الكهرباء الساكنة

الكهرباء الساكنة هي عدم توازن الشحنات الكهربائية داخل أو على سطح مادة ما. وتبقى الشحنة حتى تتمكن من التحرك بعيدًا على شكل تيار كهربائي أو عن طريق التفريغ الكهربائي . ويُستخدم مصطلح "ساكن" لتمييزها عن الكهرباء الجارية ، حيث تتدفق الشحنة الكهربائية عبر موصل كهربائي . ^{[ 2 ]}

تتولد الشحنة الكهربائية الساكنة عندما يتلامس سطحان أو ينزلقان على بعضهما ثم ينفصلان. وتُعدّ آثار الكهرباء الساكنة مألوفة لدى معظم الناس، إذ يمكنهم الشعور بها وسماعها، بل ورؤية شرارات عند معادلة الشحنة الزائدة عند تقريبها من موصل كهربائي (مثل مسار إلى الأرض)، أو من منطقة ذات شحنة زائدة ذات قطبية معاكسة (موجبة أو سالبة). وتنتج ظاهرة الصدمة الكهربائية الساكنة - أو تحديدًا التفريغ الكهروستاتيكي - عن معادلة الشحنة.  

تتكون المواد من ذرات متعادلة كهربائيًا في العادة، لاحتوائها على أعداد متساوية من الشحنات الموجبة ( البروتونات في نواتها ) والشحنات السالبة ( الإلكترونات في مدارات تحيط بالنواة). تتطلب ظاهرة الكهرباء الساكنة فصل الشحنات الموجبة عن السالبة. عند تلامس مادتين، قد تنتقل الإلكترونات من إحداهما إلى الأخرى، مما يُخلّف فائضًا من الشحنة الموجبة على إحداهما، وشحنة سالبة مساوية لها على الأخرى. وعند فصل المادتين، تحتفظان بهذا التفاوت في الشحنة. كما يُمكن أيضًا انتقال الأيونات .

فصل الشحنات الناتج عن التلامس

يمكن تبادل الإلكترونات أو الأيونات بين المواد عند التلامس أو الاحتكاك، وهو ما يُعرف بالتأثير الكهروإجهادي ، وينتج عنه شحن إحدى المادتين بشحنة موجبة والأخرى بشحنة سالبة. يُعدّ التأثير الكهروإجهادي السبب الرئيسي للكهرباء الساكنة كما نراها في حياتنا اليومية، وفي التجارب العلمية الشائعة في المدارس الثانوية التي تتضمن فرك مواد مختلفة معًا (مثلًا، فرك الفرو بقضيب أكريليك). يتسبب فصل الشحنات الناتج عن التلامس في انتصاب الشعر، مما يُسبب " التصاقًا ساكنًا " (على سبيل المثال، يصبح البالون الذي يُفرك بالشعر مشحونًا بشحنة سالبة؛ وعندما يكون بالقرب من جدار، ينجذب البالون المشحون إلى الجسيمات المشحونة بشحنة موجبة في الجدار، ويمكنه "الالتصاق" به، معلقًا عكس الجاذبية). ^{[ 3 ]}

يمكن إزالة الشحنات الساكنة أو منع تراكمها ببساطة عن طريق فتح نافذة أو استخدام جهاز ترطيب لزيادة نسبة الرطوبة في الهواء، مما يجعل الجو أكثر توصيلًا للكهرباء. ويمكن لأجهزة تأيين الهواء أن تؤدي المهمة نفسها. ^{[ 7 ]}

يمكن معالجة المواد الحساسة بشكل خاص للتفريغ الكهروستاتيكي باستخدام عامل مضاد للكهرباء الساكنة ، والذي يُضيف طبقة سطحية موصلة تضمن توزيع أي شحنة زائدة بالتساوي. تُعدّ مُنعمات الأقمشة وأوراق التجفيف المستخدمة في الغسالات ومجففات الملابس مثالاً على عامل مضاد للكهرباء الساكنة يُستخدم لمنع وإزالة الالتصاق الكهروستاتيكي . ^{[ 8 ]}

تُعدّ العديد من أشباه الموصلات المستخدمة في الإلكترونيات حساسة للغاية للتفريغ الكهروستاتيكي. وتُستخدم الأكياس الموصلة المضادة للكهرباء الساكنة بشكل شائع لحماية هذه المكونات. وغالبًا ما يقوم الأشخاص الذين يعملون على الدوائر التي تحتوي على هذه الأجهزة بتفريغ شحناتهم باستخدام سوار موصل مضاد للكهرباء الساكنة . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

