Ìlànà àti Àwọn Ohun Èlò ti Iná Mànàmáná Tó Ń Yípo
Pendahuluan
Ina mọnamọna ti ko duro jẹ ohun ti o nwaye nigbati agbara ina ba kojọ si oju ohun kan ti ko si san lẹsẹkẹsẹ, gẹgẹbi pẹlu ina mọnamọna ti o lagbara. Iṣẹlẹ yii jẹ ohun ti a mọ si igbesi aye ojoojumọ: irun ti o duro ni opin lẹhin ti o ba ti fọwọkan, awọn baluu ti o di mọ ogiri, tabi iyalẹnu kekere ti o gba nigbati o ba fọwọkan ẹnu-ọna lẹhin ti o ba rin lori kapeti. Botilẹjẹpe o dabi ẹni pe o rọrun, ina mọnamọna ti ko duro ni ipilẹ ti o lagbara ninu fisiksi ati pe o pese awọn anfani pataki ninu ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ ode oni.
Àwọn Ìpìlẹ̀ Àwọn Ìlànà Ina mọnamọna ti ko duro
Ní ìpele kékeré, gbogbo ohun èlò ni a ṣe àkójọpọ̀ àwọn átọ̀mù, tí ó ní nucleus kan (proton àti neutrons) àti àwọn elekitironi tí ó yí i ká. Àwọn Proton ní agbára rere, àwọn elekitironi ní agbára odi, àti àwọn neutron jẹ́ aláìlágbára. Lábẹ́ àwọn ipò déédé, iye àwọn agbára rere àti àìlágbára ni a ṣe àkójọpọ̀, èyí tí ó sọ ohun kan di aláìlágbára. Ina mọnamọna ti ko duro ó máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí àìdọ́gba agbára bá wà nítorí ìyípadà àwọn elekitironi láti ohun kan sí òmíràn.
Ìgbésẹ̀ elekitironi yii le waye nitori ọpọlọpọ awọn ilana. Eyi ti o wọpọ julọ ni friction (triboelectricity), fun apẹẹrẹ, nigbati a ba fi ruler ṣiṣu pa irun. Awọn ilana miiran pẹlu conduction (ifọwọkan taara pẹlu ohun ti a ti gba agbara) ati induction (ipa ti aaye ina ti ohun ti a gba agbara laisi ifọwọkan taara). Ni pataki, ina mọnamọna ti ko ni iṣiro jẹ nipa bi a ṣe tọju awọn idiyele, gbigbe, ati bi a ṣe n ni ipa lori awọn ohun ti o wa ni ayika.
Òfin Coulomb àti Agbára Electrostatic
Òfin Coulomb ṣàlàyé ìbáṣepọ̀ láàárín àwọn agbára iná mànàmáná. Òfin yìí sọ pé agbara fifẹ tàbí ìfàsẹ́yìn láàárín àwọn ìdíyelé méjì jẹ́ ìwọ̀n tààrà sí ìyọrísí ìwọ̀n àwọn ìdíyelé náà àti ní ìyípadà sí onígun mẹ́rin ti ìjìnnà láàrín wọn. Ní gbogbogbòò, bí àwọn ìdíyelé ṣe ń lé ara wọn jáde, nígbà tí kò dà bí àwọn ìdíyelé náà ṣe ń fà ara wọn mọ́ra.
Òfin Coulomb ṣe pàtàkì nítorí pé ó jẹ́ ìpìlẹ̀ fún òye onírúurú ìṣẹ̀lẹ̀ electrostatic, láti ìsopọ̀ eruku sí àwọn ibojú tẹlifíṣọ̀n títí dé ṣíṣe àwọn ẹ̀rọ ilé-iṣẹ́ tí wọ́n ń lo agbára ìfúnni láti gbé àwọn èròjà pàtó kan.
Pápá Iná Mànàmáná àti Àǹfààní Iná Mànàmáná
Yàtọ̀ sí agbára, a tún lóye iná mànàmáná tí kì í yí padà nípasẹ̀ èrò àwọn pápá iná mànàmáná. Pápá iná mànàmáná jẹ́ "agbègbè ìdarí" ní àyíká agbára, níbi tí àwọn agbára mìíràn ti ń ní agbára. A fi àwọn ìlà pápá tí ó ń tàn jáde láti inú agbára rere sí agbára òdì. Ìwọ̀n àwọn ìlà pápá fihàn agbára pápá náà: bí àwọn ìlà náà ṣe le tó, bẹ́ẹ̀ ni pápá náà ṣe le sí i.
