静电的作用及其危害
静电的应用及危害
人在地毯上走动 在工作台上操作 从工作椅上站起
器件所能承受的静电电压
静电破坏电压 (V) 30~1800
器件类型
VMOS
OP-AMP
190~2500
•
几千伏到几万伏
几十伏到几百伏
器件
人体静电电压
要密切注意元件在不易察觉的放电电压下发生的损坏,这一 点非常重要。人体有感觉的静电放电电压在3000 — 5000V之间, 然而,元件发生损坏时的电压仅几百伏。
静电对电子产品损害的特点
3. 随机性 电子元件甚么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说, 从一个元件产生以后,一直到它损坏以前,所有的过程 都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机动性 性。其损坏也具有随机动性性。 4.复杂性 静电放电损伤的失效分析工作,因电子产品的精、细、 微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较高的技术 并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。即使如此,有 些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别, 使人误把静电损伤失效当作其他失效。这在对静电放电 损害未充分认识之前,常常归因于早期失效或情况不明 的失效,从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。所以静 电对电子器件损伤的分析具有复杂性。
人类对静电的认识
静电学是电学中最古老的学科
据有资料记载,古希腊哲学家塔勒斯
(Thales)公元前640-546年在研究天然磁 石的磁性时发现用丝绸、法兰绒摩擦琥 珀(Amber)之后也有类似于磁石能吸 引轻小物体的性质。电这个词起源于希 腊语(琥珀)
二十世纪中后期静电危害震惊 世界
美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事 故达116起。 1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国 三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发 生爆炸以后引起了世界科学家对静电防护的关注。 我国在石化企业发生了30多起较大的静电事故,其 中损失达百万元以上的有数起。
静电的应用及危害
静电的应用
原理:静电平衡
静电屏蔽实验
静电屏蔽:导体的外壳对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外部电场的影响,这种现象称为静电屏蔽。
静电平衡状态下导体的电场
特征一:处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零,即E内=E外-E感=0
静电平衡状态:静电平衡状态:导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态。
静电的应用
静电植绒:
静电植绒是利用电荷同性相斥异性相吸的物理特性 , 使绒毛带上负电荷 , 把需要植绒的物体放在零电位或接地条件下 , 绒毛受到异电位被植物体的吸引 , 呈垂直状加速飞升到需要植绒的物体表面上 , 由于被植物体涂有胶粘剂 , 绒毛就被垂直粘在被植物体上 , 因此静电植绒是利用电荷的自然特性产生的一种生产新工艺 。
静电的应用和危害
你知道的静电现象
静电的应用
静电是自然界中普遍存在的物理现象,它既可以为人类所利用,也可以给人类造成麻烦,甚至危害。静电可以被人们利用,如利用静电在物体上喷涂液体或固体涂料,另 外,静电屏蔽、静电植绒、静电复印机、激光打印机等都用到了静电现象。
静电喷涂:在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场,当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时,便补集了大量的电子,成为带负电的微粒,在静电吸引的作用下,被吸附到带正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时,则会发生“同性相斥”的作用,不能再吸附粉末,从而使各部分的粉层厚度均匀,然后经加温烘烤固化后粉层流平成为均匀的膜层。
