Uidheam gineadh dealain statach

Mar as trice, bidh dealan statach air a chruthachadh mar thoradh air suathadh no inntrigeadh.

Tha dealan statach frictional air a chruthachadh le bhith a’ gluasad chosgaisean dealain a thig bho bhith a’ conaltradh, a’ suathadh no a’ dealachadh eadar dà rud. Mar as trice tha an dealan statach a tha air fhàgail le suathadh eadar stiùirichean gu ìre mhath lag, air sgàth giùlan làidir nan stiùirichean. Gluaisidh na h-ianan a thèid a chruthachadh le suathadh gu sgiobalta còmhla agus neodaichidh iad rè agus aig deireadh a’ phròiseas brisidh. Às deidh suathadh an insuladair, faodar bholtadh electrostatach nas àirde a chruthachadh, ach tha an ìre cosgais glè bheag. Tha seo air a dhearbhadh le structar fiosaigeach an insulator fhèin. Ann an structar moileciuil an insuladair, tha e duilich do eleactronan gluasad gu saor bho cheangal an niuclas atamach, agus mar sin chan eil suathadh a’ ciallachadh ach glè bheag de ionachadh moileciuil no atamach.

Is e raon dealain a th’ ann an dealan statach inductive a chaidh a chruthachadh le gluasad electronan ann an nì fo ghnìomhachd raon electromagnetic nuair a tha an nì ann an raon dealain. Mar as trice chan urrainnear dealan statach inductive a chruthachadh ach air stiùirichean. Faodar dearmad a dhèanamh air buaidh raointean electromagnetic spàsail air insuladairean.

Uidheam sgaoilidh electrostatic

Dè an adhbhar a dh’ fhaodadh dealan prìomh phìoban 220V daoine a mharbhadh, ach nach urrainn na mìltean de bholt air daoine am marbhadh? Tha an bholtadh thairis air an capacitor a’ coinneachadh ris an fhoirmle a leanas: U = Q/C. A rèir na foirmle seo, nuair a tha an capacitance beag agus an ìre de chosgais beag, thèid bholtaids àrd a chruthachadh. “Mar as trice, tha comas ar cuirp agus stuthan timcheall oirnn glè bheag. Nuair a thèid cosgais dealain a chruthachadh, faodaidh beagan cosgais dealain bholtadh àrd a ghineadh cuideachd." Mar thoradh air an ìre bheag de chosgais dealain, nuair a thèid a leigeil ma sgaoil, tha an sruth gineadh glè bheag, agus tha an ùine gu math goirid. Chan urrainnear an bholtadh a chumail suas, agus bidh an sruth a’ tuiteam ann an ùine gu math goirid. “Leis nach e insuladair a th’ anns a ’chorp daonna, thig na cosgaisean statach a chruinnicheas air feadh a’ chuirp, nuair a tha slighe sgaoilidh ann, còmhla. Mar sin, tha e a’ faireachdainn gu bheil an sruth nas àirde agus gu bheil clisgeadh dealain ann.” Às deidh dealan statach a chruthachadh ann an stiùirichean leithid cuirp dhaoine agus stuthan meatailt, bidh an sruth sgaoilidh gu ìre mhath mòr.

Airson stuthan le deagh fheartan insulation, is e aon dhiubh gu bheil an ìre de chosgais dealain a chaidh a chruthachadh glè bheag, agus am fear eile gu bheil an cosgais dealain a chaidh a chruthachadh duilich a shruthladh. Ged a tha an bholtadh àrd, nuair a tha slighe sgaoilidh an àiteigin, chan fhaod ach a’ chìs aig an ionad-conaltraidh agus taobh a-staigh raon beag faisg air làimh sruthadh agus leigeil às, fhad ‘s nach urrainn a’ chìs aig an ionad-conaltraidh leigeil ma sgaoil. Mar sin, eadhon le bholtadh deichean de mhìltean de bholt, tha an lùth sgaoilidh cuideachd glè bheag.

Cunnartan dealain statach do cho-phàirtean dealanach

Faodaidh dealan statach a bhith cronail dhaLEDs, chan e a-mhàin “patent” sònraichte LED, ach cuideachd diodes agus transistors air an cleachdadh gu cumanta air an dèanamh le stuthan sileaconach. Faodaidh eadhon togalaichean, craobhan agus beathaichean a bhith air am milleadh le dealan statach (tha dealanach na sheòrsa de dhealan statach, agus cha bheachdaich sinn air an seo).

