靜電是如何產(chǎn)生的
靜電即靜止不動的電荷,也就是當電荷積聚不動時,這種電荷稱為靜電。靜電是一種電能,它存在于物體表面,是正負電荷在局部失衡時產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象是指電荷在產(chǎn)生與消失過程中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象的總稱,如摩擦起電就是一種靜電現(xiàn)象。
一、靜電的產(chǎn)生方式
1、摩擦起電:摩擦起電是最常見的產(chǎn)生靜電的原因之一,是兩種物體直接接觸后形成的,通常發(fā)生在絕緣體與絕緣體之間或者絕緣體與導(dǎo)體之間。
2、剝離起電:當相互密切結(jié)合的物體剝離時,會引起電荷的分離,出現(xiàn)分離物體雙方帶電的現(xiàn)象,稱為剝離起電。
3、斷裂帶電:材料因機械破裂使帶電粒子分開,斷裂兩半后的材料各帶上等量的異性電荷。
高速運動中的物體帶電。物體在高速運動中,其表面會因與空氣的摩擦而帶電。最典型的案例是高速貼片機貼片過程中因元器件的快速運動而產(chǎn)生靜電,其靜電壓為600 V 左右。
二、 人體靜電的產(chǎn)生
人體形成靜電的原因是人體在日常工作中,把人體所消耗的機械能在活動中轉(zhuǎn)換為電能。人體是一個靜電導(dǎo)體,當與大地絕緣時(如穿的鞋底為絕緣物質(zhì)),人體與大地就形成一個電容,使電荷儲存起來,其充電電壓一般不大于50 kV。當電荷儲積到一定程度,一旦條件成熟,就會放電形成火花,瞬時放電電壓可達數(shù)千伏,放電功率可達幾千瓦。
人體靜電的產(chǎn)生方式有兩種。
1、起步電流:起步電流為當人行走在絕緣地板上時產(chǎn)生的靜電電流。這種電流一般小于10 A,其大小和步行方式、地板材料有關(guān)。
2、 摩擦帶電及其他帶電:人體在日常工作中,會與所穿的衣服、鞋帽、手套產(chǎn)生摩擦,并且衣服與周圍物體之間、鞋子與地板之間、手與工件之間等都會產(chǎn)生摩擦。此外,當人體靠近帶電物體時,也會感應(yīng)出大小相等、符號相反的電荷以及帶電顆粒的吸附,所有這些都 是人體產(chǎn)生靜電電荷的誘因,進而通過傳導(dǎo)和靜電感應(yīng),最終使人體呈帶電狀態(tài)。
三、人體靜電電位和靜電感應(yīng)度的關(guān)系
人體帶電后,瞬時觸摸到地線會產(chǎn)生放電現(xiàn)象,并產(chǎn)生反應(yīng),其反應(yīng)程度稱為靜電感應(yīng)度。