Στατικός Ηλεκτρισμός: Είναι Τόσο Επικίνδυνος Στη Συναρμολόγηση PC;

Μπορεί όντως ο στατικός ηλεκτρισμός να καταστρέψει τον υπολογιστή μας; Κινδυνεύουμε να μείνουμε με τη μητρική στο χέρι, αν την ακουμπήσουμε χωρίς να γειωθούμε; Σε αυτόν τον οδηγό θα δούμε τι είναι ο στατικός ηλεκτρισμός, πόσο επικίνδυνος μπορεί να γίνει για τα ηλεκτρονικά κυκλώματα, και πώς μπορούμε να τον αποφύγουμε κατά τη συναρμολόγηση υπολογιστή.

Τι είναι ο στατικός ηλεκτρισμός και πώς δημιουργείται

Καταρχάς, όλοι ανεξαιρέτως έχουμε βιώσει τον στατικό ηλεκτρισμό. Μπορεί κάποιοι να μην ξέρετε πώς ακριβώς παράγεται, αλλά σίγουρα σας έχει τύχει να ακουμπήσετε κάτι και να νιώσετε ότι σας ηλεκτρίζει.

Το θέμα είναι ότι υπάρχουν δύο είδη ηλεκτρικού φορτίου, το θετικό και το αρνητικό. Τα σωματίδια με θετικό φορτίο λέγονται πρωτόνια, ενώ αυτά με το αρνητικό είναι τα ηλεκτρόνια.

Υπάρχουν και τα νετρόνια με ουδέτερο φορτίο, αλλά για την ώρα δεν μας ενδιαφέρουν.

Βέβαια, όλα αυτά τα σωματίδια είναι μικροσκοπικά, οπότε προφανώς και δεν μπορούμε να τα δούμε. Για την ακρίβεια, τα πρωτόνια βρίσκονται μέσα στον πυρήνα ενός ατόμου, ενώ τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω του.

Γενικά, τα άτομα ενός στοιχείου έχουν ίσο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων, οπότε το φορτίο τους είναι ουδέτερο.

Τώρα, την όλη ζημιά την κάνουν τα ηλεκτρόνια, τα οποία υπό ορισμένες συνθήκες, κινούνται απ’ το ένα σώμα στο άλλο.

Έτσι, το αρχικό σώμα θα είναι θετικά φορτισμένο γιατί θα έχει πλέον περισσότερα πρωτόνια, και το δεύτερο σώμα θα είναι αρνητικά φορτισμένο.

Αυτή η μετατόπιση των ηλεκτρονίων γίνεται όταν δύο σώματα πλησιάσουν αρκετά το ένα στο άλλο, ή πιο συνηθισμένα όταν υπάρχει τριβή μεταξύ τους.

Αυτό το φαινόμενο είναι που ονομάζουμε στατικός ηλεκτρισμός, είναι δηλαδή όταν ένα σώμα είναι θετικά ή αρνητικά φορτισμένο.

Προσοχή, δεν έχει σημασία αν το αντικείμενο δεν είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού. Ακόμα και στο ξύλο ή στο πλαστικό μπορεί να δημιουργηθεί στατικός ηλεκτρισμός, και ίσα-ίσα, είναι πιο εύκολο να δημιουργηθεί στατικός ηλεκτρισμός σε υλικά που είναι μονωτές.

Έχει σημασία το υλικό ενός αντικειμένου;

Το πόσο στατικό ηλεκτρισμό μπορεί να αποκτήσει ένα σώμα, εξαρτάται άμεσα απ’ το υλικό απ’ το οποίο είναι φτιαγμένο. Άλλα υλικά έχουν την τάση να χάνουν πιο εύκολα τα ηλεκτρόνια, και άρα να αποκτούν θετικό φορτίο. Ένα καλό παράδειγμα είναι ο αέρας και τα μάλλινα υφάσματα.

Άλλα πάλι έχουν την τάση να τραβάνε τα ηλεκτρόνια και να αποκτούν αρνητικό φορτίο. Τέτοια υλικά είναι ο πολυεστέρας και το πλαστικό.

