ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ไฟฟ้าสถิต"

เพิ่มขึ้น 14,912 ไบต์ ,  4 ปีที่แล้ว
ฟ้าผ่าเป็นตัวอย่างที่เกิดตามธรรมชาติที่ดราม่าอย่างหนึ่งของการปลดปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตย์ ในขณะที่รายละเอียดยังไม่ชัดเจนและยังคงเป็นเรื่องหนึ่งของการอภิปราย มีการคิดกันว่าการแยกประจุในช่วงเริ่มต้นถูกน่าจะเชื่อมโยงกับการสัมผัสกันระหว่างอนุภาคน้ำแข็งด้วยกันภายในเมฆพายุ โดยทั่วไปการสะสมประจุอย่างมีนัยสำคัญจะสามารถคงอยู่ในภูมิภาคของการนำไฟฟ้าที่ต่ำเท่านั้น (มีประจุอิสระน้อยมากที่เคลื่อนที่อยู่รอบ ๆ) ด้วยเหตุนี้การไหลของประจุที่เป็นกลางมักจะเป็นผลมาจากอะตอมและโมเลกุลที่เป็นกลางในอากาศที่ถูกฉีกออกเพื่อแยกประจุบวกและประจุลบออกจากกัน ซึ่งจะเดินทางไปในทิศทางตรงข้ามเหมือนเป็นกระแสไฟฟ้าหนึ่งซึ่งจะทำให้การสะสมเดิมของประจุเป็นกลาง ประจุไฟฟ้าสถิตในอากาศโดยทั่วไปจะแตกตัวในลักษณะนี้ที่แรงดันไฟฟ้าประมาณ 10,000 โวลต์ต่อเซนติเมตร (10 กิโลโวลต์/ซม.) ขึ้นอยู่กับความชื้น<ref name="air breakdown">{{Cite journal|author=J. J. Lowke |title=Theory of electrical breakdown in air |journal=Journal of Physics D: Applied Physics |volume=25 |pages=202–210 |year=1992|doi=10.1088/0022-3727/25/2/012|bibcode = 1992JPhD...25..202L|issue=2 }}</ref> การปลดปล่อยประจุจะสร้างความร้อนยิ่งยวดให้กับอากาศโดยรอบมำให้เกิดเป็นแสงวาบ (หรือที่เรียกว่าฟ้าแลบ) และผลิตคลื่นช็อกเป็นเสียงฟ้าร้อง สายฟ้าผ่าเป็นเพียงเวอร์ชั่นรุ่นที่ถูกปรับให้มีขนาดสูงขึ้นจากประกายไฟที่เห็นได้ในเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในท้องถิ่นส่วนใหญ่ของการปล่อยปล่อยไฟฟ้าสถิต แสงวาบเกิดขึ้นเนื่องจากอากาศในช่องทางการปลดปล่อยประจุถูกทำให้มีความร้อนที่อุณหภูมิสูงซะจนมัน[[การเปล่งแสงจากความร้อน|เปล่งแสงจากความร้อน]]
 
=== ไฟฟ้าสถิตสะสมในวัสดุของไหลที่ไวไฟและจุดระเบิดได้ ===
=== ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ===
การปลดปล่อยไฟฟ้านิ่งสามารถสร้างอันตรายอย่างรุนแรงในอุตสาหกรรมเที่ต้องทำงานกับสารไวไฟที่ประกายไฟฟ้าขนาดเล็กอาจจุดชนวนส่วนผสมที่ระเบิดได้<ref name="chem industry1">{{Cite journal|author1=Kassebaum, J. H. |author2=Kocken, R. A. |lastauthoramp=yes |title=Controlling Static Electricity in Hazardous (Classified) Locations |journal=Petroleum and Chemical Industry 42nd Annual Conference Papers |pages=105–113 |year=1995 |doi=10.1109/PCICON.1995.523945|isbn=0-7803-2909-0}}</ref>
 