静电屏蔽的应用
电学仪器和电子设备外面的金属罩,通讯电缆外面所包的一层铅皮,可以防止外电场的干扰;
静电屏蔽的应用
电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作业,使人安全作业。
静电产生的原因、危害及防治措施
1 静电产生的原因、危害及防治措施一、静电的产生与危害静电通常是指相对静止的电荷它是由物体间的相互摩擦或感应而产生的。
在干燥天气里用塑料梳子梳头可以听到清晰的“噼啪”放电声夜晚脱毛衣时还能够看到明亮的蓝色小火花握手时双方骤然缩手或几乎跳起的喜剧场面这是由于人在干燥的地毯或木质地板上走动电荷积累又无法泄漏发生了轻微电击的缘故。
可能引起各种危害的静电如未能采用科学方法加以防护则会造成各种严重事故静电火花会引起爆炸与火灾静电放电还可能直接给人以电击而造成伤亡静电的产生和积聚会妨碍正常生产与工作的进行。
例如人们不大在意的狂风卷起砂砾会因摩擦而带有大量静电它不仅会中断通信有时还会引起铁路、航空等自动信号系统失误造成严重事故。
所以对静电可能造成的危害必须切实采取有效措施加以防止。
二、静电引发爆炸或火灾的原因放电火花的能量超过爆炸性混合物的最小引燃能量时即会引起爆炸或火灾。
静电爆炸和火灾多由于火花放电引起对于引燃能量较小的爆炸性气体或蒸汽混合物也可由刷形放电而引发爆炸和火灾。
带静电的绝缘体经过一两次火花放电后其上仍然可能会残存危险的静电导体的火花放电却正相反它只能发生一次火花放电其上静电即全部消失。
所以导体的火花放电因是其积聚能量的集中释放故具有更大危险性。
三、防止静电危害的技术措施2 防止静电危害有两条主要途径一是创造条件加速工艺过程中静电的泄漏或中和限制静电的积累使其不超过安全限度二是控制工艺过程限制静电的产生使之不超过安全限度。
第一条途径包括两种方法即泄漏和中和法。
接地、增湿、添加抗静电剂、涂导电涂料等具体措施均属泄漏法运用感应中和器、高压中和器、放射线中和器等装臵消除静电危害的方法均属中和法。
第二条途径包括就材料选择、工艺设计、设备结构等方面所采取的相应措施。
静电防护的主要措施有下列四种: 一静电控制法控制静电产生的方法有1保持传动带的正常拉力防止打滑。
2以齿轮传动代替带传动减少摩擦。
3灌注液体的管道通至容器底部或紧贴侧壁避免液体冲击和飞溅。
静电的产生、危害和利用
静电的产生、危害和利用静电是人们很熟悉的一种现象,但是许多人对静电的印象、知识停留在脱化纤衣服时会产生电火花这样的概念上,实际上静电不仅仅是这样,它有许多的应用,如果处理不当,也可能造成重大的危害。
本文将简要介绍静电的产生、危害和人们对它的利用。
标签:静电危害防护应用技术日常生活中,静电随处可见,门把手、梳头、脱衣服都能够听到静电啪啪的响声,如果在黑暗的环境中,还能够看到火花,这就是人们对静电的一般印象。
但是静电不仅仅是这么简单的现象,它利用的好是人类的好帮手,利用不当就是疯狂的野兽。
一、静电的产生静电产生的原因是多方面的,具体有以下几种:1.摩擦起电。
具体表现为脱化纤类的衣服时,黑暗中可以观察到电火花。
其原理是两种不同物质紧密接触且有相对运动的时候,会产生电荷的转移,从而使它们各自表面出现异种电荷。
2.静电感应。
由于电场的存在,导体内部产生了电荷的定向运动,导致导体表面的电荷积聚。
3.电离起电。
当物体处于强电场中的时候,分子和原子可能发生电离,在电场力的作用下,正负离子做定向运动积聚,形成静电。
静电是很奇妙的,普通人可能意识不到,人们身上带的静电电压可能高达数万伏。
为什么会有如此高的电压呢?电容、电压和电量有这样的关系。
而电容与极间距离d有关。
当物体紧密接触时,如间距为2.5×10-8厘米,此时接触电位差很小,当两极距离增大到0.1厘米时,距离增大为原来的40万倍,电容缩小为原来的40万分之一,这样即使原来的电位差只有0.01伏,此时也有4000伏了[1]。
因此数万伏的静电电压是不足为奇的。
电压虽高,电流极小,总能量很小,不会致命,但是有研究表明电压过高也会对人的心理和生理造成一定的影响。
二、静电的危害静电的危害主要来源于带电体的相互作用。
如飞机在高空中与空气、水汽、灰尘不断摩擦,使飞机的机体带电,如果不能及时的清除,会对飞机上的无线电系统的正常使用造成严重的干扰。
印刷场中,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,印刷时造成极大的不便。
