静電気は、物体の表面にプラスとマイナスの電荷が不均衡になると発生します。 これは簡単に検出できます。たとえば、金属製のドアハンドルに触れると、ドアハンドルと手の間で火花が飛び散る可能性があります。 ただし、静電気の測定ははるかに複雑なプロセスです。 静電気の測定方法を学ぶと、さまざまな物体の表面の電荷を測定できるようになります。

ステップ

各種物質の静電気量の推定

必要なものをすべて準備してください。この実験には、小さな銅板、アース線、ワニ口クリップ付きの電線、白い紙、ハサミ、定規、風船、髪の毛、綿の T シャツ、ポリエステルの T シャツ、カーペット、および セラミックタイル。 この方法を使用すると、静電荷の相対量を判断できます。

• 小さな銅板はホームセンターでかなり安く購入できるほか、オンラインで注文することもできます。
• アースとワニ口クリップ付きのワイヤーは、金物店や電気用品店で購入できます。

1. ワイヤーを使用して銅ストリップをアースに接続します。 1 つのワイヤ クランプを地面に取り付け、2 つ目のワイヤ クランプを銅板に取り付けます。 ワイヤーをどこに接続しても問題なく、アース線に接続するだけです。

   • 物体が銅板に触れると、蓄積された静電気が銅板から流れ出します。

2. 紙を5mm×5mmの正方形に100枚切ります。定規を使ってシートを5mm角に分けて切り抜きます。 寸法をできるだけ正確に保つようにしてください。 これは、断裁機を使用すると簡単に行うことができます。

   風船を膨らませます。風船を中程度まで膨らませるか、 大きいサイズ。 すべての材料に同じボールを使用する場合、ボールのサイズは重要ではありません。 実験中に風船が破裂した場合は、実験条件を変更しないように新しい風船を膨らませてやり直す必要があります。

   試験対象の材料の表面上でボールを 5 回転がします。まず、静電気を測定する素材を選択します。 髪の毛、カーペット、綿の T シャツ、ポリエステルの T シャツ、カーペット、またはセラミック タイルがこの目的に適しています。

   • 材料の上で同じ方向にボールを動かします。

3. ボールを紙の上に置きます。テスト対象の素材をこすった後、ボールには一定量の静電気が帯電します (この量は素材によって異なります)。 ボールを紙の上に置くと紙は紙にくっつきますが、その量はボールにかかる静電気の量によって異なります。

   • 紙の上でボールを転がさないでください。 それを紙の上に置き、何個がボールにくっついているかを確認してください。

4. ボールにくっついた紙の枚数を数えます。ボールから紙片を集めて数えます。 こすってから さまざまな素材ボールに貼り付く紙の数が異なります。 実験を繰り返します 異なる素材それらがどのように異なるのか見てみましょう。

   • 新しい実験を行う前に、紙とボールを排出します。

5. さまざまな材料の結果を比較します。データを見て、さまざまな素材でボールをこすった後、ボールに何枚の紙が付着したかを比較してください。 ボールに付着した紙片が多いほど、静電気の帯電量は高くなります。

   自作検波器を使って

   1. 必要なものをすべて準備してください。検電器は、静電気の存在下で分離される薄い金属板を使用して静電気を検出する機器です。 簡単な検電器はいくつかの家庭用品から作ることができます。 これを行うには、プラスチックの蓋が付いたガラス瓶、アルミホイル、ドリルが必要です。

      ホイルでボールを作ります。約 25cm x 25cm の正方形のホイルを切り取ります。正確な寸法は重要ではありません。 カットしたホイルを丸めてボールを作ります。 ボールをできるだけ規則的な形に保つようにしてください。

      • 直径約5センチメートルのボールが得られるはずです。 そしてこの場合 正確な寸法重要なことはありません。重要なことは、ボールが大きすぎたり小さすぎたりしないことです。

   2. アルミホイルの棒を丸めます。もう一枚のホイルを切り取り、棒状に丸めます。 ロッドはガラス瓶よりわずかに短い必要があります。 このアルミニウム棒は缶の底から 7 ～ 8 センチメートル上に位置し、上端から約 10 センチメートル伸びる必要があります。

