静电的概念

静电的概念

静电的概念静电（Electrostatic）就是物体表面过剩或不足的静止电荷。静电是一种电能，它留存于物体表面：静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果：静电是通过电子或离子的转移而形成的。静电现象已为人们所熟悉，当天气干燥时用塑料梳子梳头时会产生放电声；用毛皮磨擦后的钢笔杆可吸引小纸屑（当电荷密度达到106C/m2）；脱下合成纤维衣服时产生的劈啪声；夜间还可以看到火花（空气的击穿场强为30KV/cm）；日光灯、电视机屏幕、录音机磁头等易附着灰尘现象，这都是日常生活中经常体验到静电现象。静电本来是人们对于电的最基本认识，也是电学入门的第一概念。早在公元前六世纪，古希腊人就发现磨擦过的琥珀及其他几种东西具有吸引轻小物体的能力，这就是人们所说的磨擦起电现象。1600年前后，英国人吉尔伯特（Gilbert）发现许多普通物质在磨擦之后都具有吸引力，他用拉丁语把这种作用命名为Viseisctica,到1650年活尔特?查尔顿才开始使用现在人们所使用的英语Electricity这个名称。利用人工的方法使琥珀和硫磺磨擦产生静电，开始以学术的角度去研究静电静电的性质，可追溯到16世纪，但是自从发明了电池和发电机之后，人们对电的研究便逐渐的离开了静电的方向，直到19世纪伴随着纤维工业的发展中静电引起的生产灾害，静电才又引起了人们的兴趣和关心。事实上，两个不同的物体若彼此互相接触时，在这两者之间就存在着一个电位差，这个电位差称为接触电位。由于有了接触电位，电子就会从一种物体“跑”向另一种物体，因而在每一种物体的体身原有的电性平衡就遭到了破坏。推动电子的一方带上了正电荷，得到电子的一方则带上了负电荷。后来人们又发现了同种电荷具有相互排斥、异种电荷相互吸引的物理特性。由于接受电位只存在于相互接触的分子之间，因此两物体所产生的电子移动是很少的，磨擦的作用在于使物体间的接触面积大大增加了，同时使分子的热运动也骤然加剧，因而引起的电效果也就非常明显。因为绝缘体不能导电，所以绝缘体就更容易显现出带电现象。总之，所谓带电现象是由于电子的重新分配所产生的一种物理现象。意大利自然哲学教授伏打（Alessandro Voltal745-1827）在1796年发表了磨擦带电序列，在该序列事的物质中如果使其中的任何两种物质相互磨擦，那么在带电序列中位置靠前的总是带正电，位置靠后的总是带负电。如+Zn Pb Sn Fe Cu Ag Au石墨一。后来还出现了许多带电序列学说，为静电起电的实际应用开辟了道路。与此同时，许多天才的科学家，如安培、欧姆、亨利、法拉第及楞次等都为电学理论的丰富和建立做出了杰出贡献，使人类对电的认识和研究前进了一大步，但是各种学说的出现，也使对静电产生机理的的争论持续到今天。 静电现象是电荷的产生和消失过程中产生的电现象的总称。 静电具有以下特点：1、 从防静电危害的角度考虑，当材料的体积电阻率超过1010Ω．m时，材料耗散静电的能力明显减弱。从消除静电角度考虑，材料的体积电阻率不应高于1010Ω．m；2、 在一般工业生产中，静电具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点，设备或人体上的静电位最高可达数万伏以至数十万伏；在正常操作条件下也常达数百伏至数千伏；这要比市用低电压220V，380V高得多，但积累的静电量却很低，通常为毫微库仑（nC,10-9C）级；静电电流多为微安（μA，10-6A）级，作用时间多为微秒（μS，10-6S）级。3、 静电较之流电，受环境条件特别是湿度的影响比较大，静电测量时复现性差，瞬态现象多。 静电同世上任何事物一样具有双重性：即既能为人类造福，如静电复印、静电喷漆、静电除尘等应用技术；也会带来许多危害，如石化、电子及电工等领域。就电子元器件的生产及电子设备的装联、调试作业而言，因接触、磨擦起电、人体电荷与接地问题就能造成很大损失。磨擦起电和人体静电乃是电子、微电子工业中之两大危害源。随着电子工业的迅速发展，静电危害正在日益表露出来并逐渐受到人们的重视。