物理静电的应用及危害
物理静电的应用及危害物理静电是指物体表面的电荷分布不平衡,产生静电效应的现象。
它在日常生活中有着广泛的应用,同时也可能会带来一些危害。
首先,物理静电具有许多实际应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 静电喷涂:静电喷涂是一种利用静电力将涂料粒子沉降在被处理物体表面上的技术。
利用物体表面的静电电荷,可以将涂料均匀地喷射到目标物体上,提高涂层的质量和附着力,并节约涂料的使用。
2. 静电粉末涂覆:静电粉末涂覆是一种将粉末附着到物体表面的方法。
静电电荷使得粉末颗粒在物体表面生成一层均匀的薄膜,用于防腐、美化或增强物体的性能。
3. 静电除尘:静电除尘是一种通过静电力去除空气中悬浮物质的方法。
将带有静电电荷的收集体放置在空气流经的通道中,通过静电力将悬浮物质迅速吸附到收集体上,净化空气。
4. 静电干燥:静电干燥是一种利用静电力将湿润物质中的水分快速去除的方法。
通过静电电荷将湿润物体表面的水分引导到薄膜上,并利用薄膜上的静电力将水分快速去除。
5. 静电防护:静电防护是一种预防静电产生的方法,主要应用于防止静电导致的火灾和爆炸。
通过合理规划和设计,采用防静电材料、接地等措施,可以有效降低静电的危害。
然而,物理静电也可能带来一些危害。
1. 静电引发的火灾和爆炸:在需要处理易燃物质的场所,如油库、喷涂车间等,静电引发的火灾和爆炸是一个潜在的风险。
当静电积聚在物体表面,电荷积累到一定程度时,如果遇到能够导电的物质或者产生放电的条件,就可能引发火灾和爆炸。
2. 静电放电引发电子设备损坏:在电子设备的制造和使用过程中,静电放电可能损坏设备中的微电子元器件。
特别是在干燥的环境中,静电容易积聚在设备表面,当人体或其他物体接触到设备时,如果电荷随着放电通路进入设备,就有可能导致电子元器件损坏。
3. 静电对人体的影响:静电对人体的影响主要表现为静电放电感觉、过敏症状和健康问题。
当人体周围空气湿度较低时,容易产生静电,人体接触带有静电的物体时,可能会感受到放电或小电击。
[精品]论述静电的产生利用及其危害
[精品]论述静电的产生利用及其危害
一、静电的产生
静电是指由于物体的电荷不平衡,使其具有电荷积累现象,产生静电。
静电的产生可以通过以下几种方式:
1. 摩擦电:在物体之间进行摩擦时,会产生电子的转移,导致物体带电。
2. 离子化:如果物体处于高压电场、高温、放射性环境或者化学反应环境中,会释放出电子,导致物体带电。
3. 链式反应:在一定温度和湿度条件下,如果物体表面积聚了足够多的电荷,会激发链式反应,加速电荷聚集。
二、静电的利用
静电具有广泛的使用价值。
以下是静电利用的一些典型例子:
1. 涂料喷枪上使用静电现象,能够将细小颗粒吸附在毛细管上,减少杂质颗粒漏喷的现象。
2. 洁具的静电吸尘:可以利用静电吸附物体灰尘,使卫生间或其他地方的灰尘清理更加方便。
3. 静电脱纸浆:在造纸工艺中,静电被用来脱取纸张中的水分和杂质,使得制作出来的纸张质量更高。
4. 静电印字:在屏幕、打印机、数码相机等电子设备中,静电被用来传递电子信号和进行制图。
三、静电的危害
静电也具有很大的危害,并且常常被忽视。
以下是静电的危害:
1. 人体电击:当人体带电时,会有可能导致人体电击,有时候甚至可能致死。
2. 火灾爆炸:静电火花能够刺激有机化学物质,导致爆炸或火灾。
3. 电子设备失效:静电会直接影响或损坏电子设备,潜在地威胁公司或个人的财产。
4. 环境破坏:静电放电能够使环境受到破坏,导致大气污染、土地和水资源污染等。
静电的应用与危害
静电的应用与危害静电是一种常见的物理现象,它指的是带电物体之间发生的电荷转移或累积。
静电既有各种实际应用,也存在一些潜在的危害。
本文将从应用和危害两方面来探讨静电的相关内容。
一、静电的应用静电在工业生产、科学研究以及日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域。
1. 静电除尘静电除尘是一种常见的空气净化方法,用于去除工业生产中产生的大量粉尘。
它利用了静电的特性,通过电场吸引和捕捉被带电粒子。
2. 静电喷涂静电喷涂是一种高效的涂装方法,广泛应用于汽车制造、家具制造和建筑装饰等领域。
通过给喷涂物体带上电荷,使其在受电场作用下均匀覆盖在工件表面,提高喷涂的精度和效率。
3. 静电复印静电复印技术是现代办公中常用的一种复印手段。
通过将原稿带上电荷,静电复印机可以生成一个电子图像,然后通过静电感应引发粉末粒子吸附在纸上,最后形成复制的图像。