      ボールをロッドに取り付けます。これには別のホイルを用意します。 ボールをロッドの端に置き、その上にホイルのシートを置き、それをひねります。 ホイルをボールとステムの周りにしっかりと巻き付けて、それらを固定します。

Yuman社が提供するのは、 静電気を測定するための幅広い機器 ELTEX（ドイツ）社製。

静電荷 (高電圧、電界、および電荷を運ぶ材料に関連する高抵抗を含む) を正確に測定する機能は、有害な不要な静電エネルギーを破壊するための情報基盤を提供します。 高抵抗測定は、安全監視アプリケーションでも重要なツールです。 正確な漏れ抵抗測定は品質管理と品質保証に貢献し、材料の標準化された特性を維持します。

静電気現象は不安定であるため、静電気測定ではさまざまな誤差の原因も考慮する必要があります。 これは、測定プロセス自体が正確な要件を満たさなければならないことを意味します。 Eltex 測定装置は、その高精度と幅広い用途が特徴です。

当社は静電気測定用のデバイス ELTEX (ドイツ) を提供しています。

電界計 EMF58

高感度のポータブルデバイス。 EMF58 は、電荷の上昇、レベル、極性を測定し、対策の有効性を評価できます。 利用可能 ±0 kV/m ～ ±2 mV/m の 4 つの測定範囲.

電界計EM02

静電気を安全に測定するためのハンドヘルド装置。 測定範囲：±0～±2mV/m.

電界計 EM03

静電荷を測定するための手持ち式の便利な装置。測定距離は 2 ～ 20 cm の間で選択できます。電界強度がボルト単位で自動変換および表示されます。 測定範囲：±0～±200kV.

1. 液晶インジケーター

2. アースジャック

3. ボタン 力(オン/オフボタン)

4. テストプレートの材質 ステンレス鋼

5. クランプ付きアース線

6. デバイスのアースソケット

7. ネットワークアダプタ接続用コネクタ

静電気計ATR-9365で人体の帯電量をチェック

アース線を使用して、機器の背面にあるアースコネクタを介して機器を接地します。 ボタンをクリックしてください 力人体が発生する静電気を測定します。

静電気テスターATR-9365で人体の静電気電圧を測定

ステンレス製のテストプレートを手で触れてください。 ディスプレイに表示される値は、人体にかかる静電界の強さを表します。 静電気を放電する必要がある場合は、「アース」ジャックに触れると静電気が放電されます。

静電圧測定器ATR-9365を使用して2人の静電電位差を測定

ある人はテストプレートに触れて離さず、別の人もテストプレートに触れます。 ディスプレイに表示される値は、人間間の静電電位差です。

ATP-9365 静電気試験器を使用した帯電防止リストバンドの実用性の確認

測定する前に、足を地面にこすり、テストプレートに触れてください。 リストバンドに欠陥があるか、適切に接地されていない場合、デバイスには静電気の値が表示されます。

ATP-9365 静電気試験器の正しい設置

デバイスを取り外し、バッテリーを取り付け、ボタンを押して電源をオンにします 力。 デバイスは使用する準備ができています。

注記：アプライアンスを壁に取り付けるには、導電性材料で作られたパネルを選択し、アプライアンスの背面パネルの穴のサイズと位置に従って、取り付けネジを取り付けるためのおおよその位置に印を付けます。 このパネルを壁に固定し、機器を直接壁に設置します。

ATP-9365デバイスのディスプレイに静電圧値を表示する

デバイスの電圧範囲は 0 V ～ 19990 V です。測定された電圧値は、LCD ディスプレイに表示される電圧値を 10 倍したものに対応します。測定中、デバイスは静電圧の値とその極性を表示します。

静電気とは何ですか

静電気は、電子の出入りにより原子内または分子内の平衡が崩れたときに発生します。 通常、原子は同数の正負の粒子、つまり陽子と電子によって平衡状態にあります。 電子はある原子から別の原子へ簡単に移動できます。 そうすることで、正イオン (電子が存在しない場合) または負イオン (単一の電子または追加の電子を持つ原子) が形成されます。 このバランスが崩れると静電気が発生します。

