سعة الجسم

السعة الكهربائية للجسم هي خاصية فيزيائية للجسم البشري تتمثل في قدرته على العمل كمكثف . [ ^{1 ] وكأي} جسم موصل للكهرباء، يستطيع الجسم البشري تخزين الشحنة الكهربائية إذا كان معزولاً. وتختلف قيمة السعة الفعلية باختلاف البيئة المحيطة؛ فتكون منخفضة عند الوقوف على عمود دون وجود أي شيء قريب، بينما تكون عالية عند الاستناد إلى سطح معدني كبير معزول ولكنه مؤرض، مثل ثلاجة منزلية أو جدار معدني في مصنع.

عندما تُشحن سعة جسم الإنسان بجهد عالٍ عن طريق الاحتكاك أو غيره، قد ينتج عن ذلك آثار غير مرغوب فيها عند تفريغها فجأة على شكل شرارة . كما أن تأثير سعة الجسم على الدائرة الرنانة قد يُغير ترددها الرنيني ، مما يؤثر على أداء أجهزة الاستقبال اللاسلكية . ويمكن استخدام دائرة استشعار سعوية ، ترصد تغير سعة الجسم الناتج عن لمسة إصبع الإنسان، في شاشة اللمس أو مفتاح اللمس ، مما يسمح بالتحكم في الأجهزة دون الضغط على مفاتيح ميكانيكية .

يمكن أن يعمل الاحتكاك ببعض الأقمشة كمولد للشحنات الكهروستاتيكية التي يمكنها شحن جسم الإنسان إلى حوالي3 كيلو فولت  . يمكن أن تتلف بعض الأجهزة الإلكترونية بفعل الفولتية التي تصل إلى هذا الحد.١٠٠  فولت . قد تكون جهود الانهيار لأشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة بدون ثنائيات حماية أقل من ذلك. تحرص مصانع الإلكترونيات على منع تعرض الأشخاص للشحنات الكهربائية. ويختص فرع من صناعة الإلكترونيات بمنع تراكم الشحنات الساكنة وحماية المنتجات من التفريغ الكهروستاتيكي .

من الجدير بالذكر أن مزيجًا من الأحذية ذات النعال المصنوعة من مواد معينة، وانخفاض الرطوبة، وسجادة جافة، قد يتسبب في شحن سعة جسم الإنسان كهربائيًا إلى ما يصل إلى عشرات الكيلوفولتات بالنسبة للأرض. وبذلك، يشكل الإنسان وما يحيط به مكثفًا عالي الشحنة. ويمكن أن يؤدي الاقتراب من أي جسم موصل للكهرباء متصل بالأرض إلى حدوث صدمة كهربائية، بل وحتى شرارة مرئية.

تتراوح سعة جسم الإنسان في الظروف العادية عادةً بين عشرات ومئات البيكوفراد ، وهي قيمة صغيرة وفقًا للمعايير الإلكترونية المعتادة. ويُعد نموذج جسم الإنسان الذي حددته جمعية التفريغ الكهروستاتيكي (ESDA) نموذجًا لـمكثف سعته 100 بيكوفاراد  موصول على التوالي مع مقاومة 1.5 كيلو أوم . ^{[ 2 ]} على الرغم من أن حجم الإنسان أكبر بكثير من حجم المكونات الإلكترونية النموذجية، إلا أنه غالبًا ما يكون منفصلًا بمسافة كبيرة عن الأجسام الموصلة الأخرى. لكن التلامس المباشر مع جسم موصل آخر قد يتسبب في تفريغ مفاجئ للطاقة المخزنة على شكل شرارة . ورغم أن الصدمة الكهربائية الساكنة العرضية قد تكون مفاجئة، بل ومزعجة، إلا أن كمية الطاقة المخزنة منخفضة نسبيًا، ولن تضر الشخص السليم. لكنها قد تؤدي إلى ألم مؤقت ورد فعل مفاجئ قد يتسبب في حوادث أخرى. قد تتسبب الشرارة في تلف المواد الحساسة أو الأجهزة الإلكترونية، وفي حالات نادرة قد تشعل غازًا أو بخارًا قابلًا للاشتعال، مما يؤدي إلى نشوب حريق.

يمكن استخدام السعة الكهربائية للجسم لتشغيل مفاتيح اللمس (مثل مفاتيح المصاعد أو صنابير المياه). تستجيب هذه المفاتيح لاقتراب جزء من جسم الإنسان، عادةً طرف الإصبع. ولا تتطلب هذه المفاتيح تطبيق أي قوة على أسطحها، بل يتم استشعار السعة الكهربائية بين الأقطاب الكهربائية الموجودة على سطح الجهاز وطرف الإصبع.

تعتمد أجهزة استقبال الراديو على دوائر رنانة لعزل تردد إشارة معينة مرغوبة. كانت سعة الجسم مصدر إزعاج كبير عند ضبط أجهزة الراديو الأولى؛ إذ أن لمس مقبض الضبط الذي يتحكم في المكثف المتغير للجهاز كان يؤدي إلى ربط سعة الجسم بدائرة الضبط، مما يُغير تردد الرنين قليلاً. يجب أن يمنع تصميم هذه الدوائر، المُصممة ليتم ضبطها من قِبل المستخدم، تفاعل سعة جسم المستخدم مع دائرة الرنين، حتى لا يتأثر تردد الرنين. على سبيل المثال، يمكن وضع غطاء معدني خلف مقبض الضبط بحيث لا يؤثر وجود يد المستخدم على عملية الضبط.

يتم استغلال سعة الجسم في آلة الثيرمين لتغيير تردد المذبذبات الداخلية للآلة الموسيقية (يتحكم أحد المذبذبات في درجة الصوت ويتحكم الآخر في شدة الصوت ).

• السعة الذاتية
• سلسلة الاحتكاك الكهربائي
• التأثير الكهروإجهادي
• مصباح يعمل باللمس
• مصباح الاختبار : تعتمد بعض مجسات أجهزة اختبار الجهد على سعة الجسم

• وحدات BEM الكهروستاتيكية القابلة للتنزيل في MATLAB لحساب السعة الذاتية لجسم الإنسان وشبكات جسم الإنسان ذات الصلة.