什么是靜電及靜電放電的形式

什么是靜電及靜電如何放電

靜電是由于物體的摩擦而產(chǎn)生的。正常物體中具有的正( + ) 負(fù)( - ) 電荷是等量的和均勻的,在電氣方面呈中性狀態(tài)。當(dāng)正負(fù)電荷的一方過(guò)剩時(shí),破壞了等量和均勻狀態(tài),物體呈帶電性,這就是我們所說(shuō)的靜電。然而,由于物體存在于充斥著磁場(chǎng)、電場(chǎng)的環(huán)境,物體內(nèi)部電荷的分布并不均勻,并且不同的物體對(duì)電荷的束縛能力并不相同,所以物體總是呈現(xiàn)出一個(gè)方向的正電荷數(shù)量多于負(fù)電荷,而另一個(gè)方向恰恰相反。 
　　當(dāng)兩個(gè)物體進(jìn)行接觸和分離,經(jīng)過(guò)如圖1 所示的過(guò)程在各自物體上產(chǎn)生了靜電,即當(dāng)兩個(gè)物體相接觸時(shí)在其界面上產(chǎn)生電荷移動(dòng)(圖1a) ,正、負(fù)電荷相對(duì)排列形成偶電層(圖1b) ,然后物體進(jìn)行分離則引起偶電層的電荷分離,在兩個(gè)物體上各自產(chǎn)生極性不同的等量電荷(圖1c) 。通常對(duì)( + ) 電荷束縛能力大的物體會(huì)帶有更多的( + ) 電荷,呈電陽(yáng)性;相反對(duì)( - ) 電荷束縛能力強(qiáng)的呈電陰性。

　　靜電放電（ESD）是指帶電體周圍的場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)周圍介質(zhì)的絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，因介質(zhì)產(chǎn)生電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消失的現(xiàn)象。

靜電放電的形式

　　由于帶電體可能是固體、液體、粉體以及其它條件的不同，靜電放電可能有多種形態(tài)，根據(jù)其特點(diǎn)，可分為以下幾種：
　�。�1）電暈放電：電暈放電是發(fā)生在極不均勻的電場(chǎng)中，,空氣被局部電離的一種主和電形式.若要引發(fā)電暈放電,通常要求電極或帶電體附近的電場(chǎng)較強(qiáng)。對(duì)于兩極間的靜電放電，只有當(dāng)某一電極或兩個(gè)電極本身的尺寸比起極間距離小得多時(shí)才會(huì)出現(xiàn)電暈放電。
　�。�2）靜電火花放電：當(dāng)靜電電位比較高的帶電導(dǎo)體或人體靠近其它導(dǎo)體、人體或接地導(dǎo)體，便會(huì)引發(fā)靜電火花放電。靜電火花放電是一個(gè)瞬間的過(guò)程，放電時(shí)兩放電體之間的空氣被擊穿，形成“快如閃電”的火花通道，與此同時(shí)還伴隨著噼啪的爆裂聲，爆裂聲是由火花通道內(nèi)空氣溫度的急劇上升形成的氣壓沖擊波造成的。
　�。�3）刷形放電：這種放電往往發(fā)生在導(dǎo)體與帶電絕緣體之間，帶電絕緣體可以是固體、氣體或低電導(dǎo)率的液體。產(chǎn)生刷形放電時(shí)形成的放電通道在導(dǎo)體一端集中在某一點(diǎn)上，而在絕緣體一端有較多分叉，分布在一定空間范圍內(nèi)。根據(jù)其放電通道的形狀，這種放電被稱為刷形放電。當(dāng)絕緣體相對(duì)于導(dǎo)體的電位的極性不同時(shí)，其形成的刷形放電所釋放的能量和在絕緣體上產(chǎn)生的放電區(qū)域及形狀是不一樣的。
　　（4）傳播型刷形放電：傳播型刷形放電又稱沿面放電，舊稱利登彼格（Lichtenberg）放電。只有當(dāng)絕緣體的表面電荷密度大于2.7× C/ 時(shí)才可能發(fā)生。但在常溫、常壓下，如此高的電荷面密度較難出現(xiàn)，因?yàn)樵诳諝庵袉螛O性絕緣體表面帶有不同電荷密度的極限值約為2.7× C/ ，超過(guò)時(shí)就會(huì)使空氣電離。
　�。�5）大型料倉(cāng)內(nèi)的粉堆放電：當(dāng)把絕緣性很高的粉粒由氣流輸送經(jīng)過(guò)管道和滑槽進(jìn)入大型料倉(cāng)時(shí)，在沉積的粉堆表面可能發(fā)生強(qiáng)烈的放電，放電能量可達(dá)10Mj。粉料沉積后，其它電荷密度迅速增加，表面的場(chǎng)強(qiáng)也相應(yīng)地增強(qiáng)。
　�。�6）雷狀放電：這是一種大范圍的空間放電形式最初在火山爆發(fā)的塵埃中曾觀察到過(guò)，近年來(lái)在實(shí)驗(yàn)中也得到證實(shí)。
　　（7）電場(chǎng)輻射放電：電場(chǎng)輻射放電依賴于高電場(chǎng)強(qiáng)度下氣體的電離，當(dāng)帶電體附近的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到3MV/m時(shí)，這種放電就可能發(fā)生。