¿Puedo molerme a una cuchara?
Los tutoriales de actualización de computadoras portátiles recomiendan conectarse a tierra a los objetos metálicos que finalmente se conectan a la tierra literal (piso, Tierra), como la carcasa metálica de la computadora portátil, o una puerta metálica, calentador, etc. ¿Es esto realmente necesario? ¿No será suficiente simplemente tocar un conductor de carga neutra como una cuchara? Naturalmente, tiene una "capacidad electrostática" mucho menor y puede que necesite muchas cucharas, pero no presumo que se requiera una inmensa capacidad de descarga como la de la Tierra para una tarea como esta.
Respuestas
Supongamos que tenemos dos objetos aislados con capacitancias $C_1$ y $C_2$. Supongamos además que$C_1$ lleva una carga $Q_i$ (y por lo tanto está en potencial $V_i = Q_i/C_1$) mientras $C_2$es eléctricamente neutro. Supongamos que luego nos conectamos$C_1$ y $C_2$a través de un camino conductor. No es difícil demostrar que después de conectar estos dos objetos, el potencial de$C_1$ se convierte en $$ V_f = \frac{V_i}{1 + C_2/C_1}. $$ En particular, si $C_2 \ll C_1$, el potencial eléctrico de $C_1$no cambia mucho en absoluto. Por otro lado, si$C_2 \gg C_1$, entonces el potencial eléctrico de $C_1$ se reduce considerablemente.
Ojalá puedas ver a dónde voy con esto: tu cuerpo está $C_1$y $C_2$es el objeto que toca para deshacerse de cualquier carga eléctrica perdida que se haya acumulado en su cuerpo. La capacitancia de la Tierra es mucho mayor que su capacitancia, por lo que al tocarla, la carga eléctrica de su cuerpo se vuelve mucho menor. Si, por el contrario, tocas una cuchara, la cantidad de carga eléctrica en tu cuerpo no se reduce en absoluto, por lo que aún corres el riesgo de freír tus aparatos electrónicos.
Además, dentro de un orden de magnitud, la capacitancia de un cuerpo "no estructurado" (es decir, uno que no está diseñado específicamente para contener mucha carga, como un capacitor) es directamente proporcional a su tamaño físico. Dado que una cuchara tiene aproximadamente 1/10 de su tamaño (dentro de un orden de magnitud), tiene aproximadamente 1/10 de la capacitancia de su cuerpo (dentro de un orden de magnitud). Esto significa que para deshacerse de manera efectiva de cualquier carga en su cuerpo, necesita tocar un objeto neutral que sea mucho más grande que usted.
No es necesario que sea la Tierra en sí, pero para la mayoría de nosotros está cerca. Es de suponer que un astronauta en la ISS podría aterrizar efectivamente tocando una pared del módulo en el que se encuentra; pero como en la Tierra, el simple hecho de tocar una cuchara tampoco les quitaría mucha carga.
Debe asegurarse de que tanto usted como todos los objetos que toque se descarguen a un potencial insignificante.
Incluso si todo tiene el mismo alto potencial, la carga se acumulará en los puntos altos y se extenderá a otros componentes cuando los toque.
Por lo tanto, debe asegurarse de que cada cuchara se descargue adecuadamente en la preparación. ¿A qué descargarías la cuchara? La tierra sería sin duda la apuesta más segura, y solo si estuvieras en un lugar eléctricamente aislado necesitarías encontrar una alternativa, como llevar tu trabajo dentro de una habitación de metal y descargarlo en la pared más cercana. Habiendo hecho todo eso, ¿quién necesita cucharas?