Υπάρχουν βέβαια και υλικά που έχουν την τάση να μένουν ουδέτερα, όπως το βαμβάκι, και το ατσάλι.

Αν πάρουμε ένα αντικείμενο που έχει την τάση να δίνει ηλεκτρόνια, και το τρίψουμε πάνω σε ένα αντικείμενο που τραβάει ηλεκτρόνια, τότε δημιουργείται στατικός ηλεκτρισμός.

Εκκένωση του στατικού ηλεκτρισμού

Αυτό που βιώνουμε εμείς στην καθημερινότητά μας, και αυτό που τρέμουν όλοι όταν αγγίζουν εξαρτήματα υπολογιστών με γυμνά χέρια, είναι η εκκένωση αυτού του στατικού ηλεκτρισμού.

Ας πούμε ότι περπατήσαμε πάνω σε ένα χαλί – αυτά με το πολύ μαλλί.

Κατά την τριβή απ’ το περπάτημα, τα ηλεκτρόνια θα φύγουν απ’ το χαλί και θα περάσουν στις παντόφλες μας. Όσο περισσότερο περπατήσουμε στο χαλί, τόσο πιο μεγάλο θα γίνει αυτό το φορτίο.

Αυτά τα επιπλέον ηλεκτρόνια θα μεταφερθούν απ’ τις παντόφλες στο σώμα μας, εφόσον εμείς οι άνθρωποι είμαστε καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού.

Τα μέταλλα όμως είναι ακόμα καλύτεροι αγωγοί του ηλεκτρισμού. Με το που πλησιάσουμε κάποια μεταλλική επιφάνεια, όπως το χερούλι της πόρτας, λίγο πριν το ακουμπήσουμε, τα ηλεκτρόνια θα μεταφερθούν γρήγορα απ’ το χέρι μας πάνω στο χερούλι.

Αυτή η ακαριαία μεταφορά των ηλεκτρονίων ζεσταίνει τον αέρα ανάμεσα στο χέρι μας και στο χερούλι, και εμείς νιώθουμε αυτή τη θερμότητα σαν ένα μικρό ηλεκτρικό σοκ.*

Μπορεί ο στατικός ηλεκτρισμός να βλάψει τον υπολογιστή μου;

Αυτό το σοκ που περιγράψαμε είναι ακίνδυνο για το σώμα μας. Είναι μια στιγμιαία εκκένωση, δεν πρόκειται να πάθουμε τίποτα.

Όμως δεν ισχύει το ίδιο και για τα ηλεκτρικά κυκλώματα.

Για αρχή να πούμε ότι η ηλεκτρική τάση που δημιουργείται από μια τέτοια εκκένωση, μπορεί να είναι της τάξεως των 20.000V με 25.000V.

Ναι, σωστά διαβάσατε, χιλιάδες Volt.

Σκεφτείτε ότι οι πρίζες στο σπίτι μας φτάνουν μόλις τα 230V.

Ο λόγος που δεν παθαίνουμε τίποτα από μια τέτοια τάση, είναι ότι η ένταση του ρεύματος είναι πολύ μικρή. Δηλαδή τα ηλεκτρόνια, παρότι κινούνται πολύ γρήγορα, είναι πολύ λίγα σε αριθμό για να μας κάνουν ζημιά.

Μια τέτοια “σπίθα” όμως, ναι, μπορεί να κάνει ζημιά στον ηλεκτρονικό μας εξοπλισμό. Ειδικά στα εργοστάσια κατασκευής παίρνουν σοβαρά μέτρα κατά του στατικού ηλεκτρισμού.

Εκεί όχι μόνο μπορεί να καταστραφεί κάποιο εξάρτημα, αλλά με όλα τα μηχανήματα και τον εξοπλισμό που διαθέτουν, μπορεί να προκληθεί ακόμα και έκρηξη ή φωτιά από στατικό ηλεκτρισμό.

