Tsarin samar da wutar lantarki a tsaye

Yawancin lokaci, a tsaye ana samar da wutar lantarki saboda gogayya ko shigar da shi.

Ana samun wutar lantarki mai jujjuyawa ta motsin cajin wutar lantarki da aka haifar yayin hulɗa, juzu'i, ko rabuwa tsakanin abubuwa biyu. Wutar lantarkin da aka bari ta hanyar juzu'i a tsakanin madugu yawanci ba shi da ƙarfi, saboda ƙarfin daɗaɗɗen wutar lantarki. Ions da aka haifar ta hanyar gogayya za su yi sauri su tafi tare kuma su kawar da su yayin da kuma a ƙarshen aikin gogayya. Bayan gogayya na insulator, ana iya haifar da mafi girman ƙarfin lantarki, amma adadin cajin yayi ƙanƙanta. An ƙaddara wannan ta hanyar tsarin jiki na insulator kanta. A cikin tsarin kwayoyin halitta na insulator, yana da wahala ga electrons su motsa cikin 'yanci daga ɗaurin ƙwayar atom ɗin, don haka gogayya yana haifar da ƙaramin adadin kwayoyin halitta ko atomization ionization.

Inductive static Electric filin lantarki ne da ke samuwa ta hanyar motsin electrons a cikin wani abu ƙarƙashin aikin filin lantarki lokacin da abin yake cikin filin lantarki. Gabaɗaya za a iya samar da wutar lantarki a tsaye akan madugu. Za a iya yin watsi da tasirin filayen lantarki na sararin samaniya akan insulators.

Injin fitarwa na lantarki

Mene ne dalilin da ya sa wutar lantarki ta 220V na iya kashe mutane, amma dubban volts akan mutane ba za su iya kashe su ba? Wutar lantarki a fadin capacitor ya hadu da dabara mai zuwa: U=Q/C. Bisa ga wannan dabarar, lokacin da capacitance ya yi kadan kuma adadin cajin ya yi kadan, za a haifar da babban ƙarfin lantarki. “Yawanci, karfin jikinmu da abubuwan da ke kewaye da mu kadan ne. Lokacin da aka samar da cajin lantarki, ƙaramin adadin wutar lantarki zai iya haifar da babban ƙarfin lantarki." Saboda karancin cajin wutar lantarki, lokacin da ake fitar da wutar lantarki, wutar lantarkin da ake samarwa kadan ne, kuma lokacin yana da kankanta. Ba za a iya kiyaye wutar lantarki ba, kuma halin yanzu yana faɗuwa cikin ƙanƙanin lokaci. “Saboda jikin dan adam ba shine insulator ba, a tsaye cajin da aka tara a cikin jiki, idan akwai hanyar fitarwa, za su hadu. Saboda haka, yana jin kamar halin yanzu yana da girma kuma akwai ma'anar girgiza wutar lantarki. " Bayan da aka samar da wutar lantarki a tsaye a cikin madugu kamar jikin mutane da abubuwa na karafa, ruwan da ake fitarwa zai yi yawa.

Ga kayan da ke da kyawawan abubuwan rufewa, ɗayan shine adadin cajin wutar lantarki da aka samar yana da ƙanƙanta, ɗayan kuma shine cajin wutar lantarki da aka samar yana da wahalar gudana. Ko da yake ƙarfin lantarki yana da girma, idan akwai hanyar fitarwa a wani wuri, cajin kawai a wurin tuntuɓar kuma a cikin ƙaramin yanki na kusa zai iya gudana da fitarwa, yayin da cajin a wurin da ba zai iya fitarwa ba. Saboda haka, ko da ƙarfin lantarki na dubun-dubatar volts, makamashin fitarwa shima ba ya da kyau.

Hatsari na tsayayyen wutar lantarki zuwa kayan lantarki

Wutar lantarki a tsaye na iya zama cutarwa gaLEDs, ba wai kawai “patent” na musamman na LED ba, amma kuma ana amfani da diodes da transistor da aka yi da kayan silicon. Hatta gine-gine, bishiyoyi, da dabbobi suna iya lalacewa ta hanyar wutar lantarki a tsaye (walƙiya wani nau'in wutar lantarki ne, kuma ba za mu yi la'akari da shi a nan ba).