في البيئات الصناعية، مثل مصانع الدهانات والطحين، وكذلك في المستشفيات، تُستخدم أحيانًا أحذية السلامة المضادة للكهرباء الساكنة لمنع تراكم الشحنات الساكنة الناتجة عن ملامسة الأرض. تتميز هذه الأحذية بنعال ذات موصلية جيدة. يجب عدم الخلط بين الأحذية المضادة للكهرباء الساكنة والأحذية العازلة، التي توفر فائدة معاكسة تمامًا ، وهي الحماية من الصدمات الكهربائية الخطيرة الناتجة عن التيار الكهربائي الرئيسي . ^{[ 11 ]} 

في تجميعات الكابلات الطبية وأسلاك التوصيل، يتولد ضجيج احتكاكي عشوائي عندما تحتك الموصلات المختلفة والعازل والمواد المالئة ببعضها البعض أثناء ثني الكابل وحركته. يُطلق على الضجيج المتولد داخل الكابل غالبًا اسم ضجيج التعامل أو ضجيج الكابل، ولكن من الأدق وصف هذا النوع من الإشارات غير المرغوب فيها بالضجيج الاحتكاكي. عند قياس الإشارات منخفضة المستوى، قد يُشكل الضجيج في الكابل أو السلك مشكلة. على سبيل المثال، قد يُصعّب الضجيج في تخطيط كهربية القلب أو أي إشارة طبية أخرى التشخيص الدقيق أو حتى يجعله مستحيلاً. يتطلب الحفاظ على الضجيج الاحتكاكي ضمن مستويات مقبولة اختيارًا دقيقًا للمواد، وتصميمًا دقيقًا، ومعالجة دقيقة أثناء تصنيع مادة الكابل. ^{[ 12 ]}

تحدث الشرارة المرتبطة بالكهرباء الساكنة بسبب التفريغ الكهروستاتيكي، أو ببساطة التفريغ الساكن، حيث يتم تحييد الشحنة الزائدة عن طريق تدفق الشحنات من أو إلى المحيط.

ينتج الشعور بالصدمة الكهربائية عن تحفيز الأعصاب أثناء مرور التيار الكهربائي عبر جسم الإنسان. وتختلف الطاقة المخزنة على شكل كهرباء ساكنة في جسم ما تبعًا لحجم الجسم وسعته ، والجهد الكهربائي المشحون به، وثابت العزل الكهربائي للوسط المحيط. ولنمذجة تأثير التفريغ الساكن على الأجهزة الإلكترونية الحساسة، يُمثل الإنسان بمكثف سعته 100 بيكوفاراد ، مشحون بجهد يتراوح بين 4000 و35000 فولت. عند لمس جسم ما، تُفرغ هذه الطاقة في أقل من ميكروثانية. ^{[ 13 ]} ورغم أن إجمالي الطاقة ضئيل، في حدود الميلي جول ، إلا أنه قادر على إتلاف الأجهزة الإلكترونية الحساسة. فالأجسام الأكبر حجمًا تخزن طاقة أكبر، ما قد يُشكل خطرًا مباشرًا على الإنسان عند ملامستها، أو قد يُسبب شرارة تُشعل الغازات أو الغبار القابل للاشتعال.

البرق

البرق مثال طبيعي مذهل على التفريغ الكهروستاتيكي. ورغم أن تفاصيله غير واضحة ومحل نقاش، يُعتقد أن فصل الشحنات الأولي مرتبط بتلامس جزيئات الجليد داخل السحب العاصفة. عمومًا، لا يمكن أن تستمر تراكمات الشحنات الكبيرة إلا في المناطق ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة (حيث تقل الشحنات الحرة الحركة في المحيط)، ولذا غالبًا ما ينتج تدفق الشحنات المعادلة عن تمزق الذرات والجزيئات المتعادلة في الهواء لتكوين شحنات موجبة وسالبة منفصلة، ​​تنتقل في اتجاهين متعاكسين كتيار كهربائي، مما يُعادل تراكم الشحنة الأصلي. عادةً ما تتفكك الشحنة الكهروستاتيكية في الهواء بهذه الطريقة عند حوالي 10000 فولت لكل سنتيمتر (10  كيلو فولت/سم) اعتمادًا على الرطوبة. ^{[ 14 ]} يُسخن التفريغ الهواء المحيط بشدة، مما يُسبب الوميض الساطع، ويُنتج موجة صدمية تُسبب الصوت المدوّي. إن صاعقة البرق هي ببساطة نسخة مُكبّرة من الشرارات التي تُرى في حالات التفريغ الكهروستاتيكي المنزلية. يحدث الوميض لأن الهواء في قناة التفريغ يسخن إلى درجة حرارة عالية جدًا لدرجة أنه ينبعث منه ضوء متوهج . أما دوي الرعد فهو نتيجة الموجة الصدمية المتولدة عن تمدد الهواء شديد السخونة.

