Površinski elektrostatski efekti – vraški brze ubojice

Teorija

Kontroliranje elektrostatskog izboja počinje razumijevanjem kako
on nastaje. Elektrostatski naboj se u većini slučajeva stvara dodirom i odvajanjem
dva slična ili različita materijala. Na primjer osoba hodajući po podu generira
statički elektricitet kada đon dodiruje ili se odvaja od poda. Elektronički
uređaj kad se skliže u ili iz vrećice generira elektrostatski naboj.

Slika 1

Stvaranje elektrostatskog naboja dodirivanjem i odvajanjem od
materijala se naziva “triboelectric charging”. Ono uključuje transfer elektrona
između materijala. Atom materijala bez statičkog naboja ima jednak broj pozitivnih
(+) protona u jezgri i negativnih (-) elektrona u orbiti oko jezgre. Na slici
1 materijal "A" sastoji se od atoma sa jednakim brojem protona i elektrona.
Materijal "B" se isto sastoji od atoma sa jednakim (ali možda kvalitativno
različitim) brojem protona i elektrona. Oba dva materijala su električki neutralni.
Kada se dva materijala stave u položaj da se dodiruju, a onda se odvoje, negativno
nabijeni elektroni prelaze iz površine jednog na površinu drugog materijala.
Koji materijal gubi elektrone a koji dobiva ovisi o prirodi materijala. Materijal
koji gubi postaje pozitivno nabijem, a materijal koji dobiva elektron postaje
negativno nabijen (slika 2). Stvarni proces kontakta materijala, tj. elektronski
transfer je složeniji od ovdje izloženog. Količina stvorenog naboja ovisi o
veličini dodirne površine, brzini odvajanja, relativnoj vlažnosti, itd . Jednom
kada je naboj stvoren na materijalu postaje “elektrostatski naboj” (ako ostaje
na materijalu). Taj se naboj može prenositi iz materijala stvarajući elektrostatski
izboj.

Elektrostatski naboj može biti proizveden i drugačije – indukcijom,
ionskim bombardiranjem ili kontaktom sa drugim nabijenim tijelom. Gore razmatrani
proces je pak najčešći.