4. 静电发电静电发电是一种常见的能量转换方式,在静电机、电荷转移装置和电子元器件中都有应用。
它利用静电的电荷分离过程来产生电流,实现能量的转换和利用。
二、静电的危害除了应用方面,静电也存在一些潜在的危害,对人体健康和电子设备的正常工作可能产生不利影响。
以下是一些常见的危害。
1. 静电放电静电放电是当带电物体与无电荷物体或者低电荷物体接触时,电荷之间的不平衡导致的电荷转移。
当静电放电能量较大时,可能会引发电火花、火灾或爆炸,对人身安全和财产造成危害。
2. 静电干扰在电子设备的制造和使用过程中,静电会对电子元件产生干扰,可能导致设备的故障、数据损失或者短路等问题。
特别是在微电子领域,静电释放能量可能会损坏高精度和高灵敏度的元器件。
3. 静电引发的人身灾害静电不仅对设备有潜在危害,也对人体健康有影响。
在干燥的环境中,人体容易产生静电,当人体带电时,触摸金属或其他导电物体时会发生静电放电,导致疼痛、电击感、心律失常等不良反应。
总结静电既有广泛的应用领域,又存在一些潜在的危害。
静电的应用、危害及防治
静电的应用、危害及防治静电是如何产生的?大家都知道,静电是由于电荷的转移产生的。
物质的围观结构里有质子和电子两种带电粒子,分别带正电荷负电,由于他们的电量相等,于是物质是呈点中性的,但是由于摩擦等外界因素的影响,电子转移了,这样就造成了物质带电的情况。
1、静电的应用(1) 静电集尘。
是指用电气的方法去除气体中浮游的微小尘埃,集尘电极接地,放电电极上施加直流电压(-40~-200kV)并形成电晕放电。
含尘气体由集尘电极下方进入放电区,粉尘会带上负极性电荷。
荷负电的尘埃在电场作用下被集尘电极吸附,由此可去除气流中的粉尘。
另外,放电电极为负极时,电极间放电电压比放电电极为正极性时要高,因此可采用较高的电场强度。
但是,对于室内空气净化用小型集尘器,为了不产生有害的臭氧,通常采用正电晕放电。
近年来,高性能,经济的电气集尘器已得到开发应用,如现在在火力发电厂中普遍装设了电除尘装置,为防止大气污染作出了突出贡献。
(2) 静电喷涂。
利用电气集尘的原理,可以高效的喷涂。
例如,使涂料微粒化,并使其带上负电荷,而被涂的金属物体接地,喷出的粒子会沿着电力线移动,使涂料牢固地附着在物体的表面。
静电涂料具有:①涂料浪费少;②可均匀牢固的喷涂;③可流水作业,而且可利用传送带进行大规模生产等优点,被广泛用于汽车、家电产品以及电动机等的喷涂。
(3) 静电摄影。
静电摄影是用静电记录图像的,方法多种多样,下面说明其中一种方法,首先将蒸发镀有硒膜的金属极板置于暗室,利用电晕放电使其带上正电荷。
然后使其曝光,光照射到部分的硒膜会失去正电荷,在硒膜上撒上带负电的着色剂(着色离子),硒膜上残余有正电荷的部分会附着着色剂,将带正电荷的纸贴在该面,在复制到着色剂的图案后,进行加热,即可使着色剂定影,静电摄影也称为电子摄影,被广泛用于复印机中。
(4) 静电选别。
利用静电力,从导电率不同的两类粒子组成的混合物中分离出各成分称为静电选别。
例如,将混合粒子放在金属板上,利用电晕放电使粒子带电后。
静电的特性及危害
静电的特性及危害静电是指物体表面带电的现象,由于它普遍存在于我们的生活和工作中,因此对人们的健康和环境造成了不同程度的影响。
本文将介绍静电的特性及危害,以及如何预防和控制静电。
静电的特性静电产生的原因是物体表面电荷的不平衡,通常是由于物体与其周围环境之间的摩擦或分离引起的。
当两个物体之间分离时,它们表面的电荷也会分开,而一些电子转移到了一个物体上,而另外一些电子则留在了另一个物体上。
这导致一个物体带有正电荷,而另一个物体带有负电荷。
静电显著的特性包括:1. 吸引和排斥带电物体会相互吸引或排斥,吸引常出现在正负电荷之间,而排斥常出现在相同类型的电荷之间。
2. 电荷分散静电电荷会深入物体内部,使电荷分散并减少电场强度。
这种效应在电荷类型相反的物体之间尤其显著。
3. 变化电荷随时间变化,因为它们可以通过引入或移动导体来进一步分散。
当静电电荷足够强时,可能会在两个物体之间形成电火花。
电火花通常伴随着爆炸、火灾或其他严重的安全问题。
静电的危害虽然静电通常被认为是无害的现象,但当它失控或过度累积时,可能带来严重的危害,尤其是在以下情况下:1. 爆炸和火灾在一些工厂和实验室中,静电堆积可能导致空气中的爆炸。
爆炸通常在粉尘、气体或液体处理的工作场所发生,这些物质可以形成可燃的蒸气或粉尘云。
