Електростатика, це розділ електродинаміки в якому вивчають параметри, властивості та закономірності взаємодії відносно нерухомих електричних зарядів і тих електричних полів які ці заряди створюють.

Електростатика в побуті та виробництві – це застосування принципів електростатики, які вивчають статичні електричні заряди та їх взаємодію. В побуті ми стикаємось з електростатичними явищами при трінні деяких матеріалів (наприклад, одягу та пластику), а також при виникненні електричних розрядів, наприклад, у вигляді блискавки. На виробництві електростатика використовується в промисловості для фарбування, для роботи з порошками та пилом, а також для виготовлення електронних пристроїв.

Електростатика в побуті
Електростатичні явища: Накопичення електричного заряду на тілах під час контакту з іншими матеріалами (наприклад, гумові та пластикові предмети), тертя одягу, що може викликати статику. 
Електростатичні розряди: Блискавка, стримка статика, що виникає під час розрядження електричного заряду, можуть бути небезпечними. 
Застосування: Електростатичні системи використовуються для очищення повітря, для нанесення фарби методом електростатичного розпилення. 
Безпека: Необхідно уникати електростатичних розрядів, особливо при роботі з електронікою та небезпечними матеріалами. 
Електростатика на виробництві
Фарбування: Електростатичний розрив застосовується для фарбування, що дозволяє рівномірно розподілити фарбу на поверхню, зменшуючи витрати.
Очищення повітря: Електростатичні фільтри використовуються для очищення повітря від пилу та інших забруднень.
Виробництво електронних пристроїв: Електростатика використовується для виготовлення напівпровідників, мікросхем та інших електронних компонентів.
Робота з порошками та пилом: Електростатичні явища можуть викликати вибухи в промисловості, тому необхідно використовувати спеціальні заходи безпеки.

ЕЛЕКТРОННИЙ ЕЛЕКТРОСКОП ЗРОБЛЕНИЙ ВЛАСНОРУЧНО

Простіший 

Ще є друга схема за допомогою, цього індикатора електростатичного поля можна виявити заряджений об'єкт, що знаходиться на значному видаленні, показати полярність заряду (позитивний, негативний або заземлений) і відносний ступінь зарядженості.

У процесі роботи конденсатор C1 послаблює шуми змінного струму, але трохи знижує чутливість. Польовий транзистор MPF102 та резистор R1 утворюють дільник напруги. Коли затвор польового транзистора заземлений, вихідний сигнал дільника напруги дорівнює близько 4,5 В, даючи приблизно половинний відлік за шкалою приладу М1 - мікроамперметра на 200 мкА. При позитивно зарядженому об'єкті (подібно до скла потертого об бавовну) стрілка приладу відхилиться від середини шкали в позитивну сторону. Негативно заряджений об'єкт (наприклад, пластмасовий гребінець) даватиме негативне відхилення стрілки). Вся схема (включаючи джерело живлення 9В) має бути поміщена у металевий корпус.

Q — накопичувач заряду (короткий відрізок неізольованого дроту або невелика металева куля).

***

*******************************

MPF102 Аналоги/Analogues

1. BF256C Fairchild  
2. MPF102G ON Semiconductor 
3. MPF102 ON Semiconductor  JFET
4. 2SK3032 Panasonic 
5. J308-E3 Vishay Siliconix 
6. 2N4222 Central Semiconductor 

   ---

Еще один вариант!

Затвор полевого транзистора Q1 [2N4868], свободный от потенциала, связан только с гладким металлическим стержнем, на верхушке которого находится отполированный латунный шар. Этот стержень изолирован от корпуса шайбой из полистирола с большим отверстием.

Показание в измерительном приборе, вызванное статическим током стока полевого транзистора, если шар удален от оператора или другого объекта, устанавливается на ”0” с помощью потенциометра R2. Размах шкалы измерительного прибора пропорционален интенсивности заряда, накопленного каким-либо телом, если оно приближается к шару или удаляется от него. Электроскоп реагирует на заряженную бумагу или расческу.

***************************************************************

Рисунок 1 – Схема электронного электроскопа со световой индикацией

В получившемся приборе определение наличия и знака заряда осуществлялось разноцветными светодиодами.

Однако, после проведения ряда опытов стало ясно, что информативность данного прибора недостаточна. Электронный электроскоп со световой индикацией позволял определить только наличие и знак заряда: "положительный" или "отрицательный". Чувствительность прибора была низкой.

Было принято решение увеличить чувствительность прибора и заменить светодиоды стрелочным индикатором. Был изготовлен прибор по схеме, приведенной на рисунке 2:

Рисунок 2 – Схема электронного электроскопа со стрелочным индикатором

Основная идея приборов одинакова: в качестве чувствительного элемента (см. рисунок 3) к постоянному электрическому полю использован полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом, включенный в мост постоянного тока.

Рисунок 3 – Чувствительный элемент электронного электроскопа

Особенностью транзистора является то, что сопротивление канала зависит от действия электрических полей на затвор.

Если поднести такой чувствительный элемент к заряженному телу, то произойдет разбалансировка моста, плечами которого являются канал транзистора КП305Б и резисторы R1, R2, R3. Переменный резистор R1 служит для балансировки моста.

При изготовлении прибора была использована более современная элементная база (вместо транзисторов МП37 и МП41 (kусиления=10…50) была применена микросхема AD822N (kусиления=1млн), в схему включен переменный резистор (150к), позволяющий регулировать чувствительность прибора, вместо двух источников напряжения, использован один, но при этом, в схему включен конденсатор 4,7мкф, который убирает помехи и обеспечивает устойчивую работу моста постоянного тока).

Прибор из порогового превратился в аналоговый. Схемы порогового и аналогового сигналов приведены на рисунках 4, 5.

В аналоговом приборе ликвидирована зона нечувствительности (-1… +2), появилась возможность наблюдать уровень сигналов.

Таким образом, мы получили более информативный электронный электроскоп. Внешний вид прибора приведен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Внешний вид электронного электроскопа

Электронный электроскоп очень легок в обращении. Ниже приведен порядок работы с прибором.

Порядок работы

1. Повернуть регулятор чувствительности против часовой стрелки почти до упора. (Выставляем минимальную чувствительность).

2. Подключить электроскоп к источнику питания.

3. Выставить "0" на стрелочном индикаторе регуляторами точной и, при необходимости, грубой настройки.

Чувствительность прибора очень высока, поэтому установка "0" производится при закрытом фольгой чувствительном элементе прибора (экранирование) (см. рисунок 7).

Рисунок 7 – Установка "0"

4. Провести измерения.

5. По окончании проведения измерений, отключить электронный электроскоп от источника питания.

********************************

***