ESD یا تخلیه الکترواستاتیک چیست؟ (چرا گاهی دست در تماس با اجسام، جرقه می‌زند؟)

این ترم (۹۳۱) با ارائه چهار کتاب الکترونیکی از دروس دانشگاه، رکورد شکستیم:

- جزوه درس نمایه سازی

- جزوه درس سخت افزار کامپیوتر و یا دوره A+‎

- جزوه برنامه نویسی وب با زبان PHP

- جزوه ویندوز سرور (که در حال آماده‌سازی است)

با اینکه بیشتر زحمت به دوش دانشجویان بود (و من از همه دانشجویانی که در طول ترم این تکلیف مهم را با جدیت انجام دادند تشکر می‌کنم) اما بازبینی و آماده‌سازی نهایی هر کدام از آن‌ها چند روز از من وقت گرفته است. جزوات بسیار عالی‌ای از آب در آمدند و همانطور که بقیه جزوات ما مرجع تدریس خیلی از اساتید است، این‌ها نیز إن شاء الله منابع خوبی خواهند شد.

اگر دانشجوی رشته کامپیوتر هستید (و یا حتی نیستید)، پیشنهاد می‌کنم این جزوات به خصوص جزوه سخت‌افزار را (و به ویژه از صفحه ۱۵ به بعد) مطالعه کنید. شاید چند ساعت بیشتر مطالعه آن‌ها طول نکشد اما اطلاعات بسیاری نصیبتان خواهد شد.

به هر حال، بخشی از جزوه سخت افزار را اینجا می‌گذارم:

ESD چیست؟

مطمئناً تا به حال اتفاق افتاده که دستتان را به یک شیئ فلزی بزنید و شاهد یک جرقه نسبتاً دردناک باشید! این جرقه گاهی می‌تواند خیلی خطرناک باشد. این ویدئو را ببینید و دقت کنید که وقتی آن خانوم لباسش را تکان می‌دهد و سپس دستش را نزدیک نازل بنزین می‌برد چه اتفاقی می‌افتد:

 به بار الکتریکی که در یک جسم جمع می‌شود در اصطلاح الکترواستاتیک یا الکتریسیته ساکن گفته می‌شود. این بار به محض تماس با شیئ دیگر که بار کمتری دارد، به آن شیئ منتقل می‌شود تا حالت تعادل در هر دو شکل گیرد. به این انتقال از یک شیئ به شیئ دیگر در اصطلاح «تخلیه الکتریسیته ساکن» یا ElectroStatic Discharge گفته می‌شود.

نمونه بارز ESD همان رعد و برق است. ابرها بر اثر مالش به یکدیگر، باردار می‌شوند و به دنبال محلی برای تخلیه خود هستند. نزدیک‌ترین محل‌ها، ساختمان‌های چند طبقه هستند، بنابراین از آن‌جاها به زمین منتقل می‌شوند...

خطر ESD برای قطعات کامپیوتر، لپ‌تاپ و موبایل

یکی از مهم‌ترین دلایل ایجاد مشکل برای قطعات کامپیوتر، همین ESD است. این موضوع از آن‌جا نشأت می‌گیرد که بدن انسان تحمل 2000 تا 3000 ولت برق ساکن را دارد و کمتر از 2000 ولت الکتریسیته ساکن در بدن قابل احساس نیست. به خاطر تماس بدن با مواد پشمی و پلاستیکی میزان قابل توجهی (گاهی تا چند صد ولت) الکتریسیته ساکن در بدن انسان جمع می‌شود این الکتریسیته به محض یافتن راهی برای خروج از بدن، به اجسام دیگر منتقل می‌شود. بنابراین در صورتی که بدن شما دارای الکتریسیته ساکن باشد و دست خود را به قطعات فلزی کامپیوتر بزنید، آن قطعه با صدها ولت برق تماس خواهد داشت و این باعث سوختن آن قطعه می‌شود.

توجه کنید که اکثر قطعات کامپیوتر حتی با ۳۰ ولت برق می‌سوزند!

نکته جالب این است که ممکن است یک قطعه پس از احساسِ شوکِ ESD، درست کار کند، اما پس از مدتی (به‌طور مثال پس از خاموش کردن کامپیوتر) از کار بیفتد، بنابراین اکثر اوقات افراد متوجه نمی‌شوند که خرابی کامپیوتر به چه دلیل بود! اکثراً می‌گویند: ما کامپیوتر را خاموش کردیم، بعد از آن دیگر روشن نشد!

