Connaissance générale des instruments électrostatiques
Les instruments électrostatiques fonctionnent généralement dans des conditions de haute tension (de l'ordre de 104 V) et de micro-électricité (de l'ordre de 10 à 6 coulombs), de sorte que les exigences de performance d'isolation sont très élevées. On peut dire que la clé du succès ou de l'échec de l'expérience électrostatique est le problème d'isolation. Le but de l'isolation est de minimiser la dissipation de charge.
1. Sécheresse : L'humidité peut invalider de nombreux instruments électrostatiques. Étant donné que les molécules d'eau (et certains ions dans l'air) adhèrent à la surface de l'isolant, les performances d'isolation seront considérablement réduites. Ceci est particulièrement évident pour certaines substances hydrophiles. Par exemple, lorsque le verre est déplacé d'un environnement avec une humidité relative de 50% à un environnement avec une humidité relative de 80%, la résistance de surface du verre chute à un 75% de sa valeur d'origine. Dans une salle de classe pleine d'élèves, l'humidité relative peut facilement atteindre plus de 85 %. C'est pourquoi certains instruments fonctionnent bien lors de la préparation du cours, mais ils ne sont pas faciles à utiliser lorsqu'ils arrivent en classe. La façon la plus simple d'assécher l'environnement est de ventiler.
Il est généralement admis que l'humidité relative ne dépassant pas 70 % est une condition pour le fonctionnement normal des instruments électrostatiques. La ventilation ne peut souvent pas garantir cela, il est donc nécessaire de sécher la surface de l'instrument. Quelle que soit la source de chaleur utilisée pour le séchage, la température de surface de l'instrument ne doit pas dépasser 50°C (il est chaud au toucher sans être chaud). La méthode de ventilation pendant la cuisson peut être adoptée pour faire sécher l'instrument le plus rapidement possible et raccourcir au maximum le temps de séchage.
2. Nettoyage : la poussière, les fibres et les taches de sueur sur la surface de l'instrument causeront beaucoup de minuscules poussières, provoquant le passage de la charge électrique directement de la poussière à travers la décharge corona dans l'air. Par conséquent, pendant l'utilisation, la surface de l'instrument doit être nettoyée avec soin et ne pas la toucher directement avec les mains.
3. Lorsque l'instrument est utilisé avec une alimentation haute tension telle qu'un moteur, il doit être maintenu aussi loin que possible pour éviter que les ions gazeux excessifs causés par l'alimentation haute tension pendant le processus de décharge n'affectent le état chargé de l'instrument.
4. Si vous devez connecter deux instruments avec un conducteur dans l'expérience, il est préférable d'utiliser une bielle d'électroscope ou une fourche de décharge. Si vous devez utiliser un fil, vous devez également accrocher le fil avec des fils isolés tels que du fil de nylon.
5. Lors de l'observation de l'instrument, n'expirez pas directement dans l'instrument.
6. Les matériaux isolants à poids moléculaire élevé sont faciles à vieillir et l'influence des rayons ultraviolets et infrarouges est *évidente. Le vieillissement des produits en caoutchouc dur est d'abord la formation d'un film brun verdâtre à la surface. À ce stade, l'isolation contre l'électricité statique est défaillante. Essuyez doucement le film avec du papier de verre fin trempé dans de l'alcool, et il peut être réutilisé. Le vieillissement du plastique est fragilisant et ne peut être réparé. Par conséquent, l'instrument doit être éloigné des rayons directs du soleil et des sources de chaleur.
7. Sélection des matériaux isolants : La raison fondamentale de la mauvaise utilisation d'un nombre considérable d'instruments électrostatiques est une mauvaise sélection des matériaux isolants ou une mauvaise manipulation. Par exemple : La bakélite (résine phénolique) est un excellent matériau isolant dans les appareils électriques basse tension, mais elle ne convient pas pour une utilisation dans les équipements électrostatiques. Parce que la poudre de bakélite contient souvent des traces d'impuretés métalliques. Certains matériaux ont de bonnes propriétés d'isolation, mais certains colorants sont ajoutés afin d'être beaux ou de distinguer les pièces pendant le processus de fabrication, ce qui réduit souvent les propriétés d'isolation des matériaux. Par conséquent, en plus de choisir d'excellentes propriétés isolantes, n'ajoutez pas de colorants aux matériaux isolants des instruments électrostatiques.
Parmi les matériaux isolants couramment utilisés, le polystyrène et le polychlorure de vinyle rigide ont une faible résistance mécanique et sont faciles à vieillir ; le polyéthylène basse pression et le polypropylène ont une bonne ténacité, mais ils sont également faciles à vieillir ; le verre est anti-vieillissement, mais la surface est facile à humidifier (forte hydrophilie); Bien que le polytétrafluoroéthylène et le plexiglas industriel soient plus chers, ils ont de meilleures performances dans tous les aspects. C'est un matériau isolant électrostatique idéal.