Puls Elektronik

STATİK ELEKTRİK
STATİK ELEKTRİĞİN TARİHÇESİ

Bir cismin sürtünme ile elektriklenmesi yaklaşık olarak 2700 yıldan beri bilinmektedir. Bilhassa naylon miktarı fazla olan kazaklar giyilirken veya çıkarılırken kıvılcımların oluşması elektrik yükünün hareketine bir örnektir.Yağmurlu havalarda bulutlarla yer arası veya buluttan buluta oluşan şimşekler de bir diğer örnektir.Uzun yıllara dayanan gözlemler sonunda sürtünme ile elektriklenme de iki tip elektrik yükü olduğu bulunmuştur.İpeğe sürülen bir cam çubuk diğer bir cam çubuğun yanına getirilirse çubuklar birbirini itecektir. Diğer taraftan kürke sürtülmüş bir plastik çubuk ,aynı cam çubuğun yanına getirilirse onu çekecektir.ABD bilim adamlarından Benjamin Franklin(1706-1790), plastik çubukta oluşan elektrik yüküne (-) negatif ve cam çubukta oluşan elektrik yükün (+) pozitif terimlerini getirmiştir. Ben Franklin'nin yıldırım çubuğu en önemli buluşlardandı.

Günümüzde halen kullanılan bu çubuk, 250 yıl içinde değişme gösterdi ve çeşitli şekillerde kullanıldı.Örneğin; Fransa'da 1970'e kadar,tüm binalarda kullanılan yıldırım çubukları radyum (226Ra) ile kaplıydı.Ucunda oluşan iyonizasyon fırtına bulutu olduğunda nötrölüzasyon akımını arttıracaktı.Her ne kadar en azından teoride bu doğru olsa da,çubuklar az miktarda radon ürettiler.Radyumun yarı yaşam süresi 1600 yıl olduğundan ,eski yıldırım çubukları iyi bir sistemdir.

Yıldırım çubuğundan başka ,20. yüzyılın başında elektrostatiğin ilk endüstri uygulamaları yapılmıştır.1906'da Frederick Cottrell elektrofiltreyi yada Elektrostatic Precipitator'ı üretti. Yanan cisimlerden çıkan külleri tutarak çevre kirliliği oluşmasını engellemiştir.

Elektrofiltreler bu olayın başlangıcıydı.Daha sonra çeşitli partikülleri birbirinden ayırmak için yöntemler bulundu,örneğin boya fışkırtmak için yada kuru tabakalar (kumaş yada zımpara kağıdı için)üretmek için bulunan metotlar gibi.Hukukçu ve fizikçi Carlson patent ofisinde çalışıyordu,patent kağıtlarının fotokopilerine ihtiyaç duyuldu.Carlson' da fotokopi makinesi yapmaya karar verdi.Fotoiletken ve elektrostatiği kullanarak çalışma prensibini oluşturdu ama kimse çalışacağına inanmıyordu ve haklı çıktılar.Yıllar sonra elektrostatik olarak bilinen bu çalışmalar çok büyük etki yaratan Xerox' la sonuç verdi.

1930'larda Orta-Batı Amerika'da tahıl ambarlarında patlamalar (haftada bir tahıl ambarı patlıyordu) yaşandı.Hastane operasyon odalarında ve laboratuarlarda patlamaların artmasıda statik elektriğe bağlandı.

Elektrostatik deşarj bu tür patlamaların kaynağıydı.1950 ve 1960'larda yeni bir patlama türü ortaya çıktı.Yağ tankerleri yüksek basınçlı sularla yıkandığında çeşitli kazalara sebebiyet verdi.Patlayıcı buhar-hava karışımı hidrokarbon artığından gelse de,patlamanın sebebi hala bilinmiyordu.Nedeni homojen olmayan alan içinde suyun darbe vuruşları olarak görülüyordu. Statik elektrikteki olay sadece patlamalardan dolayı değildi.1930'larda tekstil endüstride olduğu gibi basım endüstrisinde de etkisini gösterdi.Kağıtlar birbirine yapışıyordu,fiberler filtreleri tıkıyordu.Statik elektrik araba radyosunun çatırdamasına yada bir şeye dokunduğunuzda çarpılmanıza neden oluyordu.Bunlar da lastiğe karbon karıştırılarak iletken hale geçmesi olayına önderlik etti.

1940 ve 1950'lerde naylon ve teflon gibi malzemelerin üretilmesiyle,statik elektrik her gün kullanılan bir olgu haline geldi.İnsanlar statik elektriği giysilerin üzerimize yapışma yada su musluğuna dokunduğumuzda istenmeyen şoklara maruz kalma nedeni olarak algıladı.Ayrıca televizyon ekranın yada monitörlerin kirlenmesine neden oluyordu.Halkın inanışına göre statik elektrik baş ağrısına neden oluyordu ve atmosferdeki iyi negatifle kötü pozitif iyonların dengesiydi.

Statik elektrik ufak bir ayrıntı olarak bilinmekte.1960'larda statik elektrik yeni bir sektöre sıçradı:ELEKTRONİK.Bazılarına göre Mosfetler elektronik devrinin başlangıcıydı. Mosfetlerden önce statik elektrik kendini hissettiriyordu ama bu bilinmiyordu.Elektrostatik (statik elektrik değil) elektronik dünyasına yerleştirilen bir uygulama değildi. Komplike elektronik devreler bozulduğunda,bazı elektronikçiler yükle elektrik alan şiddeti arasındaki ilişkinin (Şekil 4'te de gösterildiği üzere) bozulmaya neden olabileceğini savundular.

Çoğu insana göre elektrostatik elektronik endüstride oldukça yeniydi.Elektrostatiği yeni bir alan olarak kabul ettiler ve ona yeni bir isim verdiler:Elektrostatik Deşarj (ESD).Günümüzde kıvılcım,korona,fırça ESD' nın uygulamalarındandır.