过量的静电可能点燃蒸气或粉尘,引起火灾。
2. 电击静电在某些情况下可能导致人体电击。
在某些干燥的环境中,人体周围的空气电离后,会积聚足够的电荷。
当一个已带电的人跟另一个接触时,电荷可能会流过另一个人的体内,导致电击。
3. 产品损坏静电可能会对某些产品造成损害,如电子设备、半导体和涂料。
当这些产品受到静电的影响时,电荷可能会损害电子元件或干扰信号,影响产品的性能或可靠性。
预防与控制静电虽然无法完全消除静电,但可以通过以下方法减轻其危害:接地是减少静电的最简单方法之一。
将带电物体与电地相连,可以使电荷顺着导体流回地面,从而减轻电荷的积累。
论述静电的产生、利用及其危害
论述静电的产生、利用及其危害静电的产生有多种方式,比如摩擦,也就是通过摩擦的方式使物体带上了电荷,即我们常说的摩擦起电,其实际上是通过摩擦作用使电子从一个物体转移到另一个物体的过程。
另外通过接触也可以产生静电。
静电产生过程可归纳为:接触→电荷转移→分离→电荷积累→产生静电。
自然界中只有正负两种电荷,同种电荷相斥,异种电荷相吸。
根据物质的原子结构理论,物质是由分子、原子组成的,而原子又由带正电的原子核和带负电的电子组成。
原子核内带电的粒子是质子,中子不带电。
一个电子所带的电量和一个质子所带的电量数值相同,但符号相反。
在通常情况下,物体中任何一部分都包含相同数目的质子和电子,所以对外界不表现出电性。
当两个电中性的宏观物体接触后分离,原子中电子会因外力而脱离原轨道侵入其他原子,这个原子因失去电子而带上正电,另一个原子因得到电子而带上负电,电荷积累就产生了静电。
实质上摩擦起电就是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。
摩擦是一个不断接触与分离的过程。
因此摩擦起电是实质上是接触分离起电。
日常生活中很多由于移动或摩擦而产生静电。
如在干燥天气里用塑料梳子梳头,可以听到清晰的“噼啪”放电声;夜晚脱毛衣时,还能够看到明亮的蓝色小火花等等。
另一种常见的起电是感应起电。
当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电,又叫束缚电荷。
在工业生产生活中,静电有很多用途。
静电喷涂是利用静电吸附作用将聚合物涂料微粒涂敷在接地金属物体上,然后将其送入烘炉以形成厚度均匀的涂层。
其中静电喷漆是在高压静电场作用下,使从喷枪喷出来的气雾带上电荷,这种带电的漆雾,向带异号电荷的工件表面吸附,沉淀成均匀的涂膜。
静电喷涂的漆液利用率甚高,可达80~90%,主要用于汽车、机械、家用电器等行业。
静电复印相比于过去的湿法显影复印简便,迅速,清晰,对操作人员无污染,可以扩印和缩印,也可复印彩色原件,满足了现代社会对于信息记录和信息显示的需要。
静电的应用及危害
E
E合= E -E’
处于静电平衡状态的导体的特征
1、内部的场强处处为零
- E合=0 +
2、整个导体是个等势体,它的表面是 个等势面
3、导体表面上任何一点的场强方向必 跟该点的表面垂直
地球是一个极大的导体,可以认为处于 静电平衡状态,所以它是一个等势体。这是 我们可以选大地做零电势体的一个原因。
电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢?
均匀球形导体
尖端放电 ——专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象
应用: 避雷针
尖端放电的应用——高压设备
1、避免:尖端放电会 使高压设备上电能损失, 故高压设备导体的表面 都是非常光滑。
2、现象:夜间高压 线周围出现的绿色光 晕,俗称电晕,是一 种微弱的尖端放电。
预防雷击的方法
1、建筑物上装设避雷装置。即利用避雷装置将雷电流引入大 地而消失。
2、在雷雨时,人不要靠近高压变电室、高压电线和孤立的高 楼、烟囱、电杆、大树、旗杆等,更不要站在空旷的高地 上或在大树下躲雨。
3、不能用有金属立柱的雨伞。 4、不要穿潮湿的衣服靠近或站在露天金属商品的货垛上。 5、雷雨天气时在高山顶上不要开手机,更不要打手机。 6、雷雨天不要触摸和接近避雷装置的接地导线。 7、雷雨天,在户内应离开照明线、电话线、电视线等线路,
静电屏蔽的应用
3、三条输电线的上方还有两条导线,与大 地相连,形成一个稀疏的金属网,把高压 线屏蔽起来,免遭雷击
静电屏的另一种形式
金属罩只能屏蔽外来电场,但不能挡 住内部电荷向外激发电场!
接地的金属罩或导体壳 内部电场对外部空间没影响!
