Dzidziso uye Mashandisirwo eMagetsi Asingachinji
Pendauluan
Magetsi asingachinji chinhu chinoitika kana chaji yemagetsi yaungana pamusoro pechinhu uye isingabvi pakarepo, sezvinoita magetsi anochinja-chinja. Chiitiko ichi chinozivikanwa zvikuru muhupenyu hwezuva nezuva: bvudzi rinomira mushure mekukama, mabharumu anonamira pamadziro, kana kuvhunduka kudiki kwaunowana paunobata chibato chemusuwo mushure mekufamba pakapeti. Kunyangwe zvichiita sezviri nyore, magetsi asingachinji ane hwaro hwakasimba hwedzidziso mufizikisi uye anopa mabhenefiti makuru mumatekinoroji akasiyana-siyana emazuva ano.
Pfungwa Dzekutanga dzeMagetsi Asingachinji
Padanho re microscopic, zvinhu zvese zvinoumbwa nemaatomu, ayo ane nucleus (maprotoni nema neutron) nemaerekitironi akaipoteredza. Mapurotoni anochajwa zvakanaka, maerekitironi anochajwa zvakaipa, uye ma neutron haana kwaakarerekera. Mumamiriro ezvinhu akajairwa, huwandu hwechajwa dzakanaka nedzakaipa hunoenzana, zvichiita kuti chinhu chisave kwakarerekera. Magetsi asingachinji anoitika kana paine kusawirirana mukuchaja nekuda kwekutamiswa kwemaerekitironi kubva kune chimwe chinhu kuenda kune chimwe.
Kutamiswa kwemaerekitironi uku kunogona kuitika nekuda kwemaitiro akati wandei. Chinonyanya kuitika ndechekukweshana (triboelectricity), semuenzaniso, kana rulara yepurasitiki ikakweshwa pabvudzi. Mamwe maitiro anosanganisira conduction (kusangana zvakananga nechinhu chakachajwa) uye induction (kukanganiswa kwesimba remagetsi rechinhu chakachajwa pasina kusangana zvakananga). Chaizvoizvo, magetsi asingachinji anotarisana nekuti machaji anochengetwa sei, anotamiswa sei, uye anokanganisa sei zvinhu zvakakomberedza.
Mutemo waCoulomb neSimba reElectrostatic
Kudyidzana pakati pemari dzemagetsi kunotsanangurwa neMutemo waCoulomb. Mutemo uyu unoti simba rekukweva kana kudzinga pakati pemari mbiri rinoenderana zvakananga nehukuru hwadzo uye rinoenderana nechikamu chedaro riri pakati padzo. Kazhinji, mari dzinodzingana, asi mari dzakasiyana dzinokwezvana.
Mutemo waCoulomb wakakosha nekuti ndiwo unova hwaro hwekunzwisisa zvinhu zvakasiyana-siyana zvemagetsi, kubva pakunamatira kweguruva pazviratidziro zveterevhizheni kusvika pakugadzirwa kwezvishandiso zvemaindasitiri zvinoshandisa simba rinokwezva rechaji kufambisa zvidimbu zvakati.
Nzvimbo yeMagetsi uye Kugona Kwemagetsi
Kunze kwesimba, magetsi asingachinji anonzwisiswawo kuburikidza nepfungwa yemagetsi. Munda wemagetsi "nzvimbo ine simba" yakakomberedza kuchaja, uko mamwe machaja anosangana nesimba. Munda wemagetsi unoratidzwa nemitsara yemumunda inobuda kunze kubva kuchaja yakanaka uye ichipinda kuchaja isina kunaka. Kuwanda kwemitsara yemumunda kunoratidza simba remunda: kana mitsetse yacho ikanyanya kuoma, munda wacho unowedzera kusimba.
Simba remagetsi ndiro chiyero chesimba rinokwanisa kushaikwa payuniti imwe neimwe panguva yakatarwa. Kusiyana kwesimba (voltages) kunoita basa guru mukuburitswa kwemagetsi, semuenzaniso mumheni. Makore ane simba anogona kuva nemusiyano mukuru kwazvo wesimba remagetsi kana tichitarisa pasi, zvekuti kana mwero wakati wadarika, kusvetuka kwesimba kwatinoona semheni kunoitika.