Agbara ina jẹ́ ìwọ̀n agbára tó lè ṣẹ́kù fún gbogbo agbára ní àkókò kan pàtó. Àwọn ìyàtọ̀ tó lè ṣẹ́kù (fóltéèjì) ló kó ipa pàtàkì nínú ìtújáde iná mànàmáná, fún àpẹẹrẹ nínú mànàmáná. Àwọn àwọsánmà tó lè ṣẹ́kù lè ní ìyàtọ̀ tó pọ̀ nípa ilẹ̀, débi pé nígbà tí a bá kọjá ààlà kan, a máa rí i bí mànàmáná ṣe ń ṣẹlẹ̀.
Ilana Gbigba agbara: Ifiwera, Ifọwọsi, ati Ifọwọsi
1. Gbigba agbara nipasẹ ikọlu
Nígbà tí a bá fi ohun méjì papọ̀, àwọn elekitironi lè gbéra láti ojú kan sí òmíràn, ó sinmi lórí bí ohun èlò náà ṣe ń fa àwọn elekitironi mọ́ra. Ohun kan di èyí tí ó ní agbára òdì (ó ní agbára òdì tó pọ̀ jù), nígbà tí èkejì di èyí tí ó ní agbára òdì (ó ní àìtó àwọn elekitironi).
2. Gbigba agbara nipasẹ itọsọna
Tí ohun tí a ti gba agbára bá kan olùdarí tí kò ní ìdúró, díẹ̀ lára agbára náà lè gbéra, èyí tí yóò mú kí ohun tí kò ní ìdúró náà di èyí tí a ti gba agbára. Àwọn olùdarí máa ń mú kí àwọn elekitironi máa rìn kiri, èyí sì máa ń jẹ́ kí agbára tí ń bọ̀ tàn káàkiri ojú wọn.
3. Gbigba agbara nipasẹ induction
Induction máa ń wáyé láìsí ìfọwọ́sowọ́pọ̀. A máa ń mú ohun tí a ti gba agbára súnmọ́ olùdarí tí kò ní ìfarakanra, èyí tí yóò mú kí àwọn elekitironi inú olùdarí náà máa rìn kí wọ́n sì ya ara wọn sọ́tọ̀ (polarization). Tí a bá so olùdarí náà pọ̀ mọ́ ilẹ̀ tí a sì yọ àwọn ìsopọ̀ náà kúrò ní ìtẹ̀léra tí ó tọ́, olùdarí náà lè gba agbára àpapọ̀.
Àwọn olùdarí, àwọn ìdènà, àti àwọn ìdènà agbára
A le pín àwọn ohun èlò sí ìsọ̀rí-ẹ̀ka nípa agbára wọn láti ṣe iná mànàmáná. Àwọn olùdarí bíi irin (bàbà, aluminiomu) ní àwọn elekitironi ọ̀fẹ́, èyí tí ó ń jẹ́ kí agbára ìdènà gbéra ní irọ̀rùn. Àwọn ohun ìdènà bíi ike, rọ́bà, àti gíláàsì ní àwọn elekitironi tí a so mọ́ ara wọn dáadáa, èyí tí ó ń jẹ́ kí agbára ìdènà “di” ní àwọn ibi pàtó kan. Àwọn olùdarí semiconductors náà ní àwọn ohun ìní láàárín wọn, wọ́n sì ṣe pàtàkì nínú ẹ̀rọ itanna.
Nínú iná mànàmáná tí kò dúró, àwọn insulators sábà máa ń jẹ́ ohun pàtàkì tí ó ń fa kíkó agbára jọ nítorí pé agbára náà kì í rọrùn láti ṣàn níbòmíràn. Ìdí nìyí tí àwọn ìkọlù àìdúró fi máa ń wáyé nínú afẹ́fẹ́ gbígbẹ: ọ̀rinrin díẹ̀ máa ń mú kí agbára náà ṣòro láti yọ́ jáde láti inú àwọn ilẹ̀ tàbí afẹ́fẹ́.