日常防止静电
6、对付静电,我们可以采取“防”和“放”两手。“防”,我们 应该尽量选用纯棉制品作为衣物和家居饰物的面料,尽量避免 使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具,以防止摩擦起电。 尽可能远离诸如电视机、电冰箱之类的电器,以防止感应起电。 “放”,就是要增加湿度,使局部的静电容易释放。当你关上 电视,离开电脑以后,应该马上洗手洗脸,让皮肤表面上的静 电荷在水中释放掉。在冬天,要尽量选用高保湿的化妆品。常 用加湿器。有人喜欢在室内饲养观赏鱼和水仙花也是调节室内 湿度的一种好方法。
静电有哪些危害,如何防范
静电有哪些危害,如何防范1.静电的产生与静电电荷的积累静电是指绝缘物质或者孤立导体上携带的相对静止的电荷,它是由不同物体接触摩擦时,在物质间发生了电子转移而形成的带电现象。
例如,人们很早就发现用玻璃棒或琥珀毛、纸片和尘埃等轻小物体。
静电电荷只能聚积于物体的表面上,不能像在导体里的电流与毛皮摩擦一阵再分开时,前者就带了正电荷,后者就带了负电荷,能够吸引或排斥羽那样容易流动,因而称之为静电。
1.1静电的产生机理众所周知,一切物质都是由分子组成的,而分子是由原子组成的,原子是由带正电的原子核和围绕着原子核做高速旋转的带负电的电子所组成。
电子在原子核外不停地高速旋转,有离开原子核的倾向,但电子又与带正电的原子核互相吸引,两个方向相反的力达到平衡,因此电子只能在固定的轨道上运动。
原子核所带的正电荷数量与全部电子所带的负电荷数量相等,所以整个原子是呈电中性的。
电子挣脱原子核的束缚所需要的能量称为电子逸出功,它反映了原子核对电子的束缚力或者吸引力的大小,不同原子或者说是不同物质的电子逸出功是不相同的。
当两种物体在一起互相摩擦,两者做相距小于25x10-8cm的紧密接触时,电子受到相反两个方向的作用力,作用力之差——净作用力就是电子逸出功之差。
在其作用下,部分电子能摆脱原物质原子核的束缚,从逸出功小的物体转移到逸出功大的另一个物体上去,这样,逸出功小的物体因失去电子而带正电,逸出功大的物体因电子过剩而带负电。
由于两物体各自带有电荷相反的静电荷,就形成了双电层。
双电层还不是静电,当两物质做相对运动,如固体间相互摩擦、液体在管道中流动、粉状物料在布袋中滑动,部分电子来不及复位就随物质离开了,结果是各自带上了静电荷——即静电。
静电电荷的量与相接触的两物质的电子逸出功之差有关,差值越大即性质相差越大,静电电荷越多。
同时,静电电荷还与移动速度大小有关,速度越大,静电电荷越多。
一种物质在摩擦过程中带什么电荷,与电子逸出功的相对大小有关。
静电的应用及危害(精编)
39.6
7.94
静电放电造成制导计算机故障,I级 发动机关闭前自毁,发射失败
静电放电使制导计算机阻塞,姿态 失控,约一分钟后,火箭I、II级过载 自毁发射失败
4
侦察兵
S-112
1964
38-42
3.09-1.86 电爆管桥丝和壳体之间因电弧击穿, II级发动机自毁系统爆炸,发射失 败
5
侦察兵
5128
二、静电的应用
静电现象与我们的生活和生产都密切相关,如当天气 非常干燥时,早上起来梳头时,头发会经常随着梳子 飘起来,越理越乱;见面握手时,手指刚一接触,就 会被电到等等。这些现象带来很多不便,同时静电也 为我们的生活生产带来很大方便。 静电技术,已经广泛应用于基础理论研究、信息工程、 空间技术、计算机工程、大规模集成电路生产、环境 保护、生物技术、选矿和物质分离、医疗卫生消毒、 食品保鲜、石油化工、纺织印染、农业生产等各个领 域。现正在形成一个新兴的“静电产业”。
接 触 静 电 的 危 害
二十世纪中后期静电危害震惊世界
美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事 故达116起。 1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国 三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发 生爆炸以后引起了世界科学家对静电防护的关注。 我国在石化企业发生了30多起较大的静电事故,其 中损失达百万元以上的有数起。
武胜中学
吴建兵
日常生活中的静电
从地毯上走过,抓住门的把手,梳头,脱毛 线衣,火花产生了。这个现象就是人们所知的静 电放电(electro Static Discharge,简称ESD)。人 类通过日常活动可产生高达25,000V的静电放电。 人类手的神经可感觉到低至大约3,000V的静电放 电。只需要10V的ESD就可毁坏今天IC内部的某 些极小零件和迹线。其结果是,虽然ESD看不见、 听不到或感觉不到,但可重大地损伤或毁坏电子 产品。那么,静电是如何产生的,我们怎样应用 和防止它呢?