Maitiro Ekuchaja: Kukweshana, Kutungamira, uye Kupinza
1. Kuchaja nekukweshana
Kana zvinhu zviviri zvikakweshwa pamwe chete, maerekitironi anogona kufamba kubva pane imwe nzvimbo kuenda kune imwe zvichienderana nekuti chinhu chacho chinokwezva maerekitironi. Chimwe chinhu chinova negative charge (chine maerekitironi akawanda), nepo chimwe chikava nepositive charge (chine kushaya maerekitironi).
2. Kuchaja nekufambisa
Kana chinhu chakachajwa chikabata kondakita isina kusimba, imwe yechajwa inogona kupfuudzwa, zvichiita kuti chinhu chisina kusimba chive chakachajwa. Makondakita anoita kuti maerekitironi afambe zvakanaka, zvichiita kuti chajwa ipinde ipararire pamusoro pawo.
3. Kuchaja kuburikidza ne induction
Kupinza kunoitika pasina kubatana. Chinhu chinochajwa chinoswededzwa pedyo neconductor isina kusimba, zvichiita kuti maerekitironi ari muconductor afambe uye apararane (polarization). Kana conductor yakabatana pasi uye zvinobatanidzwa zvikabviswa nenzira chaiyo, conductor inogona kuwana net charge.
Madhairekita, MaInsulators, uye Charge Polarity
Zvinhu zvinogona kupatsanurwa zvichienderana nekugona kwazvo kufambisa magetsi. Maconductor akaita sesimbi (mhangura, aruminiyamu) ane maerekitironi akasununguka, zvichiita kuti machaji afambe zviri nyore. Mainsulators akaita sepurasitiki, rabha, negirazi ane maerekitironi akabatana zvakasimba, zvichiita kuti machaji "achengetwe" munzvimbo dzakatarwa. MaSemiconductor anewo hunhu huri pakati uye hwakakosha mumagetsi.
Mumagetsi asingachinji, mainsulator anowanzova ndiwo anonyanya kukonzera kuunganidzwa kwechaji nekuti chaji yacho haifambi nyore nyore kune dzimwe nzvimbo. Ndokusaka kuvhunduka kusingachinji kuchiwanzoitika mumhepo yakaoma: hunyoro hushoma hunoita kuti zviomere kuti chaji ibude pamusoro kana mumhepo.
Chiitiko cheMagetsi Asingachinji muhupenyu hwezuva nezuva
Magetsi asingachinji anowanzoonekwa seanonetsa, asi chaizvoizvo akajairika uye anogona kufanotaurwa. Semuenzaniso:
– Kuvhunduka kusingachinji kana uchibata chinhu chesimbi, nekuda kwekubuda kwechaji kubva mumuviri kuenda kukondakita.
– Zvimiti zveguruva zvinonamira magirazi kana pamusoro pepurasitiki nekuti chaji inokwezva zvidimbu zvakachajwa kana kuti zvakapoterera.
– Vhudzi rinomira nekuti tambo dzebvudzi dzine simba rimwe chete dzinodzingana mushure mekukwiza pamuchina.
– Mheni, chiitiko chikuru chechisikigo chinobuda pakati pemakore nenyika kana pakati pemakore.
Mashandisirwo eMagetsi Asingachinji muMinda Yakasiyana-siyana
Kunyangwe dzimwe nguva zvichinetsa, magetsi asingachinji anoshandiswa mumabasa akawanda:
1. Mafotokopi neMaprinta eLaser
Tekinoroji yePhotocopier nelaser printer inoshandisa misimboti yeelectrostatic kuendesa toner (inki powder) kupepa. Drum rephotoconductor rinochajwa, uye dzimwe nzvimbo dzinobviswa chiedza (kubva pagwaro kana laser), zvichigadzira patani yekuchaja. Toner inochajwa inokwezvwa kunzvimbo dzakatarwa, yobva yatamiswa uye yapiswa kuti inamatire papepa zvachose. Iyi misimboti inobvumira kudhinda nekukurumidza, kwakapinza, uye kwakanyatsojeka.
2. Kupenda kweElectrostatic
Mumaindasitiri emotokari nekugadzira, kupenda kwemagetsi kunoshandiswa kuvandudza kushanda zvakanaka uye kunaka kwepende. Pendi inochajwa, ukuwo chinhu chiri kupendwa chichipihwa chaji yakasiyana kana kuti pasi. Nekuda kweizvozvo, zvidimbu zvependi zvinokwezvwa zvakaenzana pamusoro pechinhu, zvichideredza marara uye zvichigadzira chipfeko chakatsetseka. Nzira iyi inokwanisawo kusvika kunzvimbo dzakaoma kusvika nemidziyo yemazuva ano yekupfapfaidza.