電子の電荷は (-) 1.6 x 10 -19 クーロンです。 同じ電荷を持つ陽子はプラスの極性を持ちます。 クーロン単位の静電荷は、電子の過剰または不足に直接比例します。 不安定なイオンの数。 クーロンは、通過する電気の量を決定する静電荷の基本単位です。 断面 1アンペアの電流で1秒以内に導体を導通させます。

正イオンには電子が 1 つ欠けているため、負に帯電した粒子から電子を容易に受け取ることができます。 マイナスイオン同様に、単一の電子、または多数の電子を含む原子/分子のいずれかになります。 どちらの場合も、正電荷を中和できる電子が存在します。

静電気はどのようにして発生するのでしょうか？

静電気の主な原因:

1. 2 つの材料間の接触と相互の分離 (摩擦、巻き取り/巻き戻しなどを含む)。
2. 急激な温度変化（例えば、材料をオーブンに入れたとき）。
3. 高エネルギー値の放射線、紫外線、X線、X線、強電場（工業生産では異常）。
4. 切断作業 (切断機や断裁機など)。
5. 電磁誘導（静電気による電界の発生）。

ロールフィルムやシートのプラスチック加工用途における静電気の最も一般的な原因は、おそらく表面接触と材料の分離です。 静電荷は、材料を巻き戻したり巻き取ったりするプロセス、または材料の異なる層を相互に移動させるプロセス中に発生します。 このプロセスは完全には明らかではありませんが、この場合の静電気の発生についての最も真実な説明は、平板コンデンサーで類推することによって得られます。平板コンデンサーでは、プレートが分離するときに機械エネルギーが電気エネルギーに変換されます。

合成応力 = 初期応力 x (最終プレート間隔/初期プレート間隔)。

合成フィルムが供給/巻き取りシャフトに接触すると、材料からシャフトに流れる微量の電荷によりアンバランスが発生します。 材料がシャフトとの接触ゾーンを通過すると、コンデンサプレートが分離する瞬間と同様に応力が増加します。 実際には、隣接する材料間のギャップ、表面の導電性、その他の要因で発生する電気的破壊により、結果として生じる電圧の振幅が制限されることがわかっています。 フィルムが接触ゾーンを出ると、かすかにパチパチという音が聞こえたり、火花が発生したりすることがよくあります。 これは、静電気が周囲の空気を破壊するのに十分な値に達した瞬間に発生します。 シャフトと接触する前、合成フィルムは電気的に中性ですが、移動および供給面との接触のプロセス中に、電子の流れがフィルムに向けられ、フィルムをマイナスに帯電させます。 シャフトが金属で接地されている場合、その正電荷はすぐに消耗します。

ほとんど装置には多くのシャフトがあるため、充電量とその極性が頻繁に変化する可能性があります。 最良の方法帯電制御は、直前のエリアでの正確な判断です。 問題領域。 電荷の中和が早すぎると、フィルムがこの問題領域に到達する前に電荷が回復する可能性があります。

理論的には、静電気の発生は簡単な次の式で説明できます。 電気図:

C - バッテリーのように電荷を蓄えるコンデンサとして機能します。 これは通常、材料または製品の表面です。
R は、材料/機構の電荷を弱める可能性のある抵抗です (通常、弱い電流循環により)。 材質が導体の場合、電荷はグランドに流れますので問題はありません。 材料が絶縁体の場合、電荷を排出することができず、困難が生じます。 スパーク放電は、蓄積された電荷の電圧が制限しきい値に達すると発生します。

電流負荷は、たとえばシャフトに沿ったフィルムの移動中に生成される電荷​​です。 充電電流はコンデンサ（物体）を充電し、その電圧Uを増加させます。電圧が上昇する間、電流は抵抗Rを流れます。充電電流がコンデンサの閉回路を循環する電流と等しくなった瞬間に平衡が得られます。抵抗。 (オームの法則: U = I x R)。

