proteccion cargas electroestaticas

Protección frente a cargas electrostáticas

Introducción
La electricidad estática es un fenómeno que cualquier persona habrá experimentado alguna vez en forma de descarga al acercarse a tocar un elemento conductor como la manilla o el pomo metálico de una puerta después de haber andado sobre un suelo de moqueta o al bajar de un automóvil y tocar la puerta. Igualmente se habrán podido observardestellos al quitarse ropa de tejido acrílico y la atracción del cabello al acercarse a la pantalla de un televisor.
La electricidad estática da lugar al conjunto de fenómenos asociados con la aparición de una carga eléctrica en la superficie de un cuerpo aislante o en un cuerpo conductor aislado.
Generación de la electricidad estática
El fenómeno de la generación de electricidad estática seconoce desde hace muchos años al observar la atracción de trozos de papel mediante varillas o barras de materiales aislantes después de haber sido frotadas con una pieza de tela. Para generar electricidad estática es suficiente el contacto o fricción y la separación entre dos materiales generalmente diferentes y no necesariamente aislantes, siendo uno de ellos mal conductor de la electricidad. Losmateriales conductores permiten el paso de cargas eléctricas, mientras los aislantes lo obstaculizan. Las cargas electrostáticas negativas son electrones de los átomos de los elementos químicos y las positivas equivalen a la acción de los protones del núcleo atómico privados de los electrones de la última capa. Los electrones situados en la superficie de un material aislante o un conductor aisladono pueden disiparse fácilmente mientras no tengan una vía conductora a tierra. Al no poder circular con facilidad dan lugar a la denominada electricidad estática, a diferencia de la otra electricidad dinámica que circula por los conductores con fines de transmisión y utilización de energía. Los electrones tienen libertad de movimientos de una molécula a otra en los conductores, pero los protonesson inseparables del átomo y no pueden moverse a menos que lo haga el propio átomo. El conjunto de los átomos de los cuerpos sólidos forman estructuras que mantienen la posición de dichos átomos entre sí. En cambio en los líquidos y mucho más en los gases, se tiene un desplazamiento relativo entre los mismos. Esa es la razón porque en los sólidos sólo se mueven los electrones y en los líquidos ygases se pueden mover electrones y protones. La carga originada por este fenómeno se llama carga triboeléctrica y una serie triboeléctrica como la mostrada ayuda a determinar la polaridad de cada uno de los dos materiales cargados. La magnitud de la carga electrostática está relacionada con la posición o distancia relativa entre sí de los materiales en la serie y su signo está determinado por lapropensión de un material a ceder o ganar electrones que es lo que en realidad indicatal serie. Así p.e. el frotamiento de una pieza de vidrio y otra de teflón y su posterior separación darán lugar a una carga electrostática negativa sobre la pieza de teflón y otra de igual magnitud y carga positiva sobre la de vidrio. La misma experiencia realizada p.e. con poliester y níquel daría cargas positivasy negativas respectivamente en sus superficies pero con magnitud menor de la cantidad de carga eléctrica en culombios.


SERIE
TRIBOELÉCTRICA
+ Vidrio
Cabello humano
Nylon
Lana
Piel
Aluminio
Poliester
Papel
Algodón
Acero
Cobre
Níquel
Goma
Acrílico
Poliuretano
PVC
Teflón

Esta primera forma de generación de electricidad estática es la más corriente y ocurre en multitud desituaciones (Ver fig. 1). Así una cinta transportadora o correa, al pasar por una polea, o una banda de papel, tela, etc. al pasar entre rodillos, genera cargas de electricidad estática. También se genera en el trasvase de líquidos no conductores a través de conducciones, al caer a chorro libre, al ser pulverizado a través del aire y cuando el aire u otros gases burbujean a través de tales...