Vzájemné přitahování a odpuzování nabitých těles má mnoho průmyslových aplikací, např. elektrostatické nanášení barev a naprašování, zachycování popílku v komínech, tisk na laserové tiskárně nebo fotokopírování.

Jeden z typů odlučovačů prachu je v podstatě uzemněná kovová roura, kterou prochází čištěný plyn. V ose je izolovaně upevněn napnutý ocelový drát připojený ke zdroji napětí několik desítek kV. Prachové částice jsou silně přitahovány k drátu, dotykem s ním se souhlasně zelektrují a následně jsou jím odpuzovány a přitahovány naopak ke stěnám roury. Protože jsou jen částečně vodivé, podrží si svůj elektrický náboj a usadí se na vnitřní stěně roury. Odtud se pak občas mechanicky sklepávají do zásobníku. Jiný typ odlučovače má uvnitř zděného komínového tělesa kladně nabitou kovovou síť, ve stěnách komínu jsou uzemněné kovové desky, na kterých se usazují prachové částice.


Odlučovač prachu v elektrárně Hodonín.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Na různé elektrické vodivosti rudy a hlušiny je založeno elektrostatické třídění rud. Drobně roztlučený materiál se sype na otáčející se kladně nabitý válec. Zrnka hlušiny jsou málo vodivá a dotykem s válcem se zelektrují podobně jako se drobné kousky papíru nabijí skleněnou tyčí a jsou k ní přitahovány. Zrnka hlušiny ulpí na otáčejícím se válci. Teprve až jejich váha převýší přitažlivou elektrostatickou sílu, zrnka hlušiny od válce odpadnou do zásobníku hlušiny. Zrnka rudy jsou vodivější, dotykem s válcem se nabijí kladně a jsou proto válcem odpuzována. Pomocná záporně nabitá elektroda poblíž válce je přitahuje tak, aby padala do druhého zásobníku.

Metodu elektrostatického kopírování vynalezl úředník amerického Úřadu pro patenty a vynálezy Chester Carlson, který vytvořil první elektrostatický obraz už v roce 1938. Původní název elektrografie se příliš neujal, nový název xerografie navrhnul jeden z profesorů klasických jazyků na universitě v Ohiu jako odvozeninu z řeckých slov xero – suchý a grafo – psaní. Roku 1961 dodala na trh firma XEROX první kopírku na běžný kancelářský papír.

Základem kopírky je válec, pokrytý vrstvičkou elektricky nabitého světlocitlivého materiálu. Místa, na která dopadne světlo, se stanou elektricky vodivými a náboj se z nich odvede. Neosvětlená místa zůstanou nabitá a na válci tak vznikne neviditelný elektrostatický "obraz" kopírované předlohy. Nepatrná nosná kulička (o průměru přibližně 0,3 mm) v xeroxovém kopírovacím stroji je pokryta částicemi černého prášku nazývaného toner, které jsou k ní přitahovány elektrostatickými silami. Při kopírování jsou záporně nabité částice toneru přetaženy z nosné kuličky na ta místa rotujícího válce, kde byl vytvořen kladně nabitý obraz kopírovaného dokumentu. Odtud jsou poté přitáhnuty na nabitý list papíru a na něj nakonec tepelně zažehleny – tím se vytvoří trvanlivá kopie.

Zcela podobnou konstrukci i funkci má i laserová tiskárna. Hlavní rozdíl je v tom, že elektrostatický obraz nevzniká odrazem světla od předlohy, ale dopadem uzoučkého laserového paprsku, řízeného počítačem. Zásobník toneru a světlocitlivý válec tvoří v laserové tiskárně jeden celek a při výměně toneru se nahrazují novou soupravou, zatímco v kopírce se doplňuje jenom toner.


Laserová tiskárna.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.

Elektrostatická stříkací zařízení využívají toho, že se kladně a záporně nabité částice vzájemně přitahují. Barva ve stříkací pistoli prochází silným elektrickým polem. Všechny částice barvy se v něm nabijí záporným nábojem, vzájemně se odpuzují a vytvářejí kužel kapiček stříkané barvy. Kladným protějškem je uzemněný díl, na který se má nanést barva. Nabité částice se pohybují ve směru siločar elektrostatického pole a s minimálními ztrátami se zachycují na povrchu stříkaného předmětu. To znamená, že při jednodušším tvaru předmětu stačí často stříkat barvu jen v jednom směru a předmět je nalakován ze všech stran. Elektrostatickým nanášením barev se dosáhne vysoké kvality nátěru.

V některých případech mohou být elektrostatické náboje nebezpečné. Např. při výrobě a úpravě některých tkanin, papíru, plastů apod. Velmi nebezpečné jsou náboje přenášené při čerpání hořlavých tekutin, např. benzinu. Běžně se setkáváme s elektrostatickými náboji při nošení oděvů z umělých vláken. Ve výbušném prostředí se takové oděvy nesmějí nosit. V takovýchto prostředích bývají neutralizátory, které vytváření kladně a záporně nabité částečky vzduchu, které vybíjejí vzniklé elektrostatické náboje.

Autor textu: 

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.