Πείτε όμως ότι θέλουμε να στήσουμε έναν υπολογιστή. Χρειαζόμαστε όντως αντιστατικά βραχιολάκια, αντιστατικές επιφάνειες, αντιστατικά ρούχα;

Πρέπει μήπως να ακουμπήσουμε ένα καλοριφέρ για να γειωθούμε; Και τέλος πάντων, κινδυνεύουν τα εξαρτήματα που θα ακουμπήσουμε απ’ τον στατικό ηλεκτρισμό;

Τι παθαίνουν τα κυκλώματα

Ο κίνδυνος είναι σίγουρα υπαρκτός, και το κακό είναι ότι έρχεται ύπουλα. Η ζημιά από στατικό ηλεκτρισμό τις περισσότερες φορές θα περάσει απαρατήρητη.

Ειδικά αν πρόκειται για μικρό ηλεκτροστατικό σοκ, που δεν θα το νιώσουμε καν στα χέρια μας, είναι δύσκολο να αντιληφθούμε ότι προκαλέσαμε ζημιά.

Για να σας δώσουμε να καταλάβετε, χρειάζεται μόλις 5V-10V για να προκληθεί ζημιά σε κάποιο κύκλωμα του υπολογιστή.

Για να νιώσουμε όμως εμείς την ύπαρξη του στατικού ηλεκτρισμού, να νιώσουμε δηλαδή τη “σπίθα”, τα Volt θα πρέπει να φτάνουν τα 1500 και βάλε. Αντιλαμβάνεστε λοιπόν ότι υπάρχει και στατικός ηλεκτρισμός που δεν τον νιώθουμε.

Αν ακουμπήσουμε το εσωτερικό του υπολογιστή και δεν καταλάβουμε κάτι, δεν σημαίνει απολύτως τίποτα.

Ενδέχεται να κάψαμε δύο-τρία από τα εκατομμύρια τρανζίστορ που έχει ένα κύκλωμα, χωρίς καν να το αντιληφθούμε.

Αυτό σημαίνει ότι ο υπολογιστής θα δουλεύει μια χαρά, μέχρι που κάποια στιγμή, μπορεί να μας παρουσιάσει μια μπλε οθόνη. Δεν θα μπορούμε να βρούμε την αιτία, θα την αγνοήσουμε, θα κάνουμε φορμάτ, και μετά από καιρό, μπορεί να δούμε κι άλλη μπλε οθόνη και να ψάχνουμε να βρούμε τι ήταν.

Άλλες φορές, μπορεί όντως να είναι τόσο μεγάλη η ζημιά εξαρχής, που το μηχάνημα να μην ανοίγει καν.

Έρχεται ας πούμε η καινούργια κάρτα γραφικών μας, τη συνδέουμε στον υπολογιστή, και δεν λειτουργεί. Τι κάνουμε; Τη στέλνουμε πίσω στο κατάστημα και λέμε ότι ήρθε DOA – Dead On Arrival.

Και μπορεί όντως να είναι έτσι, έλα όμως που μπορεί εμείς να τη χαλάσαμε με τον στατικό ηλεκτρισμό. Φυσικά το κατάστημα θα μας την αντικαταστήσει, είναι αδύνατον να βρεθεί ότι τη ζημιά την προκαλέσαμε εμείς.

Κάποιοι ισχυρίζονται και επιμένουν ότι δεν παίρνουν ποτέ μέτρα προστασίας κατά του στατικού ηλεκτρισμού και δεν είχαν ποτέ πρόβλημα. Εμείς θα θέσουμε ένα πολύ απλό ερώτημα σε όσους κάνουν τέτοιους αβάσιμους ισχυρισμούς.

Πώς είστε σίγουροι ότι δεν είχατε ποτέ πρόβλημα; Δεν είχατε ποτέ μπλε οθόνες στον υπολογιστή σας; Δεν αντιμετωπίσατε ποτέ αστάθεια στο σύστημά σας; Δεν σας ήρθε ποτέ κάποια μνήμη RAM ή κάποια μητρική DOA;

Πώς προστατευόμαστε απ' τον στατικό ηλεκτρισμό

Οπότε, πώς μπορούμε να προφυλαχτούμε από τον στατικό ηλεκτρισμό όταν στήνουμε έναν υπολογιστή;

Όχι. Δεν χρειάζεται να γειωθούμε όταν χειριζόμαστε ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Παρότι δεν βλάπτει, δεν είναι απαραίτητο.