物体に大量の電荷を蓄積する能力があり、高電圧が存在すると、静電気はスパーク、静電気の反発/吸引、人体への感電などの重大な問題を引き起こす可能性があります。

充電極性

静電荷は正または負のいずれかになります。 避雷器用 直流(AC) およびパッシブ放電器 (ブラシ) では、充電の極性は通常は重要ではありません。

静電気測定

静電荷の大きさの測定は非常に重要な手順であり、これにより、帯電の存在を検出し、その振幅とその発生源を特定することができます。
上で述べたように、静電気は原子内の電子が不足または過剰になったときに発生します。 物体の表面の電荷量をクーロン単位で測定することは不可能であるため、静電荷に関連する抵抗または電界強度が測定されます。 この測定方法は産業界で広く使用されています。
場の抵抗と強度の関係は、どの点でも抵抗が強度勾配の成分であるということです。
測定器主に以下に示すスキームに従って収集され、物体の表面の電圧を測定します。

A - 電荷量の変化に応じてコンデンサの電圧が変化します。

100mmの距離から測定し、Q（電荷）＝C（静電容量）×U（電圧）の式から静電容量を計算できます。

測定器は通常、使いやすく、発生した問題を分析したり、将来の発生を予測したりするのに非常に役立ちます。

静電気を測定する場合は、機器の取扱説明書に従うことが重要です。 電界は一方向に作用するため、実際の研究は難しくありません。 電荷を測定するための電場の最も興味深く重要な特性のいくつかは次のとおりです。

電場はそれらが作用する空間領域です 電気力、その値はクーロンで表されます。
すべての帯電した物体は電場に囲まれています。
力線は物体の表面に垂直に伸び、力が作用する方向を示します。
電界はいくつかの物体を覆う可能性があるため、測定を行ったり、静電荷を中和するための措置を講じたりするときに考慮することが重要です。

上で述べたように、空域では、電力線は帯電した物体の表面に対して垂直に走ります。 これにより、非常に高い精度で測定を行うことができます。

合成フィルムの製造と加工の場合、注意すべき重要な点があります。 材料がシャフトに沿って移動すると、電荷がシャフトに移動し、フィールドが消滅したように見えます。 したがって、シャフト付近では正確な測定を行うことができません。 材料が接触ゾーンを超えると電場が再び現れ、静電荷を再び正確に測定できるようになります。

関連する問題 静電気

主要な領域は 4 つあります。

電子機器における静電気放電

この問題には注意する必要があります。なぜなら... 取り扱い中によく起こります 電子ユニット最新の制御および測定装置で使用されるコンポーネント。
エレクトロニクスでは、静電気に関連した主な危険は、帯電している人に起因するものであり、無視することはできません。 放電電流により熱が発生し、接続の破壊、接点の遮断、マイクロ回路トラックの破断につながります。 高電圧表面の薄い酸化膜も破壊します 電界効果トランジスタおよびその他のコーティングされた要素。

コンポーネントが完全に故障しないこともよくありますが、これはさらに危険であると考えられます。 誤動作はすぐには現れませんが、デバイスの動作中の予期しない瞬間に発生します。
原則: 静電気に敏感な部品や装置を扱う場合は、人体に蓄積された電荷を中和するための措置を常に講じる必要があります。 この問題に関する詳細情報は、欧州規格 CECC 00015 の文書に記載されています。

静電引力・反発力

これはおそらく、プラスチック、紙、繊維および関連産業の生産および加工に関わる工場で遭遇する最も広範な問題です。 それは、材料が独立してその動作を変えるという事実に現れます - 材料が互いにくっついたり、逆に互いに反発したり、機器にくっついたり、ほこりを引き寄せたり、受信デバイスの周りに誤って巻きついたりするなど。

引力と反発は、二乗対立の原理に基づいたクーロンの法則に従って発生します。 簡単な形式で表すと次のようになります。

引力または反発力 (ニュートン単位) = 電荷 (A) x 電荷 (B) / (物体間の距離 - (メートル単位))。

したがって、この効果の強さは、静電荷の振幅と、引力または反発する物体間の距離に直接関係します。 引力と斥力は電力線の方向に発生します。
2 つの電荷が同じ極性を持っている場合は反発し、反対の極性を持っている場合は引き付けられます。 物体の 1 つが帯電すると、引力が引き起こされ、中性の物体に帯電のミラー コピーが作成されます。

