hvad er jord i elektronik

I "gamle dage" gik man meget op i, at ting skulle jordes. Således blev de indre elektriske dele afskærmet af et jordpotentiale, og man kunne ikke få stød, når man rørte ved komfur og vandhane på een gang. Nu har man HFI-relæer, der beskytter mod stød, og jording er der ikke så vigtig mere.

Denne term, "jord", er så blevet hængende, selvom radioen ikke er forbundet til jord.

Med "jord" indenfor elektronik menes blot et referencepoteniale, som alle andre potentialer måles ud fra.

Hvis du har et batteri på 4,5V er der en spænding mellem polerne på 4,5V. Hvis du nu forbinder -polen på dette batteri til +1000V, vil der på batteriets +pol være 1004,5V, altså stadig en spændingsforskel mellem batteriets poler på 4,5V, også selvom der er overskud af positive ladninger på batteriet -pol, der er blot lidt mere overskud af positive ladninger på batteriets +pol.

Så man har også spændingsforskel mellem to samlinger af ladninger, der begge er positivt ladede eller begge er negativt ladede, eller den ene pol er jordet ( i egentlig forstand ).

Når man roder med elektronikken i en PC anbefales det stadig at man selv først har kontakt til jord, da man evt. kan brænde noget af ellers. Jeg ved ikke helt hvorfor noget skulle kunne brænde af

"Afbrændingen" ( skaden ) sker grundet statisk elektricitet, men det hjælper ikke, selv at have kontakt til jord, hvis nu elektronikken ikke har. Mange piller stikket til PC'en ud af stikkontakten, når de skal rode, for egen sikkerheds skyld, og så er PC'en jo ikke jordforbundet.

En langt sikrere måde, er at "tøjre" sig til chassis/stel ( kald det hvad du vil ). Man kan købe færdige armbånd med ledning og krokodillenæb. Med dette udstyr er man klar til at "clipse sig på", og rode.

Det skal siges, at i alle de år jeg har rodet med elektronik, har jeg aldrig anvendt dette udstyr, og har aldrig brændt noget af, i hvert fald ikke på den bekostning. ( Armbåndet hjælper jo ikke, hvis man laver en decideret kortslutning. )

NB:  Det er mest FET-  og MOS-baseret elektronik, der er følsomt, handle with care !

#1

Hvis man forbinder batteriets negative pol til jord, vil den negative ladning overføres til jorden. Den er der stadig, men fordelt over hele jordkloden.

#2

De transistorer, der indgår i integrerede kredse, er så små, at en typisk strømstyrke er nede på aA niveauet. Gennemslagsspænding i isoleringerne ligger typisk under 10V, endda ofte på omkring 5V. Den ladning, der kan opbygges ved statisk elektricitet er stor nok til at begge disse niveauer overskrides kraftigt. Blot en berøring af den isolerende del af en integreret kreds er nok til ad kapacitiv vej at skabe overslag inde i kredsen. I mange tilfælde sker der tilsyneladende ikke nogen skade, men der kan godt være sket beskadigelse af en leder, nærmest som hvis man skærer et hak i en kobberledning med en kniv. Ved efterfølgende normal drift vil strømtætheden være forøget ved skadestedet, og den kan være så stor, at atomerne begynder at flytte sig væk fra stedet. Derved forværres skaden indtil lederen afbrydes og kredsen fejler. Det kan tage måneder. Man bør altid sørge for god forbindelse mellem hånd og PC-stel under arbejdet.

#4:    Ad:  Hvis man forbinder batteriets negative pol til jord, vil den negative ladning overføres til jorden. Den er der stadig, men fordelt over hele jordkloden. :

Du ødelægger pointen i #1:  Du kan da sagtens have et 4,5V batteri, der er statisk opladet til +1000V på katoden, og dermed til 1004,5V på anoden, begge potentialer målt i forhold til jord. Hvis du forbinder batteriets katode til jord, vil der da løbe elektroner fra jord til batteriet. Det samme sker hvis du forbinder batteriets anode til jord. Retning for overførsel af negative ladninger batteripol og jord imellem, afhænger af polens potentiale i forhold til jordpotentiale, og ikke af om polen er en anode eller katode, for hvor skulle "jorden" vide det fra ?

For den sags skyld, kan du statisk oplade en hel bil, inclusive dens akkumulator, til et højt/lavt potentiale: Kør en lang tur en sommerdag med tør luft. Gummidæk mod asfalt, eller hvad ved jeg, kan under kørsel oplade bilen til måske 4kV, men du mærker det ikke, for du sidder i et Faradays bur.

Parker bilen, og træd ud på jorden, så får du "en over fingrene", uanset om det er akkumulatorens anode eller katode, det er forbundet til bilens stel.  Akkumulatorens 12V er uden betydning.

Tip:  Lad evt. passagerer stå ud først, og lad dem tage skraldet.

#4

Læs lige trådstartersspørgsmål igen

#6:  Der er noget galt:  #4 er dig selv.

Men hvis du mener  #5:

Trådstarter forestiller sig, at katoden indeholder en samling negative ladninger, mens anoden indeholder en samling positive, altså at der er et overskud af negative ladninger på katoden, og at der er et overskud af positive ladninger på anoden, i forhold til jord.  Jeg prøver at forklare, at dette ikke nødvendigvis er rigtigt, for at batteri har en polspænding: Et overskud af positive ladninger på katoden på, skal vi sige 1%, og et overskud af positive ladninger på anoden på 1,01%, udgør også et fuldt funktionsdygtigt batteri, der blot har et positivt potentiale på begge poler, i forhold til jord.

Så hvis man forbinder en vilkårlig pol til jord, vil der i et splitsekund, løbe negative ladninger fra jord til batteriet. Herefter vil overskuddet af positive ladninger på batteriet spoler være:

0%  hhv. 0,01%,  hvis katoden forbindes til jord.

-0,01%  hhv. 0%, hvis anoden forbindes til jord.

I begge tilfælde bibeholdes potentialforskellen mellem bateriets poler. Det var vist det trådstarteren spurgte ind til.