靜電的概念

日期：2024-05-16 12:35

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摘要：

靜電的概念

　　靜電（Electrostatic）就是物體表麵過剩或不足的靜止電荷。靜電是一種電能，它留存於物體表麵：靜電是正電荷和負電荷在局部範圍內失去平衡的結果：靜電是通過電子或離子的轉移而形成的。

　　靜電現象已為人們所熟悉，當天氣乾燥時用塑料梳子梳頭時會產生放電聲；用毛皮磨擦後的鋼筆杆可吸引小紙屑（當電荷密度達到106C/m2）；脫下合成纖維衣服時產生的劈啪聲；夜間還可以看到火花（空氣的擊穿場強為30KV/cm）；日光燈、電視機屏幕、錄音機磁頭等易附著灰塵現象，這都是日常生活中經常體驗到靜電現象。

　　靜電本來是人們對於電的*基本認識，也是電學入門的概念。早在公元前六世紀，古希臘人就發現磨擦過的琥珀及其他幾種東西具有吸引輕小物體的能力，這就是人們所說的磨擦起電現象。1600年前後，英國人吉爾伯特（Gilbert）發現許多普通物質在磨擦之後都具有吸引力，他用拉丁語把這種作用命名為Viseisctica,到1650年活爾特?查爾頓才開始使用現在人們所使用的英語Electricity這個名稱。利用人工的方法使琥珀和硫磺磨擦產生靜電，開始以學術的角度去研究靜電靜電的性質，可追溯到16世紀，但是自從發明了電池和發電機之後，人們對電的研究便逐漸的離開了靜電的方向，直到19世紀伴隨著纖維工業的發展中靜電引起的生產災害，靜電才又引起了人們的興趣和關心。

　　事實上，兩個不同的物體若彼此互相接觸時，在這兩者之間就存在著一個電位差，這個電位差稱為接觸電位。由於有了接觸電位，電子就會從一種物體“跑”向另一種物體，因而在每一種物體的體身原有的電性平衡就遭到了破壞。推動電子的一方帶上了正電荷，得到電子的一方則帶上了負電荷。後來人們又發現了同種電荷具有相互排斥、異種電荷相互吸引的物理特性。由於接受電位隻存在於相互接觸的分子之間，因此兩物體所產生的電子移動是很少的，磨擦的作用在於使物體間的接觸麵積大大增加了，同時使分子的熱運動也驟然加劇，因而引起的電效果也就非常明顯。因為絕緣體不能導電，所以絕緣體就更容易顯現出帶電現象。總之，所謂帶電現象是由於電子的重新分配所產生的一種物理現象。

　　意大利自然哲學教授伏打（Alessandro Voltal745-1827）在1796年發表了磨擦帶電序列，在該序列事的物質中如果使其中的任何兩種物質相互磨擦，那麼在帶電序列中位置靠前的總是帶正電，位置靠後的總是帶負電。如+Zn Pb Sn Fe Cu Ag Au石墨一。後來還出現了許多帶電序列學說，為靜電起電的實際應用開辟了道路。與此同時，許多天才的科學家，如安培、歐姆、亨利、法拉第及楞次等都為電學理論的豐富和建立做出了傑出貢獻，使人類對電的認識和研究前進了一大步，但是各種學說的出現，也使對靜電產生機理的的爭論持續到今天。　　

　　靜電現象是電荷的產生和消失過程中產生的電現象的總稱。靜電具有以下特點：

　　1、從防靜電危害的角度考慮，當材料的體積電阻率超過1010Ω．m時，材料耗散靜電的能力明顯減弱。從消除靜電角度考慮，材料的體積電阻率不應高於1010Ω．m；

　　2、在一般工業生產中，靜電具有高電位、低電量、小電流和作用時間短的特點，設備或人體上的靜電位*高可達數萬伏以至數十萬伏；在正常操作條件下也常達數百伏至數千伏；這要比市用低電壓220V，380V高得多，但積累的靜電量卻很低，通常為毫微庫侖（nC,10-9C）級；靜電電流多為微安（μA，10-6A）級，作用時間多為微秒（μS，10-6S）級。

　　3、靜電較之流電，受環境條件特彆是濕度的影響比較大，靜電測量時複現性差，瞬態現象多。靜電同世上任何事物一樣具有雙重性：即既能為人類造福，如靜電複印、靜電噴漆、靜電除塵等應用技術；也會帶來許多危害，如石化、電子及電工等領域。就電子元器件的生產及電子設備的裝聯、調試作業而言，因接觸、磨擦起電、人體電荷與接地問題就能造成很大損失。磨擦起電和人體靜電乃是電子、微電子工業中之兩大危害源。隨著電子工業的迅速發展，靜電危害正在日益表露出來並逐漸受到人們的重視。

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