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( - ) 電荷是等量的和均勻的,在電氣方面呈中性狀態(tài)。當正負電荷的一方過剩時,破壞了等量和均勻狀態(tài),物體呈帶電性,這就是我們所說的靜電。然而,由于物體存在于充斥著磁場、電場的環(huán)境,物體內(nèi)部電荷的分布并不均勻,并且不同的物體對電荷的束縛能力并不相同,所以物體總是呈現(xiàn)出一個方向的正電荷數(shù)量多于負電荷,而另一個方向恰恰相反。 
　　當兩個物體進行接觸和分離,經(jīng)過如圖1 所示的過程在各自物體上產(chǎn)生了靜電,即當兩個物體相接觸時在其界面上產(chǎn)生電荷移動(圖1a) ,正、負電荷相對排列形成偶電層(圖1b) ,然后物體進行分離則引起偶電層的電荷分離,在兩個物體上各自產(chǎn)生極性不同的等量電荷(圖1c) 。通常對( + ) 電荷束縛能力大的物體會帶有更多的( + ) 電荷,呈電陽性;相反對( - ) 電荷束縛能力強的呈電陰性。

　　靜電放電（ESD）是指帶電體周圍的場強超過周圍介質(zhì)的絕緣擊穿場強時，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，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較強。對于兩極間的靜電放電，只有當某一電極或兩個電極本身的尺寸比起極間距離小得多時才會出現(xiàn)電暈放電。
　�。�2）靜電火花放電：當靜電電位比較高的帶電導體或人體靠近其它導體、人體或接地導體，便會引發(fā)靜電火花放電。靜電火花放電是一個瞬間的過程，放電時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、氣體或低電導率的液體。產(chǎn)生刷形放電時形成的放電通道在導體一端集中在某一點上，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。當絕緣體相對于導體的電位的極性不同時，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。只有當絕緣體的表面電荷密度大于2.7× C/ 時才可能發(fā)生。但在常溫、常壓下，如此高的電荷面密度較難出現(xiàn)，因為在空氣中單極性絕緣體表面帶有不同電荷密度的極限值約為2.7× C/ ，超過時就會使空氣電離。
　�。�5）大型料倉內(nèi)的粉堆放電：當把絕緣性很高的粉粒由氣流輸送經(jīng)過管道和滑槽進入大型料倉時，在沉積的粉堆表面可能發(fā)生強烈的放電，放電能量可達10Mj。粉料沉積后，其它電荷密度迅速增加，表面的場強也相應地增強。
　�。�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，近年來在實驗中也得到證實。
　　（7）電場輻射放電：電場輻射放電依賴于高電場強度下氣體的電離，當帶電體附近的電場強度達到3MV/m時，這種放電就可能發(fā)生。