3. Chinotonhorera chemagetsi
Mumafekitori nemafekitori emagetsi, ma "electrostatic precipitators" anoshandiswa kuderedza kusvibiswa kwemhepo. Guruva kana soot particles mu exhaust gas zvinochajwa kuburikidza ne ionization uye zvinokwezvwa kumaplates ane reverse charge. Particles dzinonamatira pamaplates uye dzinozocheneswa nguva nenguva. Iyi tekinoroji inoshanda mukubata zvidimbu zvidiki uye inobatsira kusangana nezvinodiwa zve emissions.
4. Kupatsanurwa Kwezvinhu Uye Kudzokorodza
Magetsi asingachinji anoshandiswawo kupatsanura musanganiswa wezvinhu zvichienderana nekukwanisa kwavo kugamuchira kana kuburitsa maerekitironi. Semuenzaniso, mukugadzirisazve, mimwe misanganiswa yepurasitiki inogona kupatsanurwa uchishandisa minda yemagetsi uye musiyano mumagetsi unokonzerwa nekukweshana. Izvi zvinobatsira kuwedzera kushanda zvakanaka kwekuronga zvinhu pasina chikonzero chemaitiro akaomarara emakemikari.
5. Mashandisirwo muMishonga neSainzi
Mimwe michina yekurabhoritari inoshandisa masimba emagetsi kudzora zvidimbu zvidiki, kusanganisira maaerosols nehupfu hwakatsetseka. Mukutsvaga kwe microfluidic, misimboti yekuchaja kwemagetsi neminda zvinogona kukanganisa kufamba kwezvidimbu zvidiki kana madonhwe. Kunyangwe matekinoroji mazhinji ekurapa achiwanzobatanidzwa nemagetsi anochinja, pfungwa ye electrostatics ichiri kukosha pakunzwisisa kudyidzana kwezvikamu zvinochaja munzvimbo dzakati.
Njodzi neKudzivirira: ESD neKuchengetedzwa
Mumagetsi, magetsi asingachinji anogona kukonzera njodzi huru kuburikidza neESD (Electrostatic Discharge). Zvinhu zvinonzwa senge macircuits akabatanidzwa uye matransistors zvinogona kukuvara kunyangwe nekamoto kadiki kasingaonekwe nevanhu. Saka, vagadziri vemagetsi vanoshandisa nzira dzakadai semabhande emaoko asingachinji, nzvimbo dzebasa dzakakosha, uye kudzora hunyoro.
Mumaindasitiri anobata zvinhu zvinobvira moto, magetsi asingachinji anogonawo kukonzera njodzi. Kudzivirira kunoitika kuburikidza nekuisa pasi kwakakodzera, kushandisa zvinhu zvisingachinji, uye kudzora kuyerera kwemvura kana gasi kudzivirira kuungana kwechaji.
Mhedziso
Magetsi asingachinji chinhu chinokonzerwa nekusawirirana kwemari inogona kubuda kuburikidza nekukweshana, kupinza, uye kupinza. Mupfungwa, chiitiko ichi chinotsanangurwa neMutemo waCoulomb, pfungwa yeminda yemagetsi, uye kugona kwemagetsi. Kunyangwe kazhinji kuchionekwa sechinhu chidiki chinokanganisa senge kuvhunduka kana kutsvedza kweguruva, magetsi asingachinji ndiwo hwaro hwematekinoroji akasiyana-siyana akakosha: maprinta elaser, mafotokopi, kupenda kwemagetsi asingachinji, zvinodzivirira kusvibiswa, uye kupatsanurwa kwezvinhu mumaindasitiri. Kunzwisisa magetsi asingachinji hakungowedzere kunzwisisa kwedu fizikisi chete asiwo kunotibatsira kugadzirisa mabhenefiti ayo nenjodzi muhupenyu hwemazuva ano.
Kana muchida, ndinogona kugadzirisa chinyorwa ichi kuti chiite seizvi: (1) maitiro esainzi ebasa rechikoro/koreji, (2) shanduro iri nyore kufarirwa, kana (3) kuwedzera mafomura akareruka ekuverenga nemienzaniso zvichienderana nechirongwa chedzidzo.