Don haka, ta yaya tsayayyen wutar lantarki ke lalata kayan lantarki? Ba na so in yi nisa, kawai magana game da na'urorin semiconductor, amma kuma iyakance ga diodes, transistor, ICs, da LEDs.

Lalacewar da wutar lantarki ke haifarwa ga kayan aikin semiconductor a ƙarshe ya ƙunshi halin yanzu. A karkashin aikin wutar lantarki, na'urar ta lalace saboda zafi. Idan akwai na yanzu, dole ne a sami wutar lantarki. Koyaya, semiconductor diodes suna da mahaɗar PN, waɗanda ke da kewayon ƙarfin lantarki wanda ke toshe halin yanzu duka a gaba da baya. Katangar mai yuwuwar gaba ba ta da ƙarfi, yayin da shinge mai yuwuwar ya fi girma. A cikin kewayawa, inda juriya ya yi girma, ƙarfin lantarki yana da hankali. Amma ga LEDs, lokacin da ƙarfin wutar lantarki ya kasance a gaba zuwa LED, lokacin da ƙarfin lantarki na waje ya kasance ƙasa da ƙarfin wuta na diode (daidai da nisa na band gap), babu wani motsi na gaba, kuma wutar lantarki duk ana amfani da ita zuwa ga. jam'iyyar PN. Lokacin da wutar lantarki ta kasance a kan LED a baya, lokacin da ƙarfin lantarki na waje ya kasa da ƙarfin jujjuyawar wutar lantarki na LED, ƙarfin lantarki kuma ana amfani da shi zuwa mahadar PN gaba ɗaya. A wannan lokacin, babu raguwar wutar lantarki a ko dai madaidaicin haɗin gwiwa na LED, madaidaicin, yankin P, ko yankin N! Domin babu halin yanzu. Bayan an rushe haɗin PN, ƙarfin lantarki na waje yana raba ta duk masu adawa da ke kewaye. Inda juriya ya yi girma, ƙarfin ƙarfin da ɓangaren ke ɗauka yana da girma. Dangane da LEDs, yana da dabi'a cewa haɗin PN yana ɗaukar mafi yawan ƙarfin lantarki. Ƙarfin zafi da aka samar a mahadar PN shine raguwar ƙarfin lantarki a cikinsa wanda aka ninka ta ƙimar halin yanzu. Idan darajar yanzu ba ta iyakance ba, zafi mai yawa zai ƙone tashar PN, wanda zai rasa aikinsa kuma ya shiga.

Me yasa ICs ke jin tsoron tsayayyen wutar lantarki? Saboda yankin kowane bangaren da ke cikin IC yana da kankanta sosai, karfin karfin kowane bangare shima kadan ne (sau da yawa aikin kewayawa yana bukatar karamin karfin parasitic capacitance). Don haka, ƙaramin adadin cajin lantarki zai haifar da babban ƙarfin lantarki, kuma jurewar wutar lantarki na kowane ɓangaren yawanci ƙanƙanta ne, don haka fitarwar lantarki na iya lalata IC cikin sauƙi. Duk da haka, talakawa masu hankali sassa, irin su talakawa kananan wuta diodes da kananan wutar lantarki transistor, ba su da matukar tsoron a tsaye wutar lantarki, saboda guntu yankin ne in mun gwada da girma da kuma parasitic capacitance ne in mun gwada da girma, kuma ba shi da sauki a tara high voltages a kan. su gaba ɗaya a tsaye. Ƙananan wutar lantarki MOS transistor suna da haɗari ga lalacewar electrostatic saboda bakin bakin kofa oxide Layer da ƙananan ƙarfin parasitic. Yawancin lokaci suna barin masana'anta bayan gajeriyar kewayawa na'urorin lantarki guda uku bayan an gama shiryawa. A amfani, sau da yawa ana buƙatar cire gajeriyar hanya bayan an gama walda. Saboda babban guntu yanki na babban ƙarfin MOS transistor, wutar lantarki na yau da kullun ba zai lalata su ba. Don haka za ku ga cewa na'urorin lantarki guda uku na ikon MOS transistor ba su da kariya ta gajerun hanyoyin sadarwa (masu kera na farko har yanzu gajeriyar kewaya su kafin su bar masana'anta).