تراكم الشحنات الساكنة في المواد القابلة للاشتعال والاحتراق المتدفقة

يمكن أن يؤدي تفريغ الكهرباء الساكنة إلى مخاطر جسيمة في الصناعات التي تتعامل مع المواد القابلة للاشتعال، حيث قد تتسبب شرارة كهربائية صغيرة في اشتعال مخاليط متفجرة. ^{[ 15 ]}

يمكن أن يؤدي تدفق المواد المسحوقة بدقة أو السوائل منخفضة التوصيل الكهربائي في الأنابيب أو من خلال التحريك الميكانيكي إلى تراكم الكهرباء الساكنة. ^{[ 16 ]} كما يمكن أن ينقل تدفق حبيبات مواد مثل الرمل عبر قناة بلاستيكية شحنة كهربائية، يمكن قياسها باستخدام جهاز قياس متعدد متصل برقاقة معدنية مبطنة للقناة على فترات منتظمة، وتتناسب هذه الشحنة تقريبًا مع تدفق الجسيمات. ^{[ 17 ]} وقد تصبح سحب الغبار المكونة من مواد مسحوقة بدقة قابلة للاشتعال أو الانفجار. وعند حدوث تفريغ كهربائي ساكن في سحابة غبار أو بخار، تحدث انفجارات. من بين الحوادث الصناعية الكبرى التي وقعت بسبب التفريغ الكهروستاتيكي انفجار صومعة حبوب في جنوب غرب فرنسا، ومصنع طلاء في تايلاند، ومصنع يصنع قوالب الألياف الزجاجية في كندا، وانفجار خزان تخزين في جلينبول ، أوكلاهوما في عام 2003، وعملية تعبئة خزانات متنقلة ومزرعة خزانات في دي موين ، أيوا وفالي سنتر، كانساس في عام 2007. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

تعتمد قدرة السائل على الاحتفاظ بشحنة كهربائية ساكنة على موصليته الكهربائية. فعندما تتدفق السوائل ذات الموصلية المنخفضة عبر الأنابيب أو تتعرض للتحريك الميكانيكي، يحدث فصل للشحنات نتيجة التلامس، ويُسمى هذا الفصل بـ" الكهرباء التدفقية" . ^{[ 21 ] [ 22 ]} تُسمى السوائل ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة (أقل من 50 بيكوسيمينز لكل متر) بالسوائل المُراكمة. أما السوائل ذات الموصلية التي تزيد عن 50  بيكوسيمينز لكل متر فتُسمى بالسوائل غير المُراكمة. في السوائل غير المُراكمة، تتحد الشحنات بسرعة فور انفصالها، وبالتالي لا يكون تراكم الشحنة الكهربائية الساكنة ذا أهمية. في صناعة البتروكيماويات ، تُعتبر 50  بيكوسيمينز لكل متر القيمة الدنيا الموصى بها للموصلية الكهربائية لإزالة الشحنة من السائل بشكل كافٍ.

قد تتراوح موصلية الكيروسين من أقل من 1 بيكوسيمنز لكل متر إلى 20  بيكوسيمنز/متر. وللمقارنة، تبلغ موصلية الماء منزوع الأيونات حوالي 10,000,000  بيكوسيمنز/متر أو 10  ميكروسيمنز/متر. ^{[ 23 ]}

يُعد زيت المحولات جزءًا من نظام العزل الكهربائي للمحولات الكهربائية الكبيرة وغيرها من الأجهزة الكهربائية. ويتطلب إعادة تعبئة هذه الأجهزة الكبيرة اتخاذ احتياطات ضد الشحنات الكهروستاتيكية للزيت، والتي قد تُلحق الضرر بعزل المحولات الحساس.