Ìṣẹ̀lẹ̀ Iná Mọ́mọ́nì Tí Kò Lẹ́sẹ̀ ní Ìgbésí Ayé Ojoojúmọ́
A sábà máa ń kà iná mànàmáná tí kì í yí padà sí ohun tí ó ń bíni nínú, ṣùgbọ́n ó wọ́pọ̀ gan-an, ó sì ṣeé sọtẹ́lẹ̀. Fún àpẹẹrẹ:
– Ìpayà tí kò dúró nígbà tí a bá fọwọ́ kan ohun irin kan, nítorí ìtújáde agbára láti ara sí olùdarí.
– Eruku máa ń lẹ̀ mọ́ àwọn ìbòjú tàbí ojú ilẹ̀ ike nítorí pé ìdíyelé náà máa ń fa àwọn èròjà tí a ti gba agbára tàbí tí a ti polarized mọ́ra.
– Irun yoo dide nitori pe awọn okun irun ti o ni agbara kanna n fa ara wọn lẹhin fifi pa ara wọn.
– Mànàmáná, ìṣẹ̀lẹ̀ àdánidá ńlá kan tí ó jẹ́ ìtújáde láàrín àwọsánmà àti ilẹ̀ ayé tàbí láàrín àwọsánmà.
Àwọn Ìlò ti Iná Mànàmáná Tó Ń Yí Padà ní Oríṣiríṣi Àwọn Èèpo
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé nígbà míìrán, a máa ń lo iná mànàmáná tí kì í ṣe mànàmáná nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ nǹkan:
1. Àwọn fọ́tòkọpọ́ àti àwọn ẹ̀rọ ìtẹ̀wé léésà
Ìmọ̀ ẹ̀rọ ìtẹ̀wé fọ́tòkọpọ́ àti ẹ̀rọ ìtẹ̀wé léésà lo ìlànà electrostatic láti gbé toner (inki lulú) sí ìwé. A gba agbára ìlù fọ́tòkọpọ́tọ́, lẹ́yìn náà a fi ìmọ́lẹ̀ (láti inú ìwé tàbí léésà) ya àwọn agbègbè kan sọ́tọ̀, èyí tí ó ń ṣẹ̀dá ìlànà agbára. A máa ń fa toner tí a ti gba agbára mọ́ àwọn agbègbè pàtó, lẹ́yìn náà a máa gbé e lọ kí a sì gbóná rẹ̀ láti dì mọ́ ìwé náà títí láé. Ìlànà yìí ń jẹ́ kí ìtẹ̀wé kíákíá, mímú, àti kíkún.
2. Àwòrán Electrostatic
Ninu Oko ile ise Nínú iṣẹ́ ṣíṣe, a máa ń lo àwòrán electrostatic láti mú kí ìbòrí náà ṣiṣẹ́ dáadáa àti dídára. A máa ń gba agbára, nígbà tí a bá ń fi agbára mìíràn fún ohun tí a ń ya tàbí kí a fi ilẹ̀ gún ún. Nítorí náà, àwọn èròjà àwọ̀ náà máa ń fà mọ́ ojú ohun náà dáadáa, èyí tí yóò dín ìdọ̀tí kù, yóò sì mú kí ìbòrí náà rọrùn. Ọ̀nà yìí tún lè dé àwọn ibi tí ó ṣòro láti dé pẹ̀lú àwọn ohun èlò ìfọ́nrán ìbílẹ̀.
3. Ohun èlò ìfàsẹ́yìn Electrostatic
Ní àwọn ilé iṣẹ́ àti àwọn ilé iṣẹ́ agbára, a ń lo àwọn ohun èlò ìfàsẹ́yìn electrostatic láti dín ìbàjẹ́ afẹ́fẹ́ kù. A máa ń gba eruku tàbí èròjà èéfín nínú gaasi èéfín nípasẹ̀ ionization, lẹ́yìn náà a máa ń fà á mọ́ àwọn àwo pẹ̀lú agbára ìdènà mìíràn. Àwọn èròjà náà máa ń dì mọ́ àwọn àwo náà, lẹ́yìn náà a máa ń fọ wọ́n lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan. Ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí gbéṣẹ́ láti mú àwọn èròjà kéékèèké jáde, ó sì ń ran àwọn ènìyàn lọ́wọ́ láti dé ìwọ̀n ìtújáde.
