Jednoduchý detektor statické elektřiny

V hodinách fyziky ještě ve třicátých letech dominovaly pokusy se statickou elektřinou. To je elektřina, která vzniká třením (ale i jinými způsoby) a jde vlastně o nepohyblivé či málo pohyblivé elektrické náboje, proto statická. Dnes, kdy se věnuje pozornost polovodičům a počítačům, upadla statická elektřina v zapomnění. Presto se ale občas ukáže být užitečná, ale i nebezpečná. Má se za to, že výbuch vzducholodi Hindenburg v roce 1937 byl způsoben elektrickým výbojem. Benzín se nesmí nalévat do kanystrů z umělých hmot, protože může vzniknout výboj. Za suchého nebo mrazivého počasí můžete dostat Elektrickou ránu i z větrovky, auto se při jízdě po asfaltu nabíjí až na 20 tisíc voltů a pracovní stůl radioamatéra by nemel být pokryt deskou z plastické hmoty, která se otěrem snadno nabijí a může ničit polovodiče. Statická elektřina však pomohla vybudovat i první generátory vysokého na­pětí pro jaderný výzkum a již v 18. století se ukázalo, že má příznivý vliv na růst rostlin (Berthoion, Noilet). Zahradníci také již dlou­ho vádí, že déšť provázený bouřkou je mno­hem vydatnější než déšť obyčejný.

Obr.: Detektor statické elektřiny. Tranzistory T2 a T3 lze použít libovolně nf typy, např. KC507 až 9.

Na obrázku je zapojení jednoduchého detektoru statické elektřiny s pouhými třemi tranzistory. Na vstupu je tranzistor řízený elektrickým polem KF520 a na jeho řídicí elektrodu je připojeno asi 25 cm drátu jako anténka. Potenciometrem P se nastaví pracovní bod lak, aby se svíticí dioda LED na výstupu právě slabě rozsvítila. Po přiblíženi k záporně nabitému předmětu se dioda rozzáří a naopak vlivem kladně nabitého předmětu hasne.  Spínačem, improvizovaným kouskem pružiny, občas elektrodu vybíjíme, ale můžeme to dělat i prsty. Velmi se podivíme, kolik je té elektřiny kolem nás, pod námi i na nás. Stačí držet přístrojek v ruce a jít po podlaze kryté PVC nebo si rukou přetřít svetr. 

Naprostá většina látek se třením (suchou rukou) nabíjí záporné. Můžeme tak zkusit PVC, novodur, polyethylen, umaplex, polystyrén, voskovaný papír aj. Naproti tomu sklo a filmové pásy (jsou z butylcelulózy) se nabíjejí kladně. Kladné ionty vysílá i televizní obrazovka, což rostlinám ani dětem nedělá dobře. Postavíme-li při bouřce přístrojek do okna, bude nám registrovat většinu blesků. Necítíme-li se v prádle nebo ve svetru dobře, zkusíme, zda se příliš neelektrizuje.

 Přístrojek můžeme aplikovat i na zajímavé hračky. Můžeme třeba z překližky vyříznout kočku, nebo alespoň její hlavu, použít dvou zeleně svíticích diod jako očí a vousy ve funkci antény. Po přiblíženi pásku PVC elektrizovaného prsty se oči rozzáří. V tom případě jsou diody zapojeny paralelně.

Ing. V. Patrovský, CSc.

Mladý elektronik č. 1/1991