Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 6. 6 febr. 1943 - Statisk elektricitet, av Bengt Ekstedt
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
TekniskTidskrift
explosions- och brandfara, som oavsiktliga
elektrostatiska upp- och urladdningar kunna medföra,
genom att uppkomna gnistor antända explosiva
gaseller ångblandningar eller andra lättantändliga
ämnen.
Ett visst klargörande av den statiska
elektricitetens natur och av de faror den kan medföra, bör
vara av särskilt intresse för de ingenjörer, som ägna
sig åt konsulterande verksamhet, eller för
driftingenjörer på industrier, där eldfarliga oljor eller
andra lättantändliga ämnen förekomma.
Den statiska elektriciteten har många
explosions-och eldsolyckor på sitt samvete, och i en senare del
av artikeln skall i korthet redogöras för vissa
intressantare fall. I detta sammanhang kan framhållas,
att de större svenska försäkringsbolagens samlade
statistik för de senaste 20 åren upptar ett hundratal
eldsvådor och explosioner, som med full säkerhet
förorsakats av statisk elektricitet. Skadorna vid
dessa eldsvådor och explosioner uppgå till ca 2
miljoner kronor, vartill komma ett stort antal icke
utredda fall, som tyda på, att de förorsakats av statisk
elektricitet. Även skadébeloppet för dessa fall måste
sannolikt räknas i miljoner kronor.
Orsaker till uppkomsten av statisk elektricitet
De förhållanden, som föra till uppkomsten av
statisk elektricitet, äro så många och så olikartade, att
det kända laborationsförsöket att alstra elektricitet
genom att gnida en glasstav med ylle icke längre är
tillräckligt såsom förebild. Någon teori, som täcker
samtliga framträdanden av statisk elektricitet, finnes
ännu icke.1 Kända äro dock vissa förutsättningar
för uppkomsten av statisk elektricitet, vilka kunna
sammanfattas i följande.
1. En gnisturladdning är en följd av
potentialskillnaden mellan två kroppar. Alltså måste i det
system, i vilket statisk elektricitet uppstår, minst
två komponenter finnas för att upptaga de motsatta
laddningarna.
2. Med hänsyn till de ingående kropparnas
tillstånd har statisk elektricitet hittills observerats i
följande system:
a) fast/fast, t.ex. friktion mellan ylle och en
glasstav,
b) fast/flytande, t.ex. transport av bensin genom
en rörledning,
c) fast/gasformig, t.ex. utströmmande gas eller
uppladdning av dammpartiklar vid uppvirvlat damm,
d) flytande/gasformig eller flytande/flytande; t.ex.
"Lenards vattenfallseffekt".2
3. Minst en av de båda komponenterna måste
vara en oledare (isolator). Om båda voro goda
ledare, exempelvis metaller, så skulle en uppträdande
potentialskillnad mellan de båda kropparna genast
utjämnas och icke längre kunna påvisas.
4. Båda komponenterna måste, efter att ha varit
i kraftig beröring med varandra, skiljas åt genom
användande av mekanisk energi. Hit hänföres även
det fall, då de båda komponenterna uppstå ur en
kropp, som brytes i två delar.
Man skulle lätt kunna föreställa sig, att en
uppladdning endast kan äga rum, om komponenterna
bestå av olika ämnen. Flera ingående försök finnas
emellertid utförda för att vederlägga denna tanke.
Den mekaniska energin för alstrande av statisk
elektricitet kan uppträda i många olika former, t.ex.:
en glasstav gnides med ylle,
rågummi sönderslites,
en lackstång sönderbryter,
kroppar pressas eller stötas mot varandra, för att
sedan skiljas åt,
bensin pumpas genom en rörledning,
damm uppvirvlas,
luft blåses genom vatten,
vatten finfördelas,
lack sprutas med sprutmålningspistol.
5. Då kroppar häftigt beröra varandra och sedan
häftigt skiljas åt, stores den molekylära
uppbyggnaden i beröringsskiktet, varigenom ett utbyte av
elektrisk laddning blir följden.
Storlek av laddning och spänning
Relationen mellan laddning och spänning framgår
av formeln:
Laddning
Kapacitet
Laddningen eller elektricitetsmängden alstras på
en kropp genom friktion eller annan påverkan.
Spänningens storlek är beroende på kroppens kapacitet.
En kropps kapacitet är, som känt, beroende av dels
ytans storlek, dels kroppens läge i förhållande till
sin omgivning. Kapaciteten växer — under i övrigt
oförändrade betingelser — vid närmandet av
ledande kroppar ur omgivningen. Den växer även, om
mellan berörda kropp och ledande kroppar i
omgivningen införes ett ämne med högre
dielektricitetskonstant. En kropps spänning kan alltså i hög grad
influeras genom ändringar i grannskapet, under det
att den själv är i fullkomlig vila. Detta förhållande
är av stor vikt vid bedömandet av de driftfaror
statisk elektricitet kan medföra, emedan
överslagsförmågan (gnistlängden) till väsentlig del är
beroende av spänningens storlek.
Ett skolexempel på spänningsändring till följd av
ändrad kapacitet erbjuder spänningsfördelningen på
en statiskt laddad drivrem. De amerikanska
forskarna Price och Brown4 gjorde i mitten på 1920-talet
en serie noggranna mätningar på drivremmar (fig. 1).
Spänningen är högst mittemellan remskivorna, vilket
även konstaterats av bl.a. Ugrimoff.5
Laddningens storlek är beroende av så många
faktorer, att den knappast går att beräkna. Enligt
gjorda försök är laddningens storlek hos en drivrem
inom vissa gränser proportionell mot rembredd och
remhastighet. Att laddningen är proportionell mot
hastigheten har även fastställts genom försök med
strömmande, icke ledande vätskor utförda av I. G.
Farbenindustrie.
Fig. 1. Spänningsfördelningen på en drivrem; rembredd
30,5 cm, remhastighet 14 m/s.
6 febr. 1943
103
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
