靜電是經(jīng)過接觸(*主要的接觸方式為摩擦、擠壓)、電荷遷移、雙電荷層形成和電荷分離等過程而產(chǎn)生的。
物質(zhì)都是由分子組成,分子是由原子組成,原子中有帶負電的電子和帶正電荷的質(zhì)子。正常情況下,一個原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同,正負平衡,所以對外表現(xiàn)不出帶電現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞于原子核周圍,一經(jīng)外力即脫離軌道,離開原來的原子侵入其它的原子。前者因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象,稱為陽離子。后者因增加電子數(shù)而呈帶負電現(xiàn)象,稱為陰離子。
相對于觀察者為靜止的帶電體所產(chǎn)生的電場,稱為靜電場。靜電和靜電場有三種重要的作用和物理現(xiàn)象,即力的作用、放電現(xiàn)象和靜電感應(yīng)現(xiàn)象。
1.力的作用:靜電作用力僅對毛發(fā)、紙片、塵埃、纖維、粉塵等非常輕的物體顯示靜電力學(xué)現(xiàn)象,而對重物察覺不到。
2.放電現(xiàn)象(ESD):當(dāng)物體所帶電荷在空間產(chǎn)生的電場強度超過介質(zhì)的擊穿電場強度時,便會出現(xiàn)發(fā)光、破裂聲響等靜電放電現(xiàn)象。靜電放電按其發(fā)光形態(tài)大致可分為電暈放電、刷形放電、火花放電及能觀察到沿帶電物體表面發(fā)光的表面放電四類。其中,火花放電和表面放電的放電能量較大,應(yīng)引起重視。
物體帶電量Q與電位V的關(guān)系為:
V=Q/C
式中:C——帶電體的靜電電容,C=εC0。C0——真空電容;ε——帶電體的介電常數(shù)。
表面電位VS≤10KV,才能防止靜電電擊。VS≤0.1KV,可防止產(chǎn)生表面放電。燃燒、爆炸環(huán)境的*低點火能量為數(shù)十微焦時,VS≤1KV才**,點火能量為數(shù)百微焦時,VS≤5KV才**。
3.靜電感應(yīng)現(xiàn)象
所謂靜電感應(yīng)指的是完全不帶電的導(dǎo)體,只要置于某帶電體附近并與大地絕緣,也會出現(xiàn)吸附塵埃等力學(xué)現(xiàn)象和伴有發(fā)光等放電現(xiàn)象。