Γιατί μπορεί να αποθηκευτεί περισσότερη φόρτιση σε ένα μέταλλο εάν είναι πολύ γυαλισμένο από ό, τι όταν η επιφάνεια του είναι τραχύ;
* Κατανομή φόρτισης: Η φόρτιση τείνει να διανέμεται ομοιόμορφα σε μια επιφάνεια. Όταν μια επιφάνεια είναι τραχιά, έχει περισσότερη επιφάνεια. Αυτό σημαίνει ότι το ίδιο ποσό φορτίου μπορεί να εξαπλωθεί σε μια μεγαλύτερη περιοχή, με αποτέλεσμα χαμηλότερη πυκνότητα φορτίου.
* συγκέντρωση ηλεκτρικού πεδίου: Μια ομαλή, εξαιρετικά γυαλισμένη επιφάνεια οδηγεί σε υψηλότερη συγκέντρωση του ηλεκτρικού πεδίου σε αιχμηρά σημεία και άκρα. Αυτή η συγκέντρωση μπορεί να προκαλέσει τη διαρροή του φορτίου πιο εύκολα, μειώνοντας τη συνολική χωρητικότητα αποθήκευσης φορτίου.
* αιχμηρά σημεία και άκρα: Τα αιχμηρά σημεία και τα άκρα που υπάρχουν σε μια τραχιά επιφάνεια λειτουργούν ως "ελκυστικοί φορτίες". Το ηλεκτρικό πεδίο είναι ισχυρότερο σε αυτά τα σημεία, οδηγώντας σε υψηλότερη πυκνότητα φορτίου και μεγαλύτερη χωρητικότητα αποθήκευσης φορτίου.
Παράδειγμα:
Σκεφτείτε μια μεταλλική σφαίρα. Μια τέλεια ομαλή σφαίρα θα έχει μια ομοιόμορφη κατανομή φόρτισης. Αλλά εάν εισαγάγετε μικρές προσκρούσεις ή ανωμαλίες, θα έχετε μια μεγαλύτερη επιφάνεια για να διανείμετε την ίδια ποσότητα φόρτισης, μειώνοντας αποτελεσματικά την πυκνότητα του φορτίου.
Ωστόσο, υπάρχουν κάποιες προειδοποιήσεις:
* Πολύ ομαλές επιφάνειες: Εξαιρετικά ομαλές επιφάνειες, όπως αυτές που επιτυγχάνονται μέσω προηγμένων τεχνικών στίλβωσης, μπορούν να παρουσιάσουν ένα φαινόμενο που ονομάζεται "εκπομπή πεδίου". Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διαρροή φόρτισης ακόμη και αν η επιφάνεια είναι γεωμετρικά ομαλή.
* Ηλεκτροστατική εκκένωση: Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι η χωρητικότητα "αποθήκευσης φόρτισης" συχνά σχετίζεται με την ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στην ηλεκτροστατική εκκένωση (ESD). Σε αυτό το πλαίσιο, οι ομαλές επιφάνειες μπορεί να είναι ελαφρώς καλύτερες στην πρόληψη της ESD λόγω της χαμηλότερης συγκέντρωσης του ηλεκτρικού πεδίου, αλλά αυτή η διαφορά είναι γενικά αμελητέα.
Συμπερασματικά: Ενώ μια ομαλή επιφάνεια μπορεί να φαίνεται να έχει περισσότερη "αποθήκευση φόρτισης" λόγω της ομοιόμορφης κατανομής της, μια τραχιά επιφάνεια γενικά έχει υψηλότερη χωρητικότητα αποθήκευσης φορτίου λόγω της μεγαλύτερης επιφάνειας της και της "φόρτισης που προσελκύει" αποτέλεσμα των αιχμηρών σημείων και των άκρων της.
