Matériau avec une résistivité assez élevée, mais permet un écoulement de charge

minusatwelfth

Matériau avec une résistivité assez élevée, mais permet un écoulement de charge


Existe-t-il un matériau avec une résistivité assez élevée (au moins au niveau des semi-conducteurs), mais qui permet également le flux de charge à travers lui (et ensuite vers le sol)? Le flux de charge n’a pas besoin d’être rapide, il peut être très lent si nécessaire. Plus la résistivité est élevée, mieux c’est.

Donc, idéalement, si ce matériau est laissé seul au sol, son état stationnaire devrait avoir très peu de charge, et donc avoir un champ électrique négligeable ou nul (même si vous lui avez initialement appliqué une certaine charge). Fondamentalement, le matériau peut être déchargé en temps fini, quelle que soit sa résistivité assez élevée.

La vitesse de décharge est la propriété qui m’intéresse particulièrement, mais d’après ce que j’ai vu, cette propriété pourrait être indépendante de la résistivité.

Je ne sais pas si ces propriétés sont documentées, donc si vous savez comment s’appelle la propriété, veuillez le dire.

Merci

Edit: Ma formulation est apparemment déroutante, alors laissez-moi essayer de la mettre en d’autres termes. Voici un phénomène que j’ai observé. Il y a un morceau de caoutchouc et un morceau de verre sur le sol, tous deux de taille et de résistivité égales. J’applique une charge statique aux deux, et le caoutchouc finit par se décharger (au sol vraisemblablement) beaucoup plus rapidement que le verre. Comment s’appelle cette propriété matérielle?

jsotola

vous semblez parler d’une résistance standard, peut-être un mélange d’une résistance et d’un condensateur ….. très peu clair

Sara Heart

@ jsotola « très peu clair ». Plus comme énigmatique. Pouvez-vous expliquer ce que vous voulez accomplir, dans une application réelle. En moins de mots bien pensés?

minusatwelfth

Sur quelles parties ne savez-vous pas exactement? Je souhaite décharger l’électricité statique via un matériau qui peut également bloquer le courant (c’est-à-dire qui a une résistivité élevée).

minusatwelfth

Veuillez voir modifier

mkeith

Je pense que ce que vous voulez, c’est un condensateur avec une résistance de purge dessus. Il peut donc accepter une charge, mais la charge disparaît avec le temps.

Réponses


 Spehro Pefhany

Pour simplifier un peu, la décharge aura lieu avec une constante de temps (mesurée en secondes, heures, microsecondes, etc.) qui dépend du produit de la capacité et de la résistance.

La capacité d’un objet conducteur dans l’air dépend principalement de sa surface. Une sphère isolée de rayon R a une capacité de

4πϵ0R

.

La résistance dépend de la surface de contact et de la résistivité

ρ

du matériel.

Ainsi, bien que la géométrie y entre certainement, on peut dire que pour une géométrie donnée , dans l’air, la constante de temps de décharge est inversement proportionnelle à la résistivité du matériau. La résistivité est une propriété matérielle fondamentale que vous pouvez rechercher dans un graphique ou sur Internet.

N’oubliez pas que la décharge est une décroissance exponentielle. Cela n’a pas beaucoup de sens de dire qu’il est complètement déchargé, mais après 10 constantes de temps, il reste peut-être 50 parties sur 1 000 000 de la charge d’origine (

edix

si vous voulez vous en sortir).

Veillez à ce que les matériaux qui sont des isolants décents aient généralement une large gamme de résistivités possibles.

Par exemple.

Verre :

dix11 à dix15

Ω · m

Caoutchouc dur : ~

dix13

Ω · m

Acrylique :

2dix15 à 1.4dix16

Ω · m

Il est donc assez facile d’obtenir un ordre de grandeur ou deux différences de résistivité. La résistivité des isolants a tendance à être très dépendante de la température. Le verre à 1500 ° C est à peu près aussi conducteur que le bois humide, environ 250 milliards de fois plus conducteur qu’à température ambiante.


