靜電的概念

日期：2025-08-06 00:05

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摘要：

靜電的概念

　　靜電（Electrostatic）就是物體表面過剩或不足的靜止電荷。靜電是一種電能，它留存于物體表面：靜電是正電荷和負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果：靜電是通過電子或離子的轉(zhuǎn)移而形成的。

　　靜電現(xiàn)象已為人們所熟悉，當(dāng)天氣干燥時(shí)用塑料梳子梳頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生放電聲；用毛皮磨擦后的鋼筆桿可吸引小紙屑（當(dāng)電荷密度達(dá)到106C/m2）；脫下合成纖維衣服時(shí)產(chǎn)生的劈啪聲；夜間還可以看到火花（空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)為30KV/cm）；日光燈、電視機(jī)屏幕、錄音機(jī)磁頭等易附著灰塵現(xiàn)象，這都是日常生活中經(jīng)常體驗(yàn)到靜電現(xiàn)象。

　　靜電本來是人們對(duì)于電的*基本認(rèn)識(shí)，也是電學(xué)入門的概念。早在公元前六世紀(jì)，古希臘人就發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象。1600年前后，英國(guó)人吉爾伯特（Gilbert）發(fā)現(xiàn)許多普通物質(zhì)在磨擦之后都具有吸引力，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(xiàn)在人們所使用的英語Electricity這個(gè)名稱。利用人工的方法使琥珀和硫磺磨擦產(chǎn)生靜電，開始以學(xué)術(shù)的角度去研究靜電靜電的性質(zhì)，可追溯到16世紀(jì)，但是自從發(fā)明了電池和發(fā)電機(jī)之后，人們對(duì)電的研究便逐漸的離開了靜電的方向，直到19世紀(jì)伴隨著纖維工業(yè)的發(fā)展中靜電引起的生產(chǎn)災(zāi)害，靜電才又引起了人們的興趣和關(guān)心。

　　事實(shí)上，兩個(gè)不同的物體若彼此互相接觸時(shí)，在這兩者之間就存在著一個(gè)電位差，這個(gè)電位差稱為接觸電位。由于有了接觸電位，電子就會(huì)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(dòng)電子的一方帶上了正電荷，得到電子的一方則帶上了負(fù)電荷。后來人們又發(fā)現(xiàn)了同種電荷具有相互排斥、異種電荷相互吸引的物理特性。由于接受電位只存在于相互接觸的分子之間，因此兩物體所產(chǎn)生的電子移動(dòng)是很少的，磨擦的作用在于使物體間的接觸面積大大增加了，同時(shí)使分子的熱運(yùn)動(dòng)也驟然加劇，因而引起的電效果也就非常明顯。因?yàn)榻^緣體不能導(dǎo)電，所以絕緣體就更容易顯現(xiàn)出帶電現(xiàn)象。總之，所謂帶電現(xiàn)象是由于電子的重新分配所產(chǎn)生的一種物理現(xiàn)象。

　　意大利自然哲學(xué)教授伏打（Alessandro Voltal745-1827）在1796年發(fā)表了磨擦帶電序列，在該序列事的物質(zhì)中如果使其中的任何兩種物質(zhì)相互磨擦，那么在帶電序列中位置靠前的總是帶正電，位置靠后的總是帶負(fù)電。如+Zn Pb Sn Fe Cu Ag Au石墨一。后來還出現(xiàn)了許多帶電序列學(xué)說，為靜電起電的實(shí)際應(yīng)用開辟了道路。與此同時(shí)，許多天才的科學(xué)家，如安培、歐姆、亨利、法拉第及楞次等都為電學(xué)理論的豐富和建立做出了杰出貢獻(xiàn)，使人類對(duì)電的認(rèn)識(shí)和研究前進(jìn)了一大步，但是各種學(xué)說的出現(xiàn)，也使對(duì)靜電產(chǎn)生機(jī)理的的爭(zhēng)論持續(xù)到今天。　　

　　靜電現(xiàn)象是電荷的產(chǎn)生和消失過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱。靜電具有以下特點(diǎn)：

　　1、從防靜電危害的角度考慮，當(dāng)材料的體積電阻率超過1010Ω．m時(shí)，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(yīng)高于1010Ω．m；

　　2、在一般工業(yè)生產(chǎn)中，靜電具有高電位、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn)，設(shè)備或人體上的靜電位*高可達(dá)數(shù)萬伏以至數(shù)十萬伏；在正常操作條件下也常達(dá)數(shù)百伏至數(shù)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(kù)侖（nC,10-9C）級(jí)；靜電電流多為微安（μA，10-6A）級(jí)，作用時(shí)間多為微秒（μS，10-6S）級(jí)。

　　3、靜電較之流電，受環(huán)境條件特別是濕度的影響比較大，靜電測(cè)量時(shí)復(fù)現(xiàn)性差，瞬態(tài)現(xiàn)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，如靜電復(fù)印、靜電噴漆、靜電除塵等應(yīng)用技術(shù)；也會(huì)帶來許多危害，如石化、電子及電工等領(lǐng)域。就電子元器件的生產(chǎn)及電子設(shè)備的裝聯(lián)、調(diào)試作業(yè)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(yè)中之兩大危害源。隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，靜電危害正在日益表露出來并逐漸受到人們的重視。

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