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静电是如何产生的

文章来源: 作者: 发布时间:2014年04月14日 点击数:

静电形成的机理:
    静电产生的方式很多,主要有三种。
1、摩擦生电
这是最常见的很普通的静电产生方式。当两个非导体相互接触时,在界面处,由于两个作用面的能态差异,而发生电荷的转移。当它们分开时,两个物体表面将会各自带上不同的电荷,可能是电子(容易吸收电子的物质带负电荷),也可能是离子(容易释放电子的物质带正电荷)。人们可以将两个接触界面看作电容,当它们分开时,间距突然增大的瞬间,在其附近形成很强的静电场,产生很高的静电电压。随之产生力学效应(如对毛发、尘埃和纤维等物体有明显的吸附作用)、放电效应(如高压击穿、宽频带辐射或高频干扰等)和静电感应效应等。
    摩擦产生的静电可以达到很高的程度,如毛织物与合成纤维织物相互摩擦时,可能产生高达5000V以上的静电电压,有时还能看到火花与声响。穿泡沫鞋走路和穿尼龙工作服能产生上万伏静电。人体与物体的摩擦也会产生数百伏的静电。电子器件之间也会由于摩擦而带电,集成电路在普通塑料管内传递和运输的过程中即会带上静电,当这些器件从管内被取出并形成接地通路时,便会迅速放电,而使器件受到电冲击而失效。
    2、感应带电
带电表面的静电电场使邻近的中性导体极化而带电。    
    3、电荷存储形成容性电
由于所有物体都有自由空间电容,故聚集在物体上的电荷储存在物体的电  容内,而电荷与电容和电压之间的关系为Q=CV,当电荷  量Q为常数时,电容C减少,将会导致电压的增高。如果将一个带有一定电荷的物体由对地较低的位置移动到较高的位置时,其电容C会减少,而对地的电压则会升高,如果该物体为器件的话,一旦碰地,将可能被损坏,如果是人体,将会被电击。
电磁兼容测试绝缘物体在空间的电容,可示为:C=111r(PF),其中r为物体的表面积构成的球体的半径。如人体的表面积近似等于直径为1m的球形的面积。所以,人体的电容C50PF,而地球则约为700PF。