Antistatische Matte, wie funktioniert es?

Ich habe eine große antistatische Matte auf dem Tisch meines Schreibtisches, die so aussieht. Und es ist von einem Punkt aus über die Wandsteckdose mit Masse verbunden, was bedeutet, dass es sich um eine offene Schleife handelt:

Angenommen, ich verbinde mich mit einem antistatischen Armband mit der Matte. Wie soll es mir helfen, meine statische Ladung abzuleiten, wenn zwischen mir, der Matte und dem Boden kein geschlossener Kreislauf besteht? Nehmen wir an, ich verwende ein Netzteil, das ich vom Stromnetz speise, und der positive Clip des Netzteils berührt versehentlich die Matte. Wäre es nicht ein gefährliches Szenario für mich, mit der Matte in Kontakt zu sein? Ich bin ziemlich verwirrt über die Verwendung der antistatischen Matte und die Art der Elektronenbewegung, wenn es keinen geschlossenen Weg gibt. Habt einen schönen Tag Leute :)

Erstens sollte die Matte (und der Anschluss an die Netzerde !!) einen Widerstand haben, der hoch genug ist, um Ihnen keinen (zusätzlichen) Schaden zuzufügen, wenn es sich um „normale“ Spannungen (sagen wir bis zum Netzpegel) handelt. Denken Sie an Mega-Ohm und vorzugsweise mehr als einen Widerstand in Reihe, um Problemen mit Einzelpunktausfällen entgegenzuwirken.

Was den Teil mit offener / geschlossener Schleife betrifft: Stellen Sie sich Ihren Körper als eine Platte eines Kondensators vor, die andere Platte ist die Erde (in Form des gesamten geerdeten Metalls in Ihrer Umgebung). Wenn Sie jetzt Ihre Matte berühren, gibt es einen geschlossenen Pfad. Der Teil, den Sie als offen betrachten (Sie und die Erde), ist ein Kondensator.

Eine andere Sichtweise ist, dass für statische Elektrizität (im Gegensatz zu der mehr oder weniger kontinuierlich stromführenden Elektronik, die wir gewohnt sind) ein geschlossener Pfad nicht erforderlich ist. Ein Ladungsüberschuss breitet sich tendenziell aus und findet vorzugsweise einen Ort mit einem Ladungsmangel, mit dem man sich kombinieren kann. Dies ist ein vorübergehendes Phänomen, das so lange anhält, bis die Ladungen ausgeglichen sind.

Nehmen wir an, ich verbinde mich mit einem antistatischen Armband mit der Matte. Wie soll es mir helfen, meine statische Ladung abzuleiten, wenn zwischen mir, der Matte und dem Boden kein geschlossener Kreislauf besteht?

Wie Wouter sagt, kann sich Ihr Körper wie ein Kondensator verhalten, der elektrische Ladung speichert. Ein gutes Beispiel für eine Aufbewahrungsgebühr für den Körper ist im Winter, wenn Sie einen Pullover ausziehen oder Ihre Füße über einen Teppich schlurfen und dann einen Türknauf berühren - ZAP! Dieser winzige blaue Funke besteht aus Tausenden von Volt statischer Elektrizität, die von Ihrem geladenen Körper springen. Die antistatische Matte ist sehr leicht leitend. Wenn Sie also die Handschlaufe anlegen oder die Matte berühren, sind diese Tausenden von Volt harmlos mit der Erde verbunden. Strom fließt - von Ihrem Körper über die Matte und zum Boden - einfach, weil Ihr Körper wesentlich mehr Ladung hat als der Boden, was ein Ungleichgewicht darstellt - und die Ladung zieht es vor, sich auszugleichen.

Nehmen wir an, ich verwende ein Netzteil, das ich vom Stromnetz speise, und der positive Clip des Netzteils berührt versehentlich die Matte. Wäre es nicht ein gefährliches Szenario für mich, mit der Matte in Kontakt zu sein?

Wenn die Matte sehr leitfähig wäre, ja. Aber die Matte ist nicht - sie ist nur sehr leicht leitend - das Äquivalent zu Megaohm Widerstand. Und es muss sein, diese Tausenden von Volt sicher und langsam abzuleiten. Der Widerstand ist so groß, dass jede Art von "Kurzschluss einer Tischstromversorgung" von uns nicht wahrgenommen werden kann.

Das Modell mit konzentrierten Elementen, das wir alle lernen, wo Stromflüsse in Schleifen und Komponenten keine Nettoladung haben, ist genau das, ein Modell. Für viele Zwecke ist es ein sehr gutes Modell, aber es deckt nicht jeden Fall ab.

In Wirklichkeit können und müssen sich Nettoladungen auf Objekten aufbauen. Diese Ladungen sind klein, aber die Spannung (Potentialdifferenzen) kann sehr groß sein. Wir nennen das "statische Elektrizität".

Wenn zwei leitende Objekte, von denen mindestens eines eine elektrische Ladung trägt, nahe genug beieinander liegen, bricht die Isolierung zwischen ihnen zusammen und die Spannungen gleichen sich aus. Dieser Ausfall kann die Elektronik ernsthaft beschädigen.

Der Sinn einer antistatischen Matte oder eines Armbandes besteht darin, einen Weg zur Erde bereitzustellen, der weder ein guter Leiter noch ein guter Isolator ist. Dadurch kann die Ladung langsam abbluten und der Gegenstand ein Äquipotential zur Erde erreichen, ohne Schaden zu verursachen.

Die Handschlaufe (mit der Matte verbunden) stellt sicher, dass Sie und die Elektronik (die sich auf der Karte befinden) auf dem gleichen potenziellen Niveau sind. Ohne Pegelunterschied gibt es keine Entladung.

Das ist alles cool, aber es erlaubt nur dem kleinen lokalen System (Sie + Matte + Elektronik), auf dem gleichen Niveau zu sein. Dieser andere Typ neben dir könnte sich auf einer ganz anderen Ebene befinden. Wenn er deine Sachen anfassen würde, könnten die Dinge immer noch braten. Wenn sich alle Matten auf Bodenniveau befinden, befinden sie sich alle auf demselben Niveau.

1. Die Handschlaufe zieht Ihr Potenzial auf die Matte
2. Der Erdungsdraht zieht das Potential der Matte (und damit Sie) zur Erde, wo sich alle Matten befinden