Το μόνο που χρειάζεται είναι να έχουμε το ίδιο ηλεκτρικό φορτίο με τα εξαρτήματα που ακουμπάμε. Αυτό μπορεί να γίνει πολύ απλά ακουμπώντας το κουτί του υπολογιστή που θα συναρμολογίσουμε.

Ό,τι στατικός ηλεκτρισμός είχε συσσωρευτεί στο σώμα μας, θα εκτονωθεί επάνω στο κουτί και θα αποκτήσουμε ίδιο ηλεκτρικό φορτίο. Δεν είναι απαραίτητο να πιάσετε κάποιο καλοριφέρ ή κάτι τέτοιο, αλλά φυσικά ένα μέτρο προστασίας παραπάνω, δεν έβλαψε ποτέ κανέναν.

Και ναι, ένα αντιστατικό βραχιολάκι που το έχουμε στον καρπό μας και είναι συνδεδεμένο με το κουτί, σίγουρα αποτρέπει τη συσσώρευση στατικού ηλεκτρισμού.

Αν χειρίζεστε καθημερινά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, ένα τέτοιο βραχιολάκι θα σας είναι χρήσιμο για να μην έχετε συνέχεια στο νου σας να ακουμπάτε το κουτί του υπολογιστή.

Ωστόσο, το ειδικό βραχιολάκι δεν απαραίτητο για κάποιον που θα στήσει μία φορά τον υπολογιστή του και δεν θα το χρησιμοποιήσει ποτέ ξανά. Με δύο-τρία απλά μέτρα προστασίας, μπορείτε να κοιμάστε ήσυχοι χωρίς να φοβάστε ότι προκαλέσατε κάποια ζημιά στα ηλεκτρονικά κυκλώματα του υπολογιστή σας.

Πρώτον, όπως είπαμε, πριν πιάσουμε οτιδήποτε άλλο, ακουμπάμε το κουτί του υπολογιστή.

Έπειτα, φροντίζουμε να ελαχιστοποιήσουμε την επαφή με τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Τα βγάζουμε απ’ το κουτί τους μόνο όταν είναι να τα τοποθετήσουμε στη θέση τους, και προς Θεού, δεν ακουμπάμε τις επιφάνειες με τα ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Τα πιάνουμε όσο μπορούμε από μεταλλικές επιφάνειες και από τα πλάγια.

Και φυσικά, όσο στήνουμε τον υπολογιστή, αποφεύγουμε την επαφή με επιφάνειες όπως χαλιά, ρούχα από πολυεστέρα, ή κάποιο κατοικίδιο.

Αντιστατικές σακούλες

Τέλος, κάποια από τα εξαρτήματα έρχονται μέσα σε αντιστατικές σακούλες. Οι μητρικές ή οι κάρτες γραφικών, για παράδειγμα, βρίσκονται πάντα μέσα σε τέτοιες σακούλες.

Τι σημαίνει όμως αντιστατική σακούλα; Εδώ κι αν υπάρχει μπέρδεμα.

Υπάρχουν διαφόρων ειδών αντιστατικές σακούλες, και συνήθως τις ξεχωρίζουμε από το χρώμα. Οι πιο δημοφιλείς είναι οι γκρι και ροζ.

Και τα δύο είδη είναι σχεδιασμένα ώστε να μην επιτρέπουν τη δημιουργία στατικού ηλεκτρισμού. Δηλαδή οι επιφάνειές τους αντιστέκονται στην αλλαγή του ηλεκτρικού τους φορτίου κατά τη μεταφορά.

Εν ολίγοις, όσο κι αν τις τρίψουμε αυτές τις σακούλες, δεν πρόκειται να αποκτήσουν θετικό ή αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Για τις ροζ μέχρι εκεί φτάνει η χάρη τους, δεν κάνουν τίποτα παραπάνω.

Οι γκρι από την άλλη υποτίθεται ότι έχουν και κάποιο αγώγιμο υλικό, έτσι ώστε να εμποδίσουν τον στατικό ηλεκτρισμό από το να εισέλθει μέσα στη σακούλα από κάποια εξωτερική πηγή.