火災の危険性

火災のリスクは、すべての業界に共通する問題ではありません。 しかし、可燃性溶剤が使用される印刷業やその他の企業では、火災が発生する可能性が非常に高くなります。
危険な場所では、最も一般的な火災の原因は、接地されていない機器と可動導体です。 オペレータが危険エリアにいるときに運動靴や非導電性の靴を履いている場合、溶剤の発火を引き起こす可能性のある電荷が身体に発生する危険性があります。 接地されていない導電性の機械部品も危険をもたらします。 危険エリアにあるものはすべて、適切に接地されている必要があります。

以下の情報は、可燃性環境における静電気放電による火災の原因となる可能性について簡単に説明したものです。

放電が火災を引き起こす能力は、多くの変動要因によって決まります。

• 排出タイプ。
• 放電電力。
• 放電源。
• 放電エネルギー。
• 可燃性環境（気相中の溶媒、粉塵または可燃性液体）の存在。
• 可燃性環境の最小点火エネルギー (MEI)。

放電の種類

主にスパーク放電、ブラシ放電、スライディングブラシ放電の 3 つのタイプがあります。 この場合のコロナ放電は、エネルギーが低く、非常にゆっくりと発生するため、考慮されません。 コロナ放電はほとんどの場合無害であり、火災や爆発の危険性が非常に高い地域でのみ考慮する必要があります。

火花放電

通常、これは適度に導電性があり、電気的に絶縁された物体から生じます。 それは人体かもしれないし、機械の部品かもしれないし、道具かもしれない。 電荷のエネルギーはすべてスパークの瞬間に消散すると考えられます。 エネルギーが溶媒蒸気の MEV より高い場合、発火する可能性があります。
火花エネルギーは次のように計算されます: E (ジュール単位) = 1/2 C U2。

リスト放電

ブラシ放電は、機器の鋭利な部分が誘電体表面に電荷を集中させると発生します。誘電体の絶縁特性により電荷が蓄積されます。 ブラシ放電はスパーク放電に比べてエネルギーが低いため、発火の危険性が低くなります。

スライドブラシ吐出

スライディングブラシ放電は、高強度のシートまたはロール合成材料で発生します。 抵抗率、電荷密度が増加し、ウェブの各面で電荷の極性が異なります。 この現象は粉体塗装の摩擦や吹き付けによって発生する可能性があります。 この影響は平行板コンデンサの放電に匹敵し、火花放電と同じくらい危険な場合があります。

放電源とエネルギー

電荷分布の大きさと形状は重要な要素です。 体の体積が大きくなればなるほど、より多くのエネルギーが含まれます。 鋭い角度は電界強度を高め、放電をサポートします。

放電電力

エネルギーを持った物体があまり伝導しにくい場合 電流人体などの物体の抵抗により放電が弱まり、危険が軽減されます。 人体の場合、経験則として、体内に含まれるエネルギーが 2 ～ 3 倍であっても、内部最小発火エネルギーが 100 mJ 未満の溶媒は発火する可能性があると考えられます。

最小点火エネルギー MEV

溶剤の最小発火エネルギーと危険領域での溶剤の濃度は非常に重要な要素です。 最小着火エネルギーが放電エネルギーよりも低い場合、火災の危険があります。

感電死

条件下での静電気ショックのリスクの問題 産業企業ますます注目を集めています。 これは、労働衛生と安全の要件が大幅に増加しているためです。
静電気による感電死は、原則として特に危険ではありません。 それは単純に不快であり、しばしば強い反応を引き起こします。
2つあります よくある理由静的衝撃:

誘導電荷

人が電場の中にいて、フィルムのスプールなどの帯電した物体を握ると、体が帯電する可能性があります。

オペレータが絶縁底の靴を履いている場合、接地された機器に触れるまでは電荷がオペレータの体内に残ります。 電荷は地面に流れて人に当たります。 これは、オペレータが帯電した物体や物質に触れたときにも発生します。絶縁靴のせいで、体内に電荷が蓄積します。 作業者が機器の金属部分に触れると、電荷が漏れて感電する可能性があります。