4. Ìyàsọ́tọ̀ àti Àtúnlò Ohun Èlò
A tun lo ina mọnamọna lati ya awọn adalu kuro. ohun elo ti o da lori Agbára wọn láti gba tàbí tú àwọn elekitironi jáde. Nínú àwọn ìlànà àtúnlò, fún àpẹẹrẹ, a lè ya àwọn àdàpọ̀ ṣiṣu kan sọ́tọ̀ nípa lílo àwọn pápá iná mànàmáná àti ìyàtọ̀ agbára tí ìfọ́rígbárí fà. Èyí ń ran lọ́wọ́ láti mú kí iṣẹ́ ṣíṣe àtúntò ohun èlò pọ̀ sí i láìsí àìní fún àwọn ìlànà kẹ́míkà tí ó díjú.
5. Àwọn Ohun Èlò Nínú Ìṣègùn àti Ìmọ̀ Sáyẹ́ǹsì
Àwọn ohun èlò ìwádìí kan máa ń lo agbára electrostatic láti ṣàkóso àwọn èròjà kéékèèké, títí bí àwọn aerosols àti àwọn lulú kéékèèké. Nínú ìwádìí microfluidic, àwọn ìlànà agbára iná mànàmáná àti pápá lè ní ipa lórí ìṣíkiri àwọn èròjà kéékèèké tàbí àwọn ìṣàn omi. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ọ̀pọ̀ ìmọ̀ ìṣègùn ni a sábà máa ń so pọ̀ mọ́ iná mànàmáná oníyípadà, èrò electrostatics ṣì ṣe pàtàkì fún òye ìbáṣepọ̀ àwọn èròjà tí a ti gba agbára ní àwọn àyíká pàtó kan.
Àwọn Ewu àti Ìdènà: ESD àti Ààbò
Nínú ẹ̀rọ itanna, iná mànàmáná tí kò dúró ṣinṣin lè fa ewu ńlá nípasẹ̀ ESD (Electrostatic Discharge). Àwọn èròjà onímọ̀lára bíi àwọn iyika tí a ti so pọ̀ àti àwọn transistors lè bàjẹ́ nípasẹ̀ àwọn iná kéékèèké tí kò ṣe kedere sí ènìyàn. Nítorí náà, àwọn olùṣe ẹ̀rọ itanna ń ṣe àwọn ìlànà bíi okùn ọwọ́ tí kò dúró ṣinṣin, àwọn ojú iṣẹ́ pàtàkì, àti ìṣàkóso ọrinrin.
Nínú àwọn ilé iṣẹ́ tí wọ́n ń lo àwọn ohun èlò tí ó lè jóná, iná mànàmáná tí kì í yí padà lè fa àwọn iná tó léwu. A lè dènà rẹ̀ nípa lílo ilẹ̀ tó yẹ, lílo àwọn ohun èlò tí kò lè mú kí iná jóná, àti ṣíṣe àkóso ìṣàn omi tàbí gáàsì láti dènà kíkó agbára jọ.
Ipari
Ina mọnamọna ti ko ni iduro jẹ iṣẹlẹ ti o jẹyọ lati aiṣedeede awọn idiyele ti o le dide nipasẹ ija, conduction, ati induction. Ni imọran, iṣẹlẹ yii ni a ṣalaye nipasẹ Ofin Coulomb, imọran ti awọn aaye ina, ati agbara ina. Biotilẹjẹpe a maa n rii bi wahala kekere bi mọnamọna tabi didan eruku, ina mọnamọna ti ko ni iduro jẹ ipilẹ ti awọn imọ-ẹrọ pataki oriṣiriṣi: awọn ẹrọ itẹwe lesa, awọn fọtocopiers, kikun electrostatic, awọn ohun elo idoti, ati ipinya ohun elo ninu awọn ilana ile-iṣẹ. Lílóye ina mọnamọna ti ko ni iduro kii ṣe pe oye wa nipa fisiksi gbooro sii nikan ṣugbọn o tun ṣe iranlọwọ fun wa lati ṣakoso awọn anfani ati awọn ewu rẹ ni igbesi aye ode oni.
Tí o bá fẹ́, mo lè yí àpilẹ̀kọ yìí padà sí: (1) àṣà sáyẹ́ǹsì fún iṣẹ́ ilé ìwé/kẹ̀ẹ̀jì, (2) ẹ̀yà tó gbajúmọ̀ díẹ̀, tàbí (3) fi àwọn ìlànà ìṣirò àti àpẹẹrẹ tó rọrùn kún un gẹ́gẹ́ bí ẹ̀kọ́ náà ṣe sọ.