Αν ακουμπήσουμε δηλαδή μια τέτοια σακούλα, ενώ έχουμε στατικό ηλεκτρισμό στα χέρια μας, θα εκτονωθεί επάνω στη σακούλα, χωρίς να βλάψει το εξάρτημα.

Ιστορίες για αγρίους

Λόγω αυτής της αγώγιμης στρώσης που έχουν αυτές οι σακούλες, έχουμε διαβάσει και ακούσει κατά καιρούς τα μύρια όσα.

Το ζήτημα συνήθως είναι για το πού πρέπει να βάλουμε τη μητρική κατά τη συναρμολόγηση υπολογιστή, και ναι, τα περισσότερα απ’ αυτά που ακούμε είναι μπούρδες.

Άλλοι λένε ότι δεν κάνει να βάλουμε τη μητρική επάνω στη σακούλα γιατί είναι ηλεκτρικά αγώγιμη. Μα αν δεν είναι ο υπολογιστής στην πρίζα, τι σημασία έχει που είναι αγώγιμη, απ' τη στιγμή που δεν θα περάσει ρεύμα;

Αλλά ας υποθέσουμε ότι οι υποστηρικτές αυτής της θεωρίας φοβούνται μήπως υπάρχει κάποιο “ξεχασμένο” φορτίο στους πυκνωτές. Σε μια τέτοια περίπτωση, ναι, θα υπήρχε πρόβλημα. Τους τη χαρίζουμε.

Άλλοι πάλι ισχυρίζονται ότι, αφού η σακούλα είναι μόνο απ' έξω ηλεκτρικά αγώγιμη, τότε μπορούμε να γυρίσουμε το μέσα-έξω, και να βάλουμε πάνω τη μητρική άφοβα.

Ειλικρινά, δεν μπορούμε να περιγράψουμε με πόσους τρόπους είναι λάθος αυτή η σκέψη.

Κατ' αρχάς, η αγώγιμη στρώση δεν είναι πάντα στην εξωτερική πλευρά. Συνήθως βρίσκεται ανάμεσα από μη αγώγιμες στρώσεις. Αλλά ας το παραβλέψουμε.

Ο λόγος που μια τέτοια σακούλα εμποδίζει τον στατικό ηλεκτρισμό απ' το να περάσει στο εσωτερικό, είναι γιατί όταν την έχουμε κλειστή, λειτουργεί ως ένας κλωβός Faraday.

Χωρίς να μπούμε σε λεπτομέρειες, θα πούμε ότι πρόκειται για ένα πλέγμα που θωρακίζει τον χώρο από ηλεκτρικά πεδία και ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Απ' τη στιγμή όμως που ανοιχτεί αυτός ο χώρος, παύει να λειτουργεί. Εν ολίγοις, με το που ανοίξουμε τη σακούλα, το εσωτερικό της παύει να εμποδίζει τον στατικό ηλεκτρισμό.

Να συναρμολογήσω υπολογιστή πάνω στην αντιστατική σακούλα;

Σύμφωνα με όσα είπαμε, δεν έχουμε κανέναν λόγο να χρησιμοποιήσουμε την αντιστατική σακούλα ως “αντιστατικό πάγκο εργασίας”.

Ο πραγματικός λόγος για τον οποίο δεν θέλουμε να βάλουμε τη μητρική πάνω στη σακούλα κατά τη συναρμολόγηση υπολογιστή, είναι γιατί ο στατικός ηλεκτρισμός που ενδεχομένως είχαμε στα χέρια μας, έχει μεταφερθεί στο εξωτερικό της μόλις την ακουμπήσαμε.

Και στο κάτω-κάτω, γιατί να παιδευόμαστε με την αντιστατική σακούλα; Το πιο απλό και ασφαλές είναι να τοποθετήσουμε τη μητρική επάνω στο κουτί της.

Είχατε ποτέ πρόβλημα με τον στατικό ηλεκτρισμό;

Εσάς σας προβλημάτισε ποτέ ο στατικός ηλεκτρισμός στη συναρμολόγηση υπολογιστή; Αντιμετωπίσατε ποτέ προβλήματα;

Αν σας άρεσε ο οδηγός, ή αν έχετε απορίες, γράψτε μας στα σχόλια.