合成カーペットの上を歩くとき、カーペットと靴が接触すると静電気が発生します。 ドライバーが車から降りるときに受ける感電は、シートを持ち上げる際にシートと衣服の間に発生する帯電によって引き起こされます。 この問題の解決策は、座席から立ち上がる前にドアフレームなどの車の金属部分に触れることです。 これにより、電荷が車両のボディとタイヤを通って安全に地面に流れることができます。

機器による電気的損傷

このような感電は、物質による損傷よりもはるかに頻度は低いものの、発生する可能性があります。
巻き取りリールがかなりの電荷を持っている場合、オペレータの指が電荷を集中させて、破壊点に達し、放電が発生することが起こります。 さらに、接地されていない金属製の物体が電界の中に置かれると、誘導電荷によって帯電する可能性があります。 金属物体は導電性があるため、その物体に触れた人の体内に移動電荷が放電します。

タチアナ・デメンティエワ
プロセスエンジニア

この記事は Fraser-antistatic (英国) の資料に基づいて作成されました

静電界とは何ですか? 静電界を測定するための機器。 どの静電デバイスを購入するのが良いでしょうか?

静電界を測定するためのデバイス - どのデバイスを購入するのが良いですか?

静電場は、空間内に静止し、時間の経過とともに（電流が存在しない場合には）変化しない電荷によって生成される場です。 空間に帯電した物体の系が存在する場合、この空間のあらゆる点に力が発生します。 電界。 これは、このフィールドに配置されたテスト ポイント電荷に作用する力によって決定されます。 この力は静電界の大きさを表し、静電界を測定することで決定されます。 この場合の測定単位はボルト (V)、キロボルト (kV) などです。

静電界の一般的な発生源には次のようなものがあります。

高電圧設備;

DC ライン。

ディスプレイ画面、消費財。

合成素材（生地、コーティング）。

割り当てられたタスクに応じて、静電界計は次のタイプに分類されます。

宇宙の静電界の測定機器。

測定ツール 静電位.

以下は、静電界を測定するための機器の概要表です。これは、測定タスクに最適なセットを決定するのに役立ち、検証によってどの静電界計を購入するかという質問に答えることができます。 静電界測定器の価格がそこにリストされていることも重要です。この測定器またはその測定器の価格と、その測定器がどのような機能を備えているかが明確にわかります。

静電界測定装置の型式：	静電気測定器の適用範囲:			測定範囲:	価格、こする。 (初回認証あり)
	静電位の測定:	静電気測定 空き領域のフィールド:	組織の帯電の測定:
静電界計 ST-01	はい		(追加オプションがある場合)	0.3～180kV/m	48 000
静電界強度計 P3-80 初期検証付	いいえ	はい	いいえ	0.3 kV/m ～ 200 kV/m	53 000
静電気測定器 ESPI-301A	はい			0.3～180kV/m	53 700
表示画面用静電電位計 IESP-01(A)	はい	いいえ		0.1kV～18kV	39 766
自由空間静電界測定装置 IESP-01(B)	いいえ	はい		1 kV/m ～ 180 kV/m	51 035
ユニバーサル静電界計 IESP-01(V)	はい			0.1kV～18kV 1 kV/m ～ 180 kV/m	55 165
静電界強度計 IESP-5Ts 初期検証済み	いいえ	はい		1～1000kV/m	生産終了
静電界計 IESP-6	はい	いいえ		0.1～10kV
静電界強度計 IESP-7	いいえ	はい		2から199.9まで
電荷量計 PK2-3A	はい	いいえ		読むことをお勧めします 電気機器 古代の言葉とその意味 電気工学の基礎 エコロジストという職業のメリットとデメリット エコロジーに関わる5つの職業 電動モーター カラス科の鳥：説明、写真、食事、種の特徴と特徴 カラス科の責任者は誰ですか ソケットとスイッチ クジャクの種類、説明、写真 測定と計算 靴に関する陰謀にはどのようなものがあるのでしょうか？ 電気工学の基礎 幸運を呼ぶおまじない：何事にも幸運が訪れるようにという願いを込めたイヤリングです。