Mar sin, ciamar a nì dealan statach milleadh air co-phàirtean dealanach? Chan eil mi airson a dhol ro fhada, dìreach a’ bruidhinn air innealan semiconductor, ach cuideachd cuingealaichte ri diodes, transistors, ICs, agus LEDs.

Tha am milleadh a nì dealan air co-phàirtean semiconductor aig a’ cheann thall a’ toirt a-steach sruth. Fo ghnìomh sruthan dealain, tha an inneal air a mhilleadh air sgàth teas. Ma tha sruth ann, feumaidh bholtaids a bhith ann. Ach, tha cinn-rathaid PN aig diodes semiconductor, aig a bheil raon bholtachd a tha a’ bacadh sruth an dà chuid san t-slighe air adhart agus air ais. Tha an cnap-starra a dh’ fhaodadh a bhith air adhart ìosal, agus tha an cnap-starra cùil mòran nas àirde. Ann an cuairt, far a bheil an aghaidh àrd, tha an bholtadh dlùth. Ach airson LEDs, nuair a thèid an bholtachd a chuir air adhart chun an LED, nuair a tha an bholtadh a-muigh nas ìsle na bholtadh stairsneach an diode (a rèir leud beàrn bann stuthan), chan eil sruth air adhart, agus tha an bholtachd uile air a chuir an sàs. an snaim PN. Nuair a thèid an bholtachd a chuir air an LED air ais, nuair a tha an bholtadh a-muigh nas ìsle na bholtadh briseadh sìos an LED, tha an bholtachd cuideachd air a chuir gu snaim PN gu tur. Aig an àm seo, chan eil tuiteam bholtachd ann an co-phàirt solder lochtach an LED, a’ bhreic, an sgìre P, no an sgìre N! Leis nach eil sruth ann. Às deidh an t-snaim PN a bhith air a bhriseadh sìos, tha an bholtadh a-muigh air a cho-roinn leis a h-uile resistors air a ’chuairt. Far a bheil an aghaidh àrd, tha an bholtadh a tha air a ghiùlan leis a’ phàirt àrd. A thaobh LEDs, tha e nàdarra gum bi a’ mhòr-chuid den bholtaids aig ceann-rathaid PN. Is e an cumhachd teirmeach a chaidh a chruthachadh aig ceann-rathaid PN an tuiteam bholtachd tarsainn air air iomadachadh leis an luach gnàthach. Mura h-eil an luach làithreach cuingealaichte, loisgidh cus teas an t-snaim PN, a chailleas a dhleastanas agus a thèid a-steach.

Carson a tha eagal gu ìre mhòr air ICan mu dhealan statach? Leis gu bheil farsaingeachd gach pàirt ann an IC glè bheag, tha comas dìosganach gach pàirt cuideachd glè bheag (gu tric feumaidh gnìomh cuairteachaidh comas dìosganach glè bheag). Mar sin, cruthaichidh beagan de chosgais electrostatach bholtachd electrostatach àrd, agus mar as trice bidh fulangas cumhachd gach pàirt glè bheag, agus mar sin faodaidh sgaoileadh electrostatach cron a dhèanamh air an IC. Ach, chan eil eagal mòr air co-phàirtean air leth àbhaisteach, leithid diodes cumhachd beaga àbhaisteach agus transistors cumhachd beaga, ro dhealan statach, leis gu bheil an raon chip aca an ìre mhath mòr agus gu bheil an comas dìosganach an ìre mhath mòr, agus chan eil e furasta bholtachd àrd a chruinneachadh air. iad ann an suidheachaidhean coitcheann statach. Tha transistors MOS le cumhachd ìosal buailteach do mhilleadh electrostatach air sgàth an còmhdach oxide geata tana aca agus comas dìosganach beag. Mar as trice bidh iad a’ fàgail an fhactaraidh às deidh dhaibh na trì dealanan a chuairteachadh goirid às deidh pacadh. Ann an cleachdadh, gu tric feumar an t-slighe ghoirid a thoirt air falbh às deidh an tàthadh a chrìochnachadh. Mar thoradh air an raon chip mòr de transistors MOS àrd-chumhachd, cha dèan dealan statach àbhaisteach cron orra. Mar sin chì thu nach eil na trì dealanan cumhachd MOS transistors air an dìon le cuairtean goirid (luchd-saothrachaidh tràth fhathast gan cuairteachadh mus fhàg iad an fhactaraidh).

