Estera antiestática, ¿cómo funciona?

Primero, el tapete (¡y la conexión a la toma de tierra!) debe tener una resistencia lo suficientemente alta como para no causarle ningún daño (extra) cuando se trate de voltajes "normales" (digamos hasta el nivel de la red). Piense en Mega-Ohms, y preferiblemente más de una resistencia en serie para contrarrestar los problemas de falla de un solo punto.

En cuanto a la parte de circuito abierto / cerrado: piense en su cuerpo como una placa de un capacitor, la otra placa es la tierra (en forma de todo el metal conectado a tierra en su entorno). Ahora cuando tocas tu tapete, hay un camino cerrado. La parte que consideras abierta (tú y la tierra) es un condensador.

Otra forma de verlo es que para la electricidad static (a diferencia de la electrónica de corriente continua más o menos a la que estamos acostumbrados) un camino cerrado no es un requisito. Un exceso de carga tiende a extenderse y, preferiblemente, a encontrar un lugar con una escasez de carga para combinar. Este es un fenómeno temporal, que dura hasta que los cargos se compensan.

  

Digamos que me conecto al tapete con una muñequera antiestática, ¿cómo se supone que me ayude a descargar mi carga estática cuando no hay un circuito cerrado entre mí, el tapete y el suelo?

Como dice Wouter, su cuerpo puede comportarse como un condensador, almacenando carga eléctrica. Un buen ejemplo de una carga de almacenamiento corporal es en el invierno, quitarse un suéter o arrastrar los pies sobre una alfombra, luego tocar un pomo de la puerta: ¡ZAP! Esa pequeña chispa azul es miles de voltios de electricidad estática saltando de tu cuerpo cargado. La esterilla antiestática es muy ligeramente conductora. Entonces, si te pones la correa de la muñeca o tocas el tapete, esos miles de voltios se acoplan inofensivamente al suelo. La corriente fluye - desde su cuerpo, a través de la esterilla, hasta el suelo - simplemente porque su cuerpo tiene sustancialmente más carga que el suelo, lo cual es un desequilibrio, y la carga prefiere igualar.

  

Y digamos que estoy usando una fuente de alimentación que estoy alimentando desde la red eléctrica, y el clip positivo de la fuente toca la alfombrilla accidentalmente. ¿No sería un escenario peligroso para mí estar en contacto con el tapete?

Si la alfombrilla fuera muy conductora, sí. Pero la colchoneta no es, solo es muy ligeramente conductora, el equivalente a Megaohms de resistencia. Y tiene que ser, para disipar esos miles de voltios de forma segura y lenta. La resistencia es tan grande, que cualquier tipo de "cortocircuito en una fuente de alimentación de sobremesa" sería imperceptible para nosotros.

El modelo de elementos concentrados que todos aprendemos donde los flujos de corriente en los bucles y componentes no tienen carga neta es solo eso, un modelo. Para muchos propósitos, es un muy buen modelo, pero no cubre todos los casos.

En realidad, los cargos netos pueden y se acumulan en objetos. Estas cargas son pequeñas pero el voltaje (diferencias de potencial) puede ser muy grande. A esto lo llamamos "electricidad estática".

Cuando dos objetos conductores, al menos uno de los cuales lleva una carga eléctrica, se acercan lo suficiente, el aislamiento entre ellos se romperá y los voltajes se igualarán. Esa avería puede causar graves daños a la electrónica.

El punto de una estera o pulsera antiestática es proporcionar un camino a tierra que no sea un buen conductor ni un buen aislante. Esto permite que la carga se desangre lentamente y que el elemento alcance un equipotencial con la tierra sin causar daños.

La correa para la muñeca (conectada a la alfombrilla) garantiza que usted y la electrónica (que se encuentran en el mapa) se encuentren en el mismo nivel potencial. Sin una diferencia de nivel, no hay descarga.

Todo es genial, pero solo permite que el pequeño sistema local (you + mat + electronics) esté en el mismo nivel. Ese otro chico a tu lado podría estar en un nivel completamente diferente. Si él tocara tus cosas, las cosas todavía podrían freír. Si todas las alfombrillas están en el nivel del suelo, todas están en el mismo nivel.

1. la correa para la muñeca atrae tu potencial a la colchoneta
2. el cable de tierra tira del potencial de la alfombrilla (y, por lo tanto, de usted) a tierra, donde están todas las alfombras