Électricité statique - Principes. Problèmes. Applications

INTRODUCTION

1 - RAPPELS D’ÉLECTROSTATIQUE

• 1.1 - Grandeurs fondamentales
  Figure 1 - Balance de torsion réalisée par Coulomb
• 1.2 - Caractéristiques des milieux
• 1.3 - Lois de l’électrostatique

2 - MESURES DES GRANDEURS FONDAMENTALES

• 2.1 - Mesures de tension (ou de différence de potentiel)
  Figure 2 - Mesure d’une tension à l’aide d’un diviseur résistif Figure 3 - Mesure d’une tension à l’aide d’un diviseur capacitif Figure 4 - Électromètre à lame vibrante : schéma de principe Figure 5 - Voltmètre électrostatique sans contact : schéma de principe
• 2.2 - Mesures de champ électrique
• 2.3 - Mesures de charges électriques
  Figure 6 - Cylindre de Faraday Figure 7 - Mesure d’une densité superficielle de charge par la méthode d’induction Figure 8 - Électrode plane pour la mesure de densité superficielle de charge Figure 9 - Figure de poudre montrant un dépôt de charges négatives sur une surface isolante Figure 10 - Figure de poudre montrant un dépôt de charges positives sur une surface isolante

3 - ÉLECTRISATION DES MATÉRIAUX

• 3.1 - Électrisation aux interfaces solide-solide
  Tableau 1 - Valeurs du travail d’extraction de quelques polymères 
• 3.2 - Électrisation aux interfaces solide-liquide
• 3.3 - Quelques autres modes d’électrisation
  Figure 11 - Mécanisme de charge d’un conducteur par induction

4 - NUISANCES ET DANGERS DE L’ÉLECTRICITÉ STATIQUE

• 4.1 - Problèmes mécaniques liés aux forces électrostatiques
  Tableau 2 - Charges massiques relatives à différentes opérations industrielles 
• 4.2 - Problèmes liés aux décharges électrostatiques
• 4.3 - Décharge électrostatique et composants électroniques
  Figure 12 - Décharge d’un opérateur de capacité 150 pF avec R = 1 000  et V = 10 kV  Figure 13 - Décharge d’un chariot porté au potentiel de 2 kV  Tableau 3 - Tensions de susceptibilité de composants électroniques : ordre de [...]
• 4.4 - Décharge électrostatique et risques d’inflammation ou d’explosion
• 4.5 - Exemples de problèmes électrostatiques dans l’industrie
  Figure 14 - Exemples d’un opérateur se déchargeant sur un composant (modèle du corps humain) Figure 15 - Exemple d’un composant chargé se déchargeant sur une surface conductrice (modèle du composant chargé)

5 - PRINCIPES DE LUTTE CONTRE L’ÉLECTRICITÉ STATIQUE

• 5.1 - Présentation
• 5.2 - Suppression ou réduction de la génération de charges électriques statiques
• 5.3 - Écoulement des charges électriques statiques à la terre
• 5.4 - Protection contre les décharges électrostatiques
  Figure 16 - Problème de décharge électrostatique : schéma Tableau 4 - Exemples d’éléments sensibles aux DES 

6 - MOYENS DE LUTTE CONTRE L’ÉLECTRICITÉ STATIQUE

• 6.1 - Classification des matériaux du point de vue de l’électrostatique
  Figure 17 - Mesures à réaliser pour déterminer les propriétés électrostatiques d’un matériau Tableau 5 - Classement des matériaux suivant différentes normes 
• 6.2 - Conditions d’emploi des matériaux selon leurs caractéristiques
• 6.3 - Méthodes de mesure du temps de demi-décharge et de l’aptitude à la charge d’un matériau
  Figure 18 - FTMS 101 C. Méthode 4046 : schéma de principe de l’appareillage
• 6.4 - Matériaux et produits de lutte contre l’électricité statique
  Figure 19 - Éliminateur d’électricité statique type ECS1 (licence ONERA) (doc. VALITEC)
• 6.5 - Mise en pratique de la lutte contre l’électricité statique

7 - APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ STATIQUE

• 7.1 - Générateurs électrostatiques
  Figure 20 - Générateur haute tension de type Van de Graaf : schéma de principe Figure 21 - Générateur haute tension à cylindre tournant (Félici) : schéma de principe
• 7.2 - Électrophotographie
  Figure 22 - Processus xérographiques : les sept étapes
• 7.3 - Peinture et poudrage électrostatiques
• 7.4 - Dépoussiéreurs électrostatiques
• 7.5 - Applications diverses
  Figure 23 - Séparateur électrostatique à tambour tournant