يُعدّ زمن الاسترخاء الساكن مفهومًا هامًا في السوائل العازلة. وهو مشابه لثابت الزمن τ (تاو) في دائرة RC . بالنسبة للمواد العازلة، يُعرَّف زمن الاسترخاء الساكن بأنه نسبة ثابت العزل الكهربائي الساكن إلى الموصلية الكهربائية للمادة. بالنسبة لسوائل الهيدروكربون، يُقارب هذا الزمن أحيانًا بقسمة العدد 18 على الموصلية الكهربائية للسائل. وبالتالي، فإن سائلًا ذا موصلية كهربائية تبلغ 1  بيكو سيمنز/متر، يكون زمن استرخائه المُقدَّر حوالي 18 ثانية. تتبدد الشحنة الزائدة في السائل بشكل شبه كامل بعد أربعة إلى خمسة أضعاف زمن الاسترخاء، أي 90 ثانية في المثال المذكور.

يزداد توليد الشحنات مع ارتفاع سرعات السوائل وزيادة أقطار الأنابيب، ليصبح ذا أهمية بالغة في الأنابيب التي يبلغ قطرها 200 مم  (8 بوصات  ) أو أكبر. ويُمكن التحكم الأمثل في توليد الشحنات الساكنة في هذه الأنظمة عن طريق الحد من سرعة السوائل. وينص المعيار البريطاني BS PD CLC/TR 50404:2003 (المعروف سابقًا باسم BS-5958-الجزء 2) الخاص بقواعد الممارسة للتحكم في الكهرباء الساكنة غير المرغوب فيها، على حدود سرعة تدفق السوائل في الأنابيب. ونظرًا لتأثير محتوى الماء الكبير على ثابت العزل الكهربائي للسوائل، يُوصى بأن لا تتجاوز السرعة الموصى بها لسوائل الهيدروكربونات التي تحتوي على الماء مترًا واحدًا في الثانية.

يُعدّ التوصيل الكهربائي والتأريض من الطرق الشائعة لمنع تراكم الشحنات. أما بالنسبة للسوائل ذات الموصلية الكهربائية الأقل من 10  بيكو سيمنز/متر، فإن التوصيل الكهربائي والتأريض لا يكفيان لتبديد الشحنات، وقد يلزم استخدام مواد مضادة للكهرباء الساكنة.

عمليات التزود بالوقود

يمكن أن يؤدي تدفق السوائل القابلة للاشتعال، كالبنزين، داخل الأنابيب إلى تراكم الشحنات الكهربائية الساكنة. وتُظهر السوائل غير القطبية ، كالبنزين والتولوين والزيلين والديزل والكيروسين والنفط الخام الخفيف ، قدرةً كبيرةً على تراكم الشحنات والاحتفاظ بها أثناء التدفق عالي السرعة. ويمكن أن تُشعل التفريغات الكهروستاتيكية أبخرة الوقود. ^{[ 24 ]} فعندما تكون طاقة التفريغ الكهروستاتيكي عاليةً بما يكفي، يمكنها إشعال خليط من أبخرة الوقود والهواء. وتختلف أنواع الوقود في حدود قابليتها للاشتعال ، وبالتالي تتطلب مستويات مختلفة من طاقة التفريغ الكهروستاتيكي للاشتعال.

يُعدّ التفريغ الكهروستاتيكي أثناء التزود بالبنزين خطرًا قائمًا في محطات الوقود . ^{[ 25 ]} كما اندلعت حرائق في المطارات أثناء تزويد الطائرات بالكيروسين. تُساعد تقنيات التأريض الحديثة، واستخدام المواد الموصلة، وإضافة مواد مضادة للكهرباء الساكنة، على منع تراكم الكهرباء الساكنة أو تبديدها بأمان. يُنصح العملاء الذين يحتاجون إلى ملء الحاويات في محطات الوقود بوضعها على الأرض أولًا حتى يتبدد أي تراكم للكهرباء الساكنة دون خطر نشوب حريق أو انفجار.

لا يُولّد تدفق الغازات في الأنابيب وحدها إلا القليل من الكهرباء الساكنة، إن وُجدت أصلاً. ^{[ 26 ]} ومن المتوقع أن آلية توليد الشحنة لا تحدث إلا عند حمل جزيئات صلبة أو قطرات سائلة في تيار الغاز.