การไหลของสารที่เป็นผงละเอียดหรือของเหลวการนำต่ำในท่อหรือผ่านการกวนเชิงกลสามารถสะสมไฟฟ้าสถิตย์ได้<ref>Wagner, John P.; Clavijo, Fernando Rangel Electrostatic charge generation during impeller mixing of used transformer oil Department of Nuclear Engineering, Safety Engineering and Industrial Hygiene Program, [[Texas A&M University]], College Station, online 21 August 2000; accessed Jan 2009 {{doi|10.1016/S0304-3886(00)00019-X}}</ref> การไหลของเม็ดของวัสดุเช่นทรายลงไปตามรางพลาสติกสามารถถ่ายโอนประจุได้ ซึ่งสามารถวัดได้อย่างง่ายดายโดยใช้มัลติมิเตอร์เชื่อมต่อกับฟอยล์โลหะที่ซับในรางช่วงเวลานั้น และสามารถเป็นสัดส่วนหยาบ ๆ กับการไหลของอนุภาค<ref>Downie, Neil A., Exploding Disk Cannons, Slimemobiles and 32 Other Projects for Saturday Science (Johns Hopkins University Press (2006), ISBN 978-0-8018-8506-8, chapter 33, pages 259-266 "Electric Sand"</ref> เมฆฝุ่นของสารที่เป็นผงละเอียดสามารถไหม้ไฟหรือระเบิดได้ เมื่อมีการปบลดปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตในฝุ่นหรือเมฆไอน้ำ การระเบิดก็เกิดขึ้นได้ ท่ามกลางอุบัติการณ์ในอุตสาหกรรมหลักที่เคยเกิดขึ้นก็คือ[[ไซโลเมล็ดพืช]]ในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของฝรั่งเศส, โรงงานสีในประเทศไทย, โรงงานทำแม่พิมพ์ไฟเบอร์กลาสในแคนาดา, การระเบิดถังเก็บในเมืองเกลนพูลรัฐโอคลาโฮมาในปี 2003 และการดำเนินงานถังบรรจุแบบเคลื่อนที่และคลังน้ำมันในเมือง Des Moines ร้ฐไอโอวา และเมืองแวลลีย์เซนเตอร์รัฐแคนซัสในปี 2007<ref name="chem industry2">{{Cite journal|author=Hearn, Graham |title=Static electricity: concern in the pharmaceutical industry? |journal=Pharmaceutical Science & Technology Today |volume=1 |issue=7 |pages=286–287 |year=1998 |doi=10.1016/S1461-5347(98)00078-9}}</ref><ref>[http://www.ntsb.gov/publictn/2004/PAR0402.pdf Storage Tank Explosion and Fire in Glenpool, Oklahoma] April 7, 2003 [[National Transportation Safety Board]]</ref><ref>[http://www.csb.gov/completed_investigations/docs/Barton%20Case%20Study%20-%209.18.2008.pdf Static Spark Ignites Flammable Liquid during Portable Tank Filling Operation] [[Chemical Safety Board]] October 29, 2007</ref>
 
ความสามารถของของเหลวที่จะเก็บประจุไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับการนำไฟฟ้าของมัน เมื่อของเหลวการนำต่ำไหลผ่านท่อหรือถูกเขย่าด้วยเครื่องกล การแยกประจุที่เหนี่ยวนำโดยการสัมผัสที่เรียกว่า ''ไฟฟ้าจากการไหล'' ({{lang-en|flow electrification}}) จะเกิดขึ้น<ref>{{cite journal | last1 = Egorov | first1 = V.N. | year = 1970 | title = Electrification of petroleum fuels | url = http://www.springerlink.com/content/x67066333p612133/fulltext.pdf?page=1 | journal = Khimiya i Tekhnologiya Topliv i Masel | volume = 4 | issue = | pages = 20–25 }}</ref> ของเหลวที่มีการนำไฟฟ้าต่ำ (ต่ำกว่า 50 picosiemens ต่อเมตร) จะถูกเรียกว่าตัวสะสม ของเหลวที่มีการนำสูงกว่า 50 pS/m จะเรียกว่าตัวไม่สะสม ในตัวไม่สะสม ประจุจะฟื้นคืนสภาพได้เร็วที่สุดเท่าที่พวกมันจะแยกออกจากกัน ดังนั้นการสะสมประจุไฟฟ้าจึงไม่ได้มีนัยสำคัญ ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี 50 pS/m คือค่าต่ำสุดการนำไฟฟ้าที่แนะนำสำหรับการกำจัดที่เพียงพอของประจุจากของเหลว
 
น้ำมันก๊าด ({{lang-en|Kerosine}}) อาจมีการนำไฟฟ้าตั้งแต่น้อยกว่า 1 pS/m จนถึง 20 pS/m เมื่อเปรียบเทียบกัน น้ำที่ถอดไอออนออกแล้วจะมีการนำประมาณ 10,000,000 pS/m หรือ 10 µS/m<ref>[[Chevron Corporation]] [http://www.chevronglobalaviation.com/docs/aviation_tech_review.pdf Aviation Fuels Technical Review] 2006, accessed Dec 2008</ref>
 
[[น้ำมันหม้อแปลง]]เป็นส่วนหนึ่งของระบบฉนวนไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้​​าขนาดใหญ่และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ การเติมมันลงไปใหม่ให้กับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ต้องป้องกันการเติมประจุไฟฟ้าสถิตของของเหลวซึ่งอาจเกิดความเสียหายต่อฉนวนของหม้อแปลงที่มีความไว
 