Ce qui précède suppose que la résistivité volumique domine. Si la surface est recouverte de quelque chose de relativement conducteur, les choses changent radicalement. Il existe différents types de spray antistatique conçus pour laisser un tel résidu. Certains d’entre eux sont plus proches des métaux, et d’autres ont une résistivité si élevée qu’ils ne peuvent pas être mesurés avec un multimètre ordinaire.

minusatwelfth

Merci pour la réponse. Je vais avoir besoin de rafraîchir ma mémoire sur la capacité et de revenir vers vous

minusatwelfth

Concernant votre premier paragraphe, pourriez-vous m’indiquer la formule exacte?

Spehro Pefhany


minusatwelfth

Merci, je suis satisfait de votre réponse. Une dernière chose, pourriez-vous m’indiquer une formule de résistance? J’aimerais voir tous les facteurs qui affectent la résistance

Spehro Pefhany


 Neil_UK

Il y a un morceau de caoutchouc et un morceau de verre sur le sol, tous deux de taille et de résistivité égales. J’applique une charge statique aux deux, et le caoutchouc finit par se décharger (au sol vraisemblablement) beaucoup plus rapidement que le verre. Comment s’appelle cette propriété matérielle?

Le caoutchouc a une conductivité supérieure (ou une résistivité plus faible) que le verre.

Il existe une vaste gamme de conductivités exposées par des matériaux allant de très bons (métaux) à très mauvais (alias de bons isolants) comme la plupart des plastiques, verres, céramiques et une gamme de médiocres au milieu (bois, caoutchouc, semi-conducteurs non dopés, purs eau, sacs antistatiques).

Le caoutchouc, en raison de sa fabrication, pourrait avoir sa propre gamme, car il est souvent rendu plus noir en ajoutant du carbone. Une fois, j’ai dû rejeter un tas de pièces de connecteur d’alimentation moulées sur mesure, car un travailleur inexpérimenté de la société de moulage avait pensé que le caoutchouc «  n’était pas assez noir  » et avait poussé du carbone dans le mélange pour le rendre plus beau.

Il est parfois nécessaire de faire une distinction entre la conductivité volumique et la conductivité de surface. Un isolant de haute qualité peut fuir la charge sur la surface si la saleté ou les sels des empreintes digitales attirent l’humidité vers la surface. Un sac en plastique peut être rendu «antistatique» en le recouvrant d’une couche conductrice. Dans les circuits à haute fréquence, le courant a tendance à se déplacer à la surface des conducteurs métalliques, sans pénétrer dans la masse.

minusatwelfth

Merci pour la réponse. Mais j’ai mesuré la résistivité des deux et c’était la même chose

Neil_UK

Vous n’interprétez pas correctement vos résultats expérimentaux. Vous avez fait deux mesures de résistivité. L’une consistait à les charger et à chronométrer la perte de charge, ce qui montrait que le caoutchouc avait une résistivité plus faible que le verre. Vous avez fait une autre mesure par une autre méthode, qui montre qu’ils sont les mêmes. Sans dire quelle était cette deuxième mesure, méthode, appareil, résultats numériques, nous ne pouvons pas commenter la différence entre les deux.

minusatwelfth

Mon mauvais, j’ai «calculé» la résistivité sur la base de la fiche technique et c’était la même chose avec un haut niveau de précision. Cependant, vous semblez impliquer que la méthode de mesure de la résistivité consiste à chronométrer la perte de charge. Je ne le savais pas.

minusatwelfth

Je pense que je comprends ce que vous dites, mais je pense que la capacité est peut-être le concept que je recherche. J’ai oublié tout ce que j’ai appris à ce sujet

Neil_UK

S’ils ont la même géométrie, ils ont la même capacité. Lorsque vous essayez de mesurer la résistivité de choses comme le caoutchouc, le verre, même les sacs antistatiques avec des sondes de compteur et un mètre, il est habituel d’obtenir zéro, ou de mauvaises réponses, c’est une mesure très difficile à faire. C’est une méthode qui convient aux métaux et aux composants de résistance jusqu’à 10 M environ. La perte de charge d’un condensateur est moins directe, mais la méthode est plus sensible aux résistances de type 1Gohm / 1Tohm que vous rencontrez avec les matériaux isolants, c’est une méthode moche pour les métaux (difficile de chronométrer nS!)

 

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