Antistatische Matte, wie funktioniert es?

Erstens sollte die Matte (und die Verbindung zur Netzerde!!) einen Widerstand haben, der hoch genug ist, um Ihnen keinen (zusätzlichen) Schaden zuzufügen, wenn "normale" Spannungen (sagen wir bis zum Netzpegel) im Spiel sind. Denken Sie an Mega-Ohm und vorzugsweise an mehr als einen Widerstand in Reihe, um Problemen mit Einzelpunktausfällen entgegenzuwirken.

Was den Open/Closed-Loop-Teil betrifft: Stellen Sie sich Ihren Körper als eine Platte eines Kondensators vor, die andere Platte ist die Erde (in Form des gesamten geerdeten Metalls in Ihrer Umgebung). Wenn Sie jetzt Ihre Matte berühren, gibt es einen geschlossenen Weg. Der Teil, den Sie für offen halten (Sie und die Erde), ist ein Kondensator.

Eine andere Sichtweise ist, dass für statische Elektrizität (im Gegensatz zu der mehr oder weniger kontinuierlich stromführenden Elektronik, an die wir gewöhnt sind) kein geschlossener Pfad erforderlich ist. Ein Ladungsüberschuss neigt dazu, sich auszubreiten und bevorzugt einen Platz mit einem Ladungsmangel zu finden, um sich mit ihm zu verbinden. Dies ist ein vorübergehendes Phänomen, das anhält, bis die Ladungen ausgeglichen sind.

Nehmen wir an, ich verbinde mich mit einem antistatischen Armband mit der Matte. Wie soll es mir helfen, meine statische Aufladung zu entladen, wenn es keinen geschlossenen Kreislauf zwischen mir, der Matte und dem Boden gibt?

Wie Wouter sagt, kann sich Ihr Körper wie ein Kondensator verhalten und elektrische Ladung speichern. Ein gutes Beispiel für einen Körper, der Ladung speichert, ist im Winter, einen Pullover auszuziehen oder mit den Füßen über einen Teppich zu schlurfen und dann einen Türknauf zu berühren – ZAP! Dieser winzige blaue Funke besteht aus Tausenden von Volt statischer Elektrizität, die von Ihrem aufgeladenen Körper abspringen. Die Antistatikmatte ist sehr leicht leitfähig. Wenn Sie also das Armband anlegen oder die Matte berühren, werden diese Tausenden von Volt harmlos an Masse gekoppelt. Strom fließt - von Ihrem Körper durch die Matte und zur Erde - einfach weil Ihr Körper wesentlich mehr Ladung trägt als die Erde, was ein Ungleichgewicht darstellt - und die Ladung sich lieber ausgleicht.

Und sagen wir, ich verwende ein Netzteil, das ich aus dem Stromnetz speise, und der Pluspol des Netzteils berührt versehentlich die Matte. Wäre es nicht ein gefährliches Szenario für mich, mit der Matte in Kontakt zu kommen?

Wenn die Matte sehr leitfähig wäre, ja. Aber die Matte ist nicht - sie ist nur sehr leicht leitfähig - das Äquivalent zu Megaohm Widerstand. Und das muss es sein, um diese Tausenden von Volt sicher und langsam abzubauen. Der Widerstand ist so groß, dass jede Art von „Kurzschließen eines Tischnetzteils“ für uns nicht wahrnehmbar wäre.

Das konzentrierte Elementmodell, das wir alle kennen, wo Strom in Schleifen fließt und Komponenten keine Nettoladung haben, ist genau das, ein Modell. Für viele Zwecke ist es ein sehr gutes Modell, aber es deckt nicht jeden Fall ab.

In Wirklichkeit können sich Nettoladungen auf Objekten aufbauen und tun dies auch. Diese Ladungen sind klein, aber die Spannung (Potentialunterschiede) kann sehr groß sein. Wir nennen das „statische Elektrizität“.

Wenn zwei leitfähige Gegenstände, von denen mindestens einer eine elektrische Ladung trägt, nahe genug aneinander kommen, bricht die Isolierung zwischen ihnen zusammen und die Spannungen gleichen sich an. Dieser Ausfall kann zu ernsthaften Schäden an der Elektronik führen.

Der Zweck einer antistatischen Matte oder eines Armbands besteht darin, einen Erdungspfad bereitzustellen, der weder ein guter Leiter noch ein guter Isolator ist. Dadurch kann die Ladung langsam abfließen und der Gegenstand ein Äquipotential mit der Erde erreichen, ohne Schaden zu verursachen.

Das Armband (mit der Matte verbunden) sorgt dafür, dass Sie und die Elektronik (die sich auf der Karte befindet) auf dem gleichen Potentialniveau sind. Ohne Niveauunterschied gibt es keine Entladung.

Das ist alles cool, aber es erlaubt nur, dass das kleine lokale System (Sie + Matte + Elektronik) auf der gleichen Ebene ist. Der andere Typ neben dir könnte auf einer ganz anderen Ebene sein. Wenn er deine Sachen berührt, könnten die Dinge immer noch braten. Wenn alle Matten ebenerdig sind, befinden sie sich alle auf der gleichen Ebene.

1. die handschlaufe zieht dein potenzial auf die matte
2. Das Erdungskabel zieht das Potential der Matte (und damit von Ihnen) auf Masse, wo alle Matten sind