Gu dearbh tha diode aig LED, agus tha an raon aige gu math mòr an coimeas ri gach pàirt taobh a-staigh an IC. Mar sin, tha comas dìosganach LEDan an ìre mhath mòr. Mar sin, chan urrainn dha dealan statach ann an suidheachaidhean coitcheann LEDs a mhilleadh.

Faodaidh bholtadh àrd a bhith aig dealan electrostatach ann an suidheachaidhean coitcheann, gu sònraichte air insuladairean, ach tha an ìre de chosgais sgaoilidh glè bheag, agus tha fad an t-sruth sgaoilidh glè ghoirid. Is dòcha nach bi bholtachd a’ chìs electrostatach air a chuir air an stiùiriche gu math àrd, ach faodaidh an sruth sgaoilidh a bhith mòr agus gu tric leantainneach. Tha seo gu math cronail do phàirtean eileagtronaigeach.

Carson a tha dealan statach a’ milleadhSgoltagan LEDchan ann tric a thachras

Feuch an tòisich sinn le iongantas deuchainneach. Bidh truinnsear iarainn meatailt a’ giùlan dealan statach 500V. Cuir an LED air a ’phlàta meatailt (thoir aire don dòigh suidheachaidh gus na duilgheadasan a leanas a sheachnadh). A bheil thu a’ smaoineachadh gun tèid an LED a mhilleadh? An seo, gus milleadh a dhèanamh air LED, mar as trice bu chòir a bhith air a chuir an sàs le bholtadh nas motha na an bholtachd briseadh sìos aige, a tha a ’ciallachadh gum bu chòir an dà eleactron den LED fios a chuir chun truinnsear meatailt aig an aon àm agus bholtadh nas àirde na an bholtadh briseadh sìos. Leis gur e deagh stiùiriche a th’ anns a’ phlàta iarainn, tha an bholtadh brosnaichte tarsainn air co-ionann, agus tha an bholtadh 500V ris an canar an coimeas ris an talamh. Mar sin, chan eil bholtaids sam bith eadar an dà electrodes den LED, agus gu nàdarra cha bhith milleadh sam bith ann. Mura cuir thu fios gu aon dealan de LED le plàta iarainn, agus ceangail an dealan eile le stiùiriche (làmh no uèir gun mhiotagan inslithe) ri làr no stiùirichean eile.

Tha an iongantas deuchainneach gu h-àrd a’ cur nar cuimhne, nuair a tha LED ann an raon electrostatach, gum feum aon electrod fios a chuir chun bhuidheann electrostatach, agus feumaidh an dealan eile fios a chuir chun talamh no stiùirichean eile mus tèid a mhilleadh. Ann an cinneasachadh agus cleachdadh fìor, leis cho beag de LEDs, is ann ainneamh a bhios teansa ann gun tachair rudan mar sin, gu sònraichte ann an baidsean. Tha tachartasan tubaist comasach. Mar eisimpleir, tha LED air bodhaig electrostatach, agus bidh aon electrod a ’conaltradh ris a’ bhodhaig electrostatach, fhad ‘s a tha an dealan eile dìreach crochte. Aig an àm seo, bidh cuideigin a 'bualadh air an dealan crochte, a dh' fhaodadh cron a dhèanamh air an dealanSolas LED.

Tha an iongantas gu h-àrd ag innse dhuinn nach urrainnear dearmad a dhèanamh air duilgheadasan electrostatach. Feumaidh sgaoileadh electrostatach cuairt giùlain, agus chan eil cron sam bith ann ma tha dealan statach ann. Nuair nach tachair ach glè bheag de aoidionachd, faodar beachdachadh air duilgheadas milleadh electrostatach gun fhiosta. Ma thachras e ann am meudan mòra, tha e nas dualtaiche a bhith na dhuilgheadas de thruailleadh chip no cuideam.