نکاتی در مورد جلوگیری از ESD

-    از پوشیدن لباس‌های پشمی یا پلاستیکی یا لباس‌هایی که الکتریسیته ساکن تولید می‌کنند، در هنگام کار با قطعات کامپیوتر خودداری کنید.
-    از کاورهایی که استاندارد نیستند برای پوشاندن قطعات کامپیوتر استفاده نکنید چراکه گاهی این کاورها خودشان ESD ایجاد می‌کنند.
-    اکثر قطعات کامپیوتر همراه با کاورهایی ارائه می‌شوند که در اصطلاح به آن Anti-Static Bag (کیف ضد الکتریسیته ساکن) گفته می‌شود. در صورتی که می‌خواهید یک قطعه را برای مدت طولانی کنار بگذارید حتماً در این نوع کیف‌ها قرار دهید.

کیف‌های ضد الکتریسیته ساکن

-    در هنگام کار با قطعات کامپیوتر از دست‌بندهای ضد الکتریسیته ساکن (Anti-Static Wrist Strap) استفاده کنید. یک سرِ دست‌بند را به کیس متصل کنید. البته در هنگام کار با مانیتور و منبع برق از دست‌بند استفاده نکنید.
-    الکتریسیته ساکن در صورتی جریان می‌یابد که با جسمی برخورد کند که الکتریسیته کمتری نسبت به جسم اول داشته باشد.
-    ترجیحاً از سیم زمین (Ground Wire) استفاده کنید. یک سر این سیم معمولاً به پریزهای مخصوص که دارای Ground است، متصل می‌شود و سر دیگر آن به کیس یا قطعه‌ای که در حال تعمیر آن هستیم.

-    هوای سرد، رطوبت کمتری نسبت به هوای گرم دارد (خشک‌تر است)؛ بنابراین ESD بیشتر در هوای سرد و خشک که معمولاً در ماه‌های زمستانی عمومیت دارد مشاهده می‌شود.
-    برای پاک کردن اجزای کامپیوتر از پارچه‌ها و مواد پاک‌کننده ضد الکتریسیته ساکن استفاده شود.
-    در محیط‌های کاری از کفپوش‌های ضد الکتریسیته‌ی ساکن و همین‌طور نوارهای مخصوص کفش که ضد الکتریسیته‌ی ساکن هستند استفاده شود. ترجیحاً کفپوش را نیز به گراند پریز متصل کنید.

نکاتی در مورد ایمنی بدن در حین تعمیر کامپیوتر:

-    شما رسانای خوبی هستید! بنابراین وقتی با قطعاتی مانند مانیتور و منبع برق کار می‌کنید اگر آن‌ها در خازن‌های خود برقی را ذخیره کرده باشند از طریق شما به زمین جاری خواهد شد. پس در حین کار با این قطعات خود را به زمین وصل نکنید.
-    هرگز تا زمانی که مطمئن نشدید کلیه قطعات از برق جدا شده‌اند با آن‌ها کار نکنید.
-    با نکات مربوط به کمک‌های اولیه آشنا باشید. (CPR)
-    ترجیحاً تنها کار نکنید. (کار برق‌کاری)
-    هنگام امحاء قطعاتی مانند باتری‌ها، منبع برق و مانیتور دقت کافی را داشته باشید. (به‌طور مثال باتری ممکن است باعث آتش‌سوزی شود.)
-    معمولاً با هر قطعه یک Material Safety Data Sheet  یا MSDS یعنی «برگه اطلاعات سلامت مواد» ارائه می‌شود که در آن در مورد نحوه‌ی استفاده و نحوه‌ی امحاء قطعه توضیح داده شده است.
-    یک کپسول آتش‌نشانی در محل کار خود داشته باشید.
-    هنگام تخلیه پودر پرینتر لیزری مراقب پخش شدن ناگهانی آن باشید. این پودر ممکن است در عملکرد دستگاه‌هایی مانند هارد تأثیر منفی بگذارد.
-    هرگز به انتهای کابل فیبر نوری نگاه نکنید. لیزر موجود در آن ممکن است به چشم شما آسیب بزند.

شخصاً مدت‌هاست که به طور مثال وقتی صبح بیدار می‌شوم و یعنی از لای یک پتوی پشمی بیرون می‌آیم، قبل از دست زدن به موبایل یا تبلت، ابتدا دستم را به پایه‌های فلزی میز می‌زنم و سپس دستگاه را برمی‌دارم...

موفق باشید؛
حمید رضا نیرومند