靜電形成的機理:
靜電產生的方式很多,主要有三種。
1、摩擦生電
這是最常見的很普通的靜電產生方式。當兩個非導體相互接觸時,在界面處,由于兩個作用面的能態差異,而發生電荷的轉移。當它們分開時,兩個物體表面將會各自帶上不同的電荷,可能是電子(容易吸收電子的物質帶負電荷),也可能是離子(容易釋放電子的物質帶正電荷)。人們可以將兩個接觸界面看作電容,當它們分開時,間距突然增大的瞬間,在其附近形成很強的靜電場,產生很高的靜電電壓。隨之產生力學效應(如對毛發、塵埃和纖維等物體有明顯的吸附作用)、放電效應(如高壓擊穿、寬頻帶輻射或高頻干擾等)和靜電感應效應等。
摩擦產生的靜電可以達到很高的程度,如毛織物與合成纖維織物相互摩擦時,可能產生高達5000V以上的靜電電壓,有時還能看到火花與聲響。穿泡沫鞋走路和穿尼龍工作服能產生上萬伏靜電。人體與物體的摩擦也會產生數百伏的靜電。電子器件之間也會由于摩擦而帶電,集成電路在普通塑料管內傳遞和運輸的過程中即會帶上靜電,當這些器件從管內被取出并形成接地通路時,便會迅速放電,而使器件受到電沖擊而失效。
2、感應帶電
帶電表面的靜電電場使鄰近的中性導體極化而帶電。
3、電荷存儲形成容性電
由于所有物體都有自由空間電容,故聚集在物體上的電荷儲存在物體的電 容內,而電荷與電容和電壓之間的關系為Q=CV,當電荷 量Q為常數時,電容C減少,將會導致電壓的增高。如果將一個帶有一定電荷的物體由對地較低的位置移動到較高的位置時,其電容C會減少,而對地的電壓則會升高,如果該物體為器件的話,一旦碰地,將可能被損壞,如果是人體,將會被電擊。
電磁兼容測試絕緣物體在空間的電容,可示為:C=111r(PF),其中r為物體的表面積構成的球體的半徑。如人體的表面積近似等于直徑為1m的球形的面積。所以,人體的電容C50PF,而地球則約為700PF。