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靜電的概念

日期：2025-04-18 16:56
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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：靜電是正電荷和負電荷在局部范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(xiàn)象已為人們所熟悉，當天氣干燥時用塑料梳子梳頭時會產生放電聲；用毛皮磨擦后的鋼筆桿可吸引小紙屑（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(xiàn)象，這都是日常生活中經常體驗到靜電現(xiàn)象。
 
　　靜電本來是人們對于電的*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(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，英國人吉爾伯特（Gilbert）發(fā)現(xiàn)許多普通物質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(fā)明了電池和發(fā)電機之后，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(yè)的發(fā)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。由于有了接觸電位，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。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，因此兩物體所產生的電子移動是很少的，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(xiàn)出帶電現(xiàn)象?？傊^帶電現(xiàn)象是由于電子的重新分配所產生的一種物理現(xiàn)象。
 
　　意大利自然哲學教授伏打（Alessandro Voltal745-1827）在1796年發(fā)表了磨擦帶電序列，在該序列事的物質中如果使其中的任何兩種物質相互磨擦，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杰出貢獻，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(xiàn)，也使對靜電產生機理的的爭論持續(xù)到今天?！　?/span>
 
　　靜電現(xiàn)象是電荷的產生和消失過程中產生的電現(xiàn)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于1010Ω．m；
 
　　2、 在一般工業(yè)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(shù)萬伏以至數(shù)十萬伏；在正常操作條件下也常達數(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(huán)境條件特別是濕度的影響比較大，靜電測量時復現(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(lián)、調試作業(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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