LED a zahiri yana da diode, kuma yankinsa yana da girma sosai dangane da kowane sashi a cikin IC. Saboda haka, da parasitic capacitance na LEDs ne in mun gwada da girma. Saboda haka, a tsaye wutar lantarki a general yanayi ba zai iya lalata LEDs.

Electrostatic Electric a general yanayi, musamman a kan insulators, na iya samun wani babban ƙarfin lantarki, amma adadin fitarwa cajin ne musamman kananan, da kuma tsawon lokacin da fitarwa a halin yanzu kadan ne sosai. Wutar lantarki na cajin lantarki da aka jawo akan mai gudanarwa bazai yi girma sosai ba, amma fitarwa na yanzu yana iya zama babba kuma sau da yawa yana ci gaba. Wannan yana da illa sosai ga kayan aikin lantarki.

Me yasa wutar lantarki a tsaye take lalacewaLED kwakwalwan kwamfutaba sau da yawa faruwa

Bari mu fara da wani sabon abu na gwaji. Farantin ƙarfe na ƙarfe yana ɗaukar wutar lantarki 500V. Sanya LED a kan farantin karfe (ku kula da hanyar sanyawa don kauce wa matsalolin da ke gaba). Kuna tsammanin LED ɗin zai lalace? Anan, don lalata LED, yawanci ana amfani da wutar lantarki mafi girma fiye da rushewar wutar lantarki, wanda ke nufin duka biyun na'urorin LED su tuntuɓar farantin karfe a lokaci guda kuma su sami ƙarfin da ya fi ƙarfin rushewar. Kamar yadda farantin ƙarfe shine jagora mai kyau, ƙarfin da aka haifar a cikinsa daidai yake, kuma abin da ake kira ƙarfin lantarki 500V yana kusa da ƙasa. Don haka, babu wutar lantarki tsakanin na'urorin lantarki guda biyu na LED, kuma a zahiri ba za a sami lalacewa ba. Sai dai idan kun tuntuɓar lantarki ɗaya na LED tare da farantin ƙarfe, kuma ku haɗa ɗayan electrode tare da madubi (hannu ko waya ba tare da sanya safar hannu ba) zuwa ƙasa ko wasu conductors.

Wannan al'amari na gwaji na sama yana tunatar da mu cewa lokacin da LED ke cikin filin lantarki, dole ne guda ɗaya ya tuntuɓi jikin lantarki, ɗayan kuma dole ne ya tuntuɓi ƙasa ko wasu masu gudanarwa kafin ya lalace. A ainihin samarwa da aikace-aikacen, tare da ƙananan ƙananan LEDs, da wuya a sami damar cewa irin waɗannan abubuwa zasu faru, musamman a cikin batches. Abubuwan haɗari na iya yiwuwa. Misali, LED yana kan jikin na’urar lantarki, kuma daya daga cikin na’urorin lantarki yana tuntubar jikin lantarki, yayin da daya daga cikin na’urar ta tsaya kawai. A wannan lokacin, wani ya taɓa abin da aka dakatar, wanda zai iya lalata wutar lantarkiHasken LED.

Abubuwan da ke sama suna gaya mana cewa matsalolin lantarki ba za a iya watsi da su ba. Fitar da wutar lantarki na buƙatar da'ira mai ɗawainiya, kuma babu wani lahani idan akwai wutar lantarki a tsaye. Lokacin da ɗigo kaɗan ne kawai ke faruwa, ana iya la'akari da matsalar lalacewar lantarki ta bazata. Idan ya faru da yawa, yana iya zama matsala ta gurɓataccen guntu ko damuwa.