على تجمع شحنة مضادة على السطح المواجه له في الجسم، ومع ذلك يبقى الجسم متعادلاً كهربائيًا، فما يجري ما هو إلا توزيع للشحنات على سطحيه المواجه والبعيد عن الجسم.

كيفية تأثير التفريغ الكهربائي

يلاحظ التأثير الخاص بالتفريغ الكهروستاتيكي أو التفريغ الكهربائي على العديد من الدوائر والمكونات الإلكترونية وهذه التأثيرات تعد بمثابة ما يمكننا أن نطلق عليه بالإخفاقات الفورية، في حين أن البعض الأخر من الممكن أن يظهر بعد بضعة أسابيع أو حتى سنوات بالإضافة إلى أن هذا التأثير من الوارد جدًا أن يمتد إلى العديد من المكونات الإلكترونية المختلفة لهذه الدوائر التي ظهر فيها في بداية الأمر.

ولقد تم اكتشاف العديد من الأدوات الكهربائية الأكثر عرضة للتأثر بالتفريغ الكهروستاتيكي أو الكهربائي وعليه فإن مقارنة هذه المعادلات الخاصة بالشحن والتي تعد ثابتة مع الفولتية يعد أمر يستحق وضع المشكلة خلال السياق ولن تتعرض الأداة المنطقية حتى لخمسين فولت كهرباء، وعلى الرغم من ذلك فللا غنى عن التعامل معها من خلال إجراءات السلامة الخاصة بتفريغ الشحنات الكهروستاتيكية أو الكهربائية وذلك إلى حين ظهور جهود ثابتة من عدة كيلوفولت يتم تطبيقها عليها.

كما أن العديد من الإلكترونيات أصبحت أكثر عرضة للتلف في الآونة الأخيرة وفي الحقيقة فإن هذا الأمر يرجع نتيجة للكهرباء الساكنة كما أن العمل على فحص تلك الأجهزة الإلكترونية ذاتها لمعرفة كيفية تأثرها بالتفريغ الكهربائي من الأمور التي من المهم أن تكون دائمة وذلك للتأكد من عدم وجود أي خلل فيها ويتم ذلك خلال فحص كيفية تأثير التفريغ الكهربائي على المعدات الإلكترونية المختلفة الخاصة بها بشكل دوري ودائم وهي من قواعد الأمان والسلامة التي من المفترض العمل بها بشكل دائم.

طرق تجنب التفريع الكهربائي

حتى يتم التفريغ الكهربائي اللازم لابد من اتباع التعليمات الثابتة بهدف الحد من أو القضاء على التيار الكهربائي ويعد ذلك بمثابة إزالة للمواد التي تتراكم من الفولت العالي الناتج عن التفريغ الكهربائيـ وهو أمر بالغ الأهمية بالإضافة إلى هذا كما يعتبر التأريض من العمليات الأساسية الازمة لمنع التفريغ الكهربائي ولابد من توصيل كل شيء في بيئة العمل أو المنزل بما يطلق عليه نظام التأريض الموثوق فيه وفي نتائجه لضمان أعلى قدر ممكن من الأمان خلال عملية التفريغ ذاتها.

وعليه فإنه تحمي العديد من الأدوات من تجنب التفريغ للمكونات الإلكترونية في المعدات الكهربائية، بما في ذلك محركات الأقراص الثابتة وبطاقات التوسعة واللوحة الأم والمعالجات المتعلقة بشكل كبير بوحدات الذاكرة وغيرها وفيما يلي الطرق المناسبة التي من الممكن أن يتم من خلالها العمل على تجنب طرق التفريغ الكهربائي كما يلي:

• الأساور الأرضية أو رباط المعصم المضاد للكهرباء الاستاتيكية: وهي تلك الأساور التي يتم ارتداؤه في معصم اليد ويتم توصيلها بموصل أرضي، مثل سجادة أرضية أو علبة كمبيوتر كما يوجه الكهرباء الساكنة بأمان إلى الأرض الأمر الذي من شأنه العمل على تجنب التفريغ الكهربائي وحماية الجسم من تخزين العديد من الشحنات السالبة بشكل كبير.
• حصيرة أرضية أو مقاومة للكهرباء الساكنة: وهي عبارة عن نوع من الحصائر الأرضية التي يمكن لها أن تمنع بشكل كبير تكوين أي نوع ممكن من الشحنات السالبة في الجسم ويتم ذلك من خلال أن يتم توصيلها بمنفذ لتوفير سطح أرضي يستعمل لامتصاص الكهرباء الساكنة وبالتالي لن يكون هناك أي كهرباء مخزنة محتاجة للتفريغ بأي حال من الأحوال.
• كيس التدريع الثابت: في الغالب ما يتم استعمال هذا النوع من الأكياس عند شحن لوحات الدوائر المطبوعة أو الوحدات النمطية الأخرى وهو ما يعمل على توفير أعلى قدر ممكن من الحماية للمكونات الإلكترونية من التراكم الاستاتيكي الناتج عن التخزين الكهربائي ويتم ذلك من خلال عامل أو مادة مضادة للكهرباء الساكنة كما يجب عدم تأريض بعض المكونات كالشاشة ومصدر الطاقة، لأنها تحافظ على شحنات عالية من الكهرباء حتى عند وقف تشغيلها في أي حال من الأحوال.