靜電是物質在運動過程中,電荷失去平衡所呈現出來的一種狀態,失去電子的一方帶正電,獲得到電子的一方帶負電。
靜電現象是無處不在的,因為,世界上所有的物質(或物體)都是由原子組成,而原子又由原子核(質子)和電子組成,其中質子帶正電,電子帶負電,電子圍繞著原子核旋轉,這是人們對物質運動的一種最簡單解釋或認識。
但實際情況要遠遠比這種解釋復雜得多。例如,當多個原子互相組合時,原子團中的每個電子都固定在某個軌道上旋轉的可能性幾乎為0,此時,原子最外層的電子會隨時飛出原來的運動軌道而成為自由電子,并在原子團中做不規則運動,并且永遠不會固定在某一條運動軌道上。
當兩種不同性質的物體接觸在一起,因原子外層電子的能級不同(動量不同),在其接觸的界面處就會產生接點電位差(電子運動軌跡偏離原中心),并產生勢壘電荷;當把接觸在一起的兩種物體進行分離時,因兩物體中偏離中心運動電子都無法回到原來的宿主,從而使兩個物體都會帶電,這種現象稱為靜電。
在絕緣體中,特別是高分子絕緣材料,其分子結構相對比較復雜,在被電場極化帶電的分子中,由于電子宏觀運動的速度比較慢,當電場方向改變或被撤離時,電子與質子回不到原來的位置(電荷來不及中和);當兩種不同性質的高分子絕緣材料互相接觸后再分離,就很容易產生帶電,經過多次互相摩擦(位移運動)后,兩物體相互感應產生的電荷就會積累得越來越多,其表面電位也會越來越高。
帶電物體通過電場的作用,會對其周邊的物體產生感應,使周邊物體產生極化帶電,即,物體的一端帶正電,另一端帶負電,但就物體的整體而言,物體帶電還是中性的;但當電場的強度很強時,電場力就會使物體一分為二,使物體產生分離帶電,即:物體的一部分帶正電,另一部分帶負電。
在一些儀器、儀表、電視機、顯示器或工業電子設備中,一般都會存在一些不同電壓的電子線路,當這些電子線路中的電壓高達1000V以上時,高壓電線路中帶電導體產生的電場就很容易會感應其周圍的空氣,使空氣帶電或產生電離,即,一部分空氣帶正電(正離子),另一部分空氣帶負電(負離子),當帶電的正、負離子碰上其它物體時,就會使物體帶電。
例如在CRT電視機的周圍,特別是CRT的屏幕,其帶靜電的電壓一般都很高,并且通過靜電感應(電場感應),很容易使周邊的物體帶電。
一些負離子發生器,當負離子發生器對空氣進行電離時,帶電的負離子會被吸附在一些金屬物體上,如果這些金屬物體對地是絕緣的,那么這些金屬物體就很容易會帶上很高的負電壓。當人體接觸這些帶電物體時,帶電物體上面的電荷就會向人體轉移(相當于兩個電容互相充放電),使人體帶電。
另外,在宇宙空間,帶電的微粒子充滿整個宙空間,當帶負電的微粒子以宇宙射線的形式向地球輻射時,就會使地球表面帶電(相對于球心上,地球表面約帶負四十一萬伏的電壓),這樣,當人體立于屋外時,在宇宙射線的照射下,人體以及其身上的衣服都會帶電,如果空氣很干燥,人體或衣服上所帶的靜電電位就會很高。
順便指出,雷電也是一種靜電,雷電產生的主要原因,就是因為帶負電的宇宙射線射向地球和空中漂浮的云,使地球表面和云都帶電,與此同時,地球表面帶電產生的電場也會感應云層產生極化帶電,然后在風的作用下,上下的云層會產生分離帶電,當帶異電的兩個云層或其中一個云層與地球表面之間的電場達到一定強度時就會產生空氣放電,從而產生雷電。
還有,現在很多人家里都使用空調或電風扇,當空氣從空調中的通風管道經過時,空氣分子就會與通風管道中的塑料(高分子材料)產生摩擦,這樣也會使空氣帶電;同理,當空氣與電風扇的葉片產生摩擦時,空氣也會帶電。
冬天,由于天氣比較干燥,人們在絕緣的地毯上走路時,通過皮鞋與地毯的摩擦,或不同材料的衣服互相摩擦,人體也會很容易帶上靜電,其電壓最高可達15kV以上。
聯系電話:0755-61343662 郵箱:rongdatop@163.com 地址:深圳市坪山區城興路31號
深圳市容大技術有限公司版權所有? ?粵ICP備18114538號