静电的形成,危害及利用
静电的形成,危害及利用静电是一种处于静止状态的电荷。
在干燥和多风的秋天,在日常生活中,人们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱;拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪、啪、啪”的声响,这就是发生在人体的静电。
中文名静电外文名static electricity简介是一种处于静止状态的电荷危害电子设备会故障;对心脏有伤害利用除尘复印净化空气详细介绍所谓静电,就是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷(流动的电荷就形成了电流)。
当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,而电荷分为正电荷和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。
当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电,当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电,但无论是正静电还是负静电,当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移,就是我们日常见到火花放电现象。
例如北方冬天天气干燥,人体容易带上静电,当接触他人或金属导电体时就会出现放电现象。
人会有触电的针刺感,夜间能看到火花,这是化纤衣物与人体摩擦人体带上正静电的原因。
(有基本物理知识我们就知道橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒带负电,毛皮带正电)。
静电并不是静止的电,是宏观上暂时停留在某处的电。
人在地毯或沙发上立起时,人体电压也可高1万多伏,而橡胶和塑料薄膜行业的静电更是可高达10多万伏。
物质都是由分子构成,分子是由原子构成,原子由带负电荷的电子和带正电荷的质子构成。
在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。
但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子A而侵入其他的原子B,A原子因减少电子数而带有正电现象,称为阳离子;B原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。
静电的应用及危害
电子元器件按其种类不同,受静电 破坏的程度也不一样, 最低的100V静 电压也会对其造成破坏。
人体所感应的静电电压一般在2-4KV 以上,通常是由于人体的轻微动作或与绝 缘物的摩擦而引起的。
人在地毯或沙发上立起时,人体电压 也可高达1万多伏
三、防止静电危害的基本方法
1.尽快把静电引走,避免越积越多. 如:油罐车利用导体与大地接触导走静电. 2.增大湿度,可使电荷随时放出,避免静电积累. 如:工厂里保持一定的湿度. 3.在易燃易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的通风
一、静电的应用
目前静电的利用已有多种,如静电喷 涂、静电除尘、静电复印、激光打印 机等
一、静电的应用
1、静电喷涂
(1)静电喷涂 利用静电在物体上喷涂液体或固体涂料。 (2)原理 设法使精细的油漆液滴飞离喷嘴时带上同种 电荷,彼此排斥,并在电场力的作用下飞向作为 电极的工件,并能比较均匀地沉积于工件表面。 (3)特点:均匀度好,表面膜质地牢固。
(3)应用
除去有害微粒、印机
(1)利用了正、负电荷互相吸引的原理。 (2)工作过程
二、静电的危害
1.常见的静电危害
2.工业中的静电危害
某兵工厂曾发生过这样的事故
当一个人换衣服进入车间,走近危险 品操作工人时,一操作人员手中的电爆元 件发生爆炸,造成意外伤人事故。
一、静电的应用
2、静电除尘
(1)原理示意图
(2)除尘原理
A、B之间产生强电场,距B 越近,场强越大,B附近的空气 中的气体分子被电离,成为电子 和正离子,正离子被吸附到B上, 得到电子又成为分子,电子在向 正极运动过程中,使烟气中的煤 粉带负电,吸附到正极A上最后 在重力作用下落入下面的漏斗中。
静电的作用及危害
静电的作用及危害产生:通常物体保持电中性状态,这是由于它所具有的正负电荷量相等的缘故。
如果两种不同材料的物件因直接接触或静电感应而导致相互间电荷的转移,使之存在过剩电荷,这样就产生了静电。
带有静电电荷的物体之间或者它们与地之间有一定的电势差,称之为静电势。
静电产生的方式有很多,如接触、摩擦、冲流、冷冻、电解、压电、温差等,但主要是两种形式,即摩擦产生静电和感应产生静电,通常发生于绝缘体与绝缘体之间或者绝缘体与导体之间;后者则发生于带电物体与导体之间,两种物体无需直接接触。