تكسير الأوزون

يمكن أن يؤدي التفريغ الكهروستاتيكي في وجود الهواء أو الأكسجين إلى تكوين الأوزون ، الذي بدوره يُتلف الأجزاء المطاطية. وتُعدّ العديد من أنواع المطاط الصناعي حساسة لتشقق الأوزون . ويؤدي التعرض للأوزون إلى تشققات عميقة في المكونات الحيوية مثل الحشيات والحلقات المطاطية . كما أن أنابيب الوقود معرضة لهذه المشكلة ما لم تُتخذ إجراءات وقائية. وتشمل هذه الإجراءات إضافة مواد مضادة للأوزون إلى مزيج المطاط، أو استخدام مطاط صناعي مقاوم للأوزون. وقد شكّلت الحرائق الناجمة عن تشقق أنابيب الوقود مشكلة في المركبات، لا سيما في حجرات المحرك حيث يمكن أن تُنتج المعدات الكهربائية الأوزون.

قد تتفاوت الطاقة المنبعثة في تفريغ الكهرباء الساكنة ضمن نطاق واسع. ويمكن حساب الطاقة بالجول من سعة المكثف ( C ) للجسم والجهد الساكن V بالفولت (V) باستخدام الصيغة E  = ½ CV² ^{. [ 28 ]} وقدّر أحد الباحثين سعة مكثف جسم الإنسان بما يصل إلى 400 بيكوفاراد ، وجهدًا كهربائيًا قدره 50,000 فولت، يتم تفريغه، على سبيل المثال ، عند لمس سيارة مشحونة، مما يُحدث شرارة بطاقة 500 ملي جول. ^{[ 29 ]} وهناك تقدير آخر يتراوح بين 100 و300 بيكوفاراد و20,000 فولت، مما ينتج عنه طاقة قصوى تبلغ 60 ملي جول. ^{[ 30 ]} وينص معيار IEC 479-2 :1987 على أن التفريغ الذي تزيد طاقته عن 5000 ملي جول يُشكل خطرًا جسيمًا ومباشرًا على صحة الإنسان. ينص معيار IEC 60065 على أنه لا يمكن للمنتجات الاستهلاكية أن تطلق أكثر من 350 مللي جول في جسم الإنسان.       

يقتصر الجهد الأقصى على حوالي 35-40  كيلوفولت، وذلك بسبب تبديد الشحنة بفعل التفريغ الإكليلي  عند الجهود الأعلى. لا يمكن عادةً للبشر اكتشاف الجهود التي تقل عن 3000 فولت. يتراوح الجهد الأقصى الذي يتم تحقيقه عادةً على جسم الإنسان بين 1 و10  كيلوفولت، مع أنه في الظروف المثلى يمكن الوصول إلى 20-25  كيلوفولت. يؤدي انخفاض الرطوبة النسبية إلى زيادة تراكم الشحنة؛ فالمشي لمسافة 6  أمتار (20  قدمًا) على أرضية فينيل عند رطوبة نسبية 15% يؤدي إلى تراكم جهد يصل إلى 12  كيلوفولت، بينما عند رطوبة نسبية 80% يكون الجهد 1.5  كيلوفولت فقط. ^{[ 31 ]}

قد تشكل طاقة شرارة منخفضة تصل إلى 0.2  ملي جول خطر اشتعال؛ وغالبًا ما تكون طاقة الشرارة المنخفضة هذه أقل من عتبة الإدراك البصري والسمعي البشري.

طاقات الاشتعال النموذجية هي:

• 0.017 ملي جول للهيدروجين ،
• 0.2–2 ملي جول لأبخرة الهيدروكربونات ،
• 1-50 مللي جول للغبار الناعم القابل للاشتعال،
• 40-1000 مللي جول للغبار الخشن القابل للاشتعال.

تتراوح الطاقة اللازمة لإتلاف معظم الأجهزة الإلكترونية بين 2 و 1000 نانو جول. ^{[ 32 ]}

