Wellicht bestaat de zak uit meerdere lagen met een verschillende weerstand? Kan je dat meten?
Volgens de multimeter is de weerstand van beide oppervlakken 'oneindig'. Dan zal het dus een drielaags laminaat zijn. De drie lagen noem ik de buitenlaag L
1(isolator), de middenlaag L
2 (geleider) en de binnenlaag L
3 (isolator). De multimeter kan ook capaciteiten meten. Om de lagen daarmee te onderzoeken heb ik ik twee grote elektrodes van aluminiumfolie gemaakt, beide vierkant en 50 cm
2. Van de zak heb ik de randen afgeknipt zodat ik twee losse vellen laminaat kreeg; met een van beide vellen heb ik de volgende metingen gedaan.
- Meting 1: Beide elektrodes naast elkaar gelegd op tafel met een tussenruimte x, die ik gevarieerd heb van 1,5 cm tot 15 cm. Er bovenop het laminaat gelegd met de buitenlaag L1 naar onderen, dus tegen de elektrodes aan. Het laminaat platgedrukt met een blok kurk plus een gewicht, voor goed contact met de elektrodes. De capaciteit C1 tussen de elektrodes bleek 2 nF te zijn, onafhankelijk van tussenafstand x.
- Meting 2: Zelfde opstelling, maar met binnenlaag L3 naar onderen. De capaciteit C3 tussen de elektrodes bleek 1 nF te zijn, onafhankelijk van tussenafstand x.
- Meting 3: Controle. Zelfde als meting 1, maar met een gewoon plastic zakje i.p.v. laminaat. De capaciteit tussen de elektrodes bleek 0 nF te zijn.
- Meting 4: Ene elektrode op tafel gelegd, laminaat er bovenop, andere elektrode daar weer bovenop, de hele sandwich aangedrukt met een blok kurk plus gewicht. De capaciteit tussen de elektrodes bleek 1 nF te zijn.
Bij deze metingen heb ik met de multimeter ook de ohmse weerstand tussen deze grote elektrodes bepaald, wat lagere weerstanden zou kunnen opleveren dan mijn eerdere weerstandsmetingen tussen de meetpinnen van de multimeter. Toch bleek de weerstand telkens weer 'oneindig' (>200 MΩ) te zijn.
Conclusie:
- De capaciteit is onafhankelijk van x, dus laag L2 is een goede geleider vergeleken met de impedantie van C1 bij 50 Hz, dat is ruim 1 MΩ. (Impedantie = 1/ωC)
- Meting 1 is in principe vergelijkbaar met een parallelle plaatcondensator, omdat L2 geleidt. De gemeten capaciteit van 2 nF correspondeert met een plaatafstand van 0.04 mm in vacuum. Dat is van dezelfde grootteorde als de laagdikte van L1.
- In de praktijk is de typische elektrische ontlading vermoedelijk een vonk die overspringt van de vinger van een mens naar de de buitenlaag L1. De capaciteit is kleiner vanwege het kleine oppervlak van de plek waar de vonk L1 treft, en de 'frequentie' is veel hoger dan 50 Hz. Hoe groot de impedantie van C1 dan is valt niet te zeggen.
It is good to have a conductive material in ESD from 105 to 109Ω. Anything over 1010 Ω is considered insulative, and anything under conductive.
Welke weerstand zou daar bedoeld worden? Als het om stroom door L
1 loodrecht op het vlak gaat, dan had het oppervlak van de elektrodes vermeld moeten worden. Als het om stroom door L
1 parallel aan het vlak gaat, dan had behalve het oppervlak van de elektrodes ook hun tussenafstand vermeld moeten worden.
