Površinski elektrostatski efekti – vraški brze ubojice

Karakteristike materijala – kako oni utječu na statički
naboj

Stvarno svi materijali, uključujući vodu i kontaminante u zraku, mogu biti
nabijani procesom dodira i odvajanja. Koliko je naboja generirano, gdje naboj
odlazi i kako brzo su funkcije električnih karakteristika materijala.

IZOLATORI
Materijal koji onemogućava ili ograničava tok elektrona preko površine ili
kroz volumen se naziva izolator. Izolatori imaju ekstremno velik električni
otpor no dosta velika količina naboja može biti generirana na površini izolatora.
Zbog toga što izolator gotovo ne dozvoljava tok elektrona, pozitivni i negativni
naboji mogu ostati na površini izolatora u isto vrijeme iako na različitim
lokacijama. Velik broj elektrona u negativnom nabijenoj točci bi moglo biti
dovoljno da zadovolji odsutnost elektrona u pozitivnoj točci. Ipak, kako elektroni
ne mogu lako strujati preko površine izolatora, pozitivni i negativni naboji
mogu ostati na površini dugo vrijeme.

VODIČI
Vodljivi materijal zbog toga što ima mali električni otpor dozvoljava lako
strujanje elektrona preko površine ili kroz volumen. Ukoliko nabijeni vodljivi
materijal dođe u kontakt sa drugim vodljivim materijalom prijelaz elektrona
između njih će biti veoma lagan. Ako je pak drugi materijal uzemljen elektroni
će strujati prema uzemljenju i višak naboja će biti neutraliziran. Elektrostatički
naboj može biti izazvan dodirivanjem ploha na vodičima isto kao i kod izolatora.
Dok god je vodič izoliran od drugih vodiča ili uzemljenja statički naboj će
ostati na vodiču. Do prijelaza naboja će doći samo u slučaju uzemljenja ili
dodira sa drugim vodičem.

STATIČKI DISIPATIVNI MATERIJALI
Statički disipativni materijali imaju električnu otpornosti između izolatora
i vodiča. Može doći do strujanja elektrona preko ili kroz disipativni materijal
no to je kontrolirano površinskom ili volumnom otpornošću materijala. Kao
i kod ostala dva tipa materijala naboj može biti generiran dodirivanjem i
razmicanjem površina statičko disipativnog materijala. Kao i vodljivi materijal
i SDM će dopuštati transfer naboja na uzemljenje i na druge vodljive materijale.
Prijenos naboja od strane SDM će trajati malo duže od vodljivih materijala
ekvivalentnih veličina ali puno brže od izolatora.

Serije

Kada se dva naboja dodirnu i razdvoje, polaritet i magnituda generiranog
naboja ovisi o pozicijama materijala u takozvanim “triboelectric” serijama.
Serije govore o relativnim “triboelectric” nabojnim karakteristikama. Kod
tog procesa materijal bliži vrhu generira pozitivan naboj a onaj drugi negativan.
Materijali koji su dalje u tablici generiraju veći naboj od onih koji su u
tablici bliži (vidi tablicu ispod).