يلزم قدر ضئيل نسبيًا من الطاقة، غالبًا ما يتراوح بين 0.2 و2  ملي جول، لإشعال خليط قابل للاشتعال من الوقود والهواء. بالنسبة للغازات الهيدروكربونية والمذيبات الصناعية الشائعة، تكون طاقة الإشعال الدنيا اللازمة لإشعال خليط البخار والهواء في أدنى مستوياتها عندما يكون تركيز البخار في منتصف المسافة تقريبًا بين الحد الأدنى والحد الأعلى للانفجار ، وتزداد هذه الطاقة بسرعة كلما ابتعد التركيز عن هذا الحد الأمثل. يمكن إشعال رذاذ السوائل القابلة للاشتعال عند درجات حرارة أقل بكثير من نقطة الوميض . عمومًا، تتصرف رذاذات السوائل ذات أحجام الجسيمات التي يقل حجمها عن 10  ميكرومترات كالأبخرة، بينما  تتصرف الجسيمات التي يزيد حجمها عن 40 ميكرومترًا كالغبار القابل للاشتعال. تتراوح تراكيز الاشتعال الدنيا النموذجية للرذاذات بين 15 و50  غ/م³ ^. وبالمثل، فإن وجود الرغوة على سطح السائل القابل للاشتعال يزيد بشكل ملحوظ من قابليته للاشتعال. يمكن إشعال رذاذ الغبار القابل للاشتعال أيضًا، مما يؤدي إلى انفجار غباري ؛ ويتراوح الحد الأدنى للانفجار عادةً بين 50 و1000  غ/م³ ^؛ وتميل أنواع الغبار الأنعم إلى أن تكون أكثر قابلية للانفجار وتتطلب طاقة شرارة أقل للاشتعال. ويمكن أن يؤدي التواجد المتزامن للأبخرة والغبار القابل للاشتعال إلى تقليل طاقة الاشتعال بشكل كبير؛ إذ يمكن أن يقلل وجود 1% حجمي فقط من البروبان في الهواء من طاقة الاشتعال المطلوبة للغبار بمقدار 100 مرة. كما أن ارتفاع نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي عن المعدل الطبيعي يقلل بشكل كبير من طاقة الاشتعال. ^{[ 33 ]}

هناك خمسة أنواع من التفريغات الكهربائية :

• الشرارة الكهربائية هي السبب الرئيسي لمعظم الحرائق والانفجارات الصناعية التي يكون للكهرباء الساكنة دور فيها. تحدث الشرارات بين الأجسام ذات الجهود الكهربائية المختلفة. وتُستخدم إجراءات التأريض الجيد لجميع أجزاء المعدات، بالإضافة إلى اتخاذ الاحتياطات اللازمة لمنع تراكم الشحنات الكهربائية على المعدات والأفراد، كتدابير وقائية.
• يحدث التفريغ الكهربائي من سطح مشحون غير موصل أو سوائل غير موصلة عالية الشحنة. وتقتصر الطاقة الناتجة على حوالي 4 ملي جول. ولكي يكون التفريغ خطيرًا، يجب أن يتجاوز الجهد الكهربائي 20 كيلو فولت تقريبًا، وأن تكون قطبية السطح سالبة، وأن يكون هناك جو قابل للاشتعال عند نقطة التفريغ، وأن تكون طاقة التفريغ كافية للاشتعال. علاوة على ذلك، ولأن الأسطح تتمتع بكثافة شحنة قصوى، يجب أن تكون مساحة السطح المتأثر 100 سم². ولا يُعتبر هذا النوع من التفريغ خطرًا على سحب الغبار ^.
• يُعدّ التفريغ الكهربائي المنتشر عالي الطاقة وخطيرًا. ويحدث عندما يتعرض سطح عازل يصل  سمكه إلى 8 مم (مثل بطانة من التفلون أو الزجاج لأنبوب معدني مؤرض أو مفاعل) لتراكم شحنة كبيرة بين السطحين المتقابلين، مما يجعله يعمل كمكثف ذي مساحة كبيرة.
• يحدث التفريغ المخروطي ، المعروف أيضًا باسم تفريغ الفرشاة المتضخمة ، على أسطح المساحيق المشحونة ذات المقاومة التي تزيد عن 10 ^أوم  ، أو حتى في أعماق كتلة المسحوق. لا يُلاحظ التفريغ المخروطي عادةً في أحجام الغبار التي تقل عن  متر مكعب ^واحد . تعتمد الطاقة الناتجة على حجم حبيبات المسحوق وقيمة الشحنة، ويمكن أن تصل إلى 20  ملي جول. وتنتج أحجام الغبار الأكبر طاقات أعلى.
• يُعتبر التفريغ الإكليلي غير ضار.

• مانعة الصواعق
• الشحنة الكهربائية
• التفريغ الكهروستاتيكي
• مولد كهرساكن
• الكهرباء الساكنة
• التأثير الكهروإجهادي
• مولد فان دي غراف
• آلة ويمشورست

• وسائط متعلقة بالكهرباء الساكنة على ويكيميديا ​​كومنز
• تعريف الكهرباء الساكنة في قاموس ويكشنري