==== การเติมเชื้อเพลิง ====
การไหลของของเหลวไวไฟเช่นน้ำมันเบนซินภายในท่อสามารถสร้างและสะสมไฟฟ้านิ่ง ของเหลวไม่มีขั้วเช่น[[เบนซิน]], [[โทลูอีน]], [[ไซลีน]], [[เชื้อเพลิงดีเซล|ดีเซล]], [[น้ำมันก๊าด]]และ[[น้ำมันดิบชนิดเบา]]แสดงความสามารถที่สำคัญสำหรับการสะสมประจุและการเก็บรักษาประจุในระหว่างการไหลด้วยความเร็วสูง การปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตสามารถจุดประกายไอน้ำมันเชื้อเพลิง<ref>Hearn, Graham [http://www.wolfsonelectrostatics.com/01_hazards/pdfs/guidanceforplantengineers-staticelectricity.pdf Static electricity – guidance for Plant Engineers] – Wolfson Electrostatics [[University of Southampton]] 2002; accessed Dec 2008</ref> เมื่อพลังงานการปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตสูงพอ มันจะสามารถจุดประกายไอน้ำมันเชื้อเพลิงกับส่วนผสมอากาศ เชื้อเพลิงที่แตกต่างกันจะมี[[ขีดจำกัดไวไฟ]]แตกต่างกันและต้องมีพลังงานปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตที่จะจุดชนวนในที่ระดับที่แตกต่างกันด้วย
 
การปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตในขณะเติมพลังงานด้วยน้ำมันเบนซินเป็นอันตรายที่เกิดขึ้นที่สถานีบริการน้ำมัน.<ref>[http://books.google.com/books?id=b88DAAAAMBAJ&pg=PA163&dq=true#v=onepage&q&f=true "CarCare – Auto Clinic"] ''Popular Mechanics'', April 2003, p. 163.</ref> ไฟยังสามารถเกิดขึ้นที่สนามบินในขณะเติมน้ำมันอากาศยานด้วยน้ำมันก๊าด เทคโนโลยีการลงดินใหม่ ๆ เช่นการใช้วัสดุที่เป็นตัวนำบวกกับสารป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ช่วยในการป้องกันหรือช่วยกระจายการสะสมของไฟฟ้​​านิ่งได้อย่างปลอดภัย
 
การไหลของก๊าซเพียงอย่างเดียวในท่อสามารถสร้างไฟฟ้านิ่งขึ้นได้<ref>Kinzing, G.E., 'Electrostatic Effects in Pneumatic Transport: Assessment, Magnitudes and Future Direction', Journal Pipelines, 4, 95–102, 1984</ref> มันมีการจินตนาการว่ากลไกการสร้างประจุจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่ออนุภาคของแข็งหรือหยดของเหลวจะถูกนำพาอยู่ในกระแสก๊าซเท่านั้น
 
=== การปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตในการสำรวจอวกาศ ===
เนื่องจากความชื้นที่ต่ำอย่างรุนแรงในสภาพแวดล้อมต่างดาว ประจุไฟฟ้าสถิตขนาดใหญ่มากสามารถสะสมขึ้นได้ ก่อให้เกิดอันตรายอย่างใหญ่หลวงกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนที่ใช้ในยานพาหนะการสำรวจอวกาศ ไฟฟ้าสถิตถูกคิดว่าจะเป็นอันตรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับนักบินอวกาศในภารกิจการวางแผนไปยังดวงจันทร์และดาวอังคาร การเดินข้ามภูมิประเทศที่แห้งอย่างสุดขั้วอาจทำให้พวกเขาสะสมประจุเป็นจำนวนมหาศาล การเอื้อมมือออกไปเปิดกลอนอากาศในขณะเดินทางการกลับของพวกเขาอาจก่อให้เกิดการปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตขนาดใหญ่ที่อาจทำลายอุปกณ์รอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความสำคัญ<ref name="space">{{cite web|url=http://science.nasa.gov/headlines/y2005/10aug_crackling.htm |title=NASA – Crackling Planets |accessdate=2008-01-20 |work= }}</ref>
 
=== การแตกร้าวจากโอโซน ===
 
[[File:Ozone cracks in tube1.jpg|thumb|right|200px|รอยร้าวโอโซนในท่อ[[ยางธรรมชาติ]]]]
 
การปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตในบริเวณที่มีการปรากฏตัวของอากาศหรือออกซิเจนสามารถสร้าง[[โอโซน]]ขึ้นได้ โอโซนสามารถลดคุณภาพชิ้นส่วนที่เป็นยาง สารที่มีคุณสมบัติยืดหยุ่นแบบยางธรรมชาติ ({{lang-en|elastomer}}) จำนวนมากมีความไวต่อการแตกร้าวจากโอโซน การเปิดรับต่อโอโซนจะสร้างรอยแตกทะลุลึกลงไปในองค์ประกอบที่สำคัญเช่น[[ปะเก็น]]และ[[โอริง]] นอกจากนี้[[ท่อส่งน้ำมันเชื้อเพลิง]]ยังมีความเสี่ยงที่จะเกิดปัญหาเว้นแต่จะมีมาตรการป้องกันที่รวมถึงการใส่สารต้านโอโซนลงในส่วนผสมยาง หรือใช้ยางที่ทนต่อโอโซน ไฟไหม้จากท่อน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีรอยแตกได้สร้างปัญหากับยานพาหนะมานาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของเครื่องยนต์ที่โอโซนสามารถถูกผลิตขึ้นโดยอุปกรณ์ไฟฟ้า
 
== พลังงานที่เกี่ยวข้อง ==
 
==การนำไปใช้ประโยชน์==
2,628

การแก้ไข