什么是静电及静电放电的形式

什么是静电及静电如何放电

静电是由于物体的摩擦而产生的。正常物体中具有的正( + ) 负( - ) 电荷是等量的和均匀的,在电气方面呈中性状态。当正负电荷的一方过剩时,破坏了等量和均匀状态,物体呈带电性,这就是我们所说的静电。然而,由于物体存在于充斥着磁场、电场的环境,物体内部电荷的分布并不均匀,并且不同的物体对电荷的束缚能力并不相同,所以物体总是呈现出一个方向的正电荷数量多于负电荷,而另一个方向恰恰相反。 
　　当两个物体进行接触和分离,经过如图1 所示的过程在各自物体上产生了静电,即当两个物体相接触时在其界面上产生电荷移动(图1a) ,正、负电荷相对排列形成偶电层(图1b) ,然后物体进行分离则引起偶电层的电荷分离,在两个物体上各自产生极性不同的等量电荷(图1c) 。通常对( + ) 电荷束缚能力大的物体会带有更多的( + ) 电荷,呈电阳性;相反对( - ) 电荷束缚能力强的呈电阴性。

　　静电放电（ESD）是指带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时，因介质产生电离而使带电体上的静电荷部分或全部消失的现象。

静电放电的形式

　　由于带电体可能是固体、液体、粉体以及其它条件的不同，静电放电可能有多种形态，根据其特点，可分为以下几种：
　　（1）电晕放电：电晕放电是发生在极不均匀的电场中，,空气被局部电离的一种主和电形式.若要引发电晕放电,通常要求电极或带电体附近的电场较强。对于两极间的静电放电，只有当某一电极或两个电极本身的尺寸比起极间距离小得多时才会出现电晕放电。
　　（2）静电火花放电：当静电电位比较高的带电导体或人体靠近其它导体、人体或接地导体，便会引发静电火花放电。静电火花放电是一个瞬间的过程，放电时两放电体之间的空气被击穿，形成“快如闪电”的火花通道，与此同时还伴随着噼啪的爆裂声，爆裂声是由火花通道内空气温度的急剧上升形成的气压冲击波造成的。
　　（3）刷形放电：这种放电往往发生在导体与带电绝缘体之间，带电绝缘体可以是固体、气体或低电导率的液体。产生刷形放电时形成的放电通道在导体一端集中在某一点上，而在绝缘体一端有较多分叉，分布在一定空间范围内。根据其放电通道的形状，这种放电被称为刷形放电。当绝缘体相对于导体的电位的极性不同时，其形成的刷形放电所释放的能量和在绝缘体上产生的放电区域及形状是不一样的。
　　（4）传播型刷形放电：传播型刷形放电又称沿面放电，旧称利登彼格（Lichtenberg）放电。只有当绝缘体的表面电荷密度大于2.7× C/ 时才可能发生。但在常温、常压下，如此高的电荷面密度较难出现，因为在空气中单极性绝缘体表面带有不同电荷密度的极限值约为2.7× C/ ，超过时就会使空气电离。
　　（5）大型料仓内的粉堆放电：当把绝缘性很高的粉粒由气流输送经过管道和滑槽进入大型料仓时，在沉积的粉堆表面可能发生强烈的放电，放电能量可达10Mj。粉料沉积后，其它电荷密度迅速增加，表面的场强也相应地增强。
　　（6）雷状放电：这是一种大范围的空间放电形式最初在火山爆发的尘埃中曾观察到过，近年来在实验中也得到证实。
　　（7）电场辐射放电：电场辐射放电依赖于高电场强度下气体的电离，当带电体附近的电场强度达到3MV/m时，这种放电就可能发生。