1.摩擦产生静电当两种具有不同的电子化学势或费米能级的材料相互接触时,电子将从化学势高的材料向化学势低的材料转移。
当接触后又快速分离时,总有一部分转移出来的电子来不及返回到它们原来所在的材料,从而使化学势低的材料因电子过剩而带负电,化学势高的材料因电子不足而带正电。
对绝缘体而言,由于电子不易移动,过剩电荷将在接触表面附近累积。
显然,这种方式产生的静电荷与相互接触的两个物体分离的速度有关。
实际上,只要两种不同的物体接触再分离就会有静电产生。
但由于摩擦产生的热能为电子转移提供了足够的能量,因此使静电产生作用大大增强。
当两种物体相互摩擦的时候,接触和分离几乎同时进行,是一个不断接触又不断分离的过程。
分离速度快、接触面积大,使得摩擦所产生的静电荷比固定接触后再分离所产生的静电荷的数量要大得多。
摩擦生电主要发生在绝缘体之间,因为绝缘体不能把所产生的电荷迅速分布到物体整个表面,或迅速传给它所接触的物体,所以能产生相当高的静电势。
表1是常见物体带电顺序表,从带正电依次排列到带负电,其中任何两种物体摩擦时,可以按此表来判断它们带电的极性,还可以大致估计所带电荷的多寡程度。
排在前面的材料与排在后面的材料相互摩擦时,前者带正电,后者带负电。
同种材料与不同材料相互摩擦时所带电荷的极性可能不同,如棉布与玻璃棍摩擦带负电,但与硅片摩擦时带正电。
棉布与玻璃摩擦后所带电量大于它与尼龙摩擦所带电量。
静电的应用和危害
3科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON 2008N O.03SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 学术论坛1静电的产生磨擦起电,是产生静电的基本原因或方式。
两种物质的表面相互磨擦时,机械能转化成内能,使一物质的原子外层电子获得能量挣脱原子核的吸引成为自由电子,该物质失去电子而带正电荷,另一物质则得到等量的带负电的电子,从而两个物体一方带正电,另一方带等量的负电。
感应带电,又是产生静电的一种方式。
在外电场的作用下,电场力使电子挣脱原子核的束缚成为自由电子,这些自由电子积集在物体表面,使物体表面产生静电。
电场力越强,各界的电荷越多。
如:滴水起电,让水滴通过一个带电的金属小环,使小水滴感应而带电,将水滴集积后,通过导体集中电荷,产生高电位。
由于静电的产生方式并不复杂,特别是磨擦起电,在生产生活中随时随地都有可能使物体带上静电,当物体的绝缘性极好时,会导致电荷的积集,物体电位升高。
合理地开发静电的应用,有效地避免静电带来的危害,对我们来说极其值得关注,对中学生来讲,了解静电的利用和静电危害的消除,既拓宽知识面,又增加对静电在生产生活中的实用性了解。
2静电的应用2.1静电在酿造生产中的应用①静电在酿酒中的应用新生产的白酒,因含丙烯醛有辛辣味,含异戊醇有涩味,含杂醇油有刺激性味。
要使白酒的口味醇香绵柔、色泽清亮,必须老熟陈化,如果是自然进行,则耗时、生产周期长(俗话说的陈年老酒),对工厂来说生产率低,限制了工厂的大规模化生产,造成资金积压,同时,导致供不应求。
通过2kV/M ~400kV/M 的静电处理1分~16小时,达到自然老熟陈化的作用(关效圣、郝宪孝教授等),可以缩短生产周期,提高生产效率。
②静电在酱油生产中的应用酱油是喜爱的调味佳品,和白酒相似,也是一种通过酿造而生产的,需要陈化老熟才能添香增色,另外,酱油还会染上有害微生物,需作灭菌处理,传统方法是使用化学灭菌或是加热灭菌,这两种灭菌方法均存在着缺点:热处理灭菌会损失酱油中的某些营养成分,化学灭菌将残留一些对人体有害的化学物质。
静电的应用和危害
静电的应用和危害静电是一种常见的自然现象,在我们生活中随处可见。
它不仅具有一些有益的应用,还会带来一些危害。
以下将从多个方面进行探讨。
静电的应用静电喷涂静电喷涂,顾名思义,就是将静电应用与喷涂技术有机结合起来。
静电喷涂的原理在于将带电液滴静电喷射到带相反电荷的物体上,从而使涂料均匀地覆盖在被涂体的表面上。
相比起传统的喷漆方式,静电喷涂具有喷漆均匀、涂层厚度易于控制、产生废料少等优点。
因此,它被广泛应用于汽车、航空、家用电器等行业。
静电荧光灯静电荧光灯是利用静电现象来产生荧光的一种灯具。
它由一对电极和放置在两电极之间的荧光粉组成。
当高压电场作用于荧光粉时,电场能量被荧光粉吸收,导致其原子发生电离并在吸收外来电子后重新返回基态。
这个过程会释放能量,进而激发荧光粉发出可见或不可见的荧光。
相比起普通灯泡,静电荧光灯具有省电、使用寿命长等优点,因此在室内照明等领域得到了广泛的应用。
静电的危害火灾和爆炸在一些特定的场合,静电可能会引起火灾和爆炸。
例如,燃油罐卡车运输时经常出现静电问题。
燃油经过运输管道时,由于油流速度快,容易带电而产生静电电荷堆积。
如果没有排除这些电荷,那么就有可能在加油时发生油气爆炸。
损坏电子设备静电也会对电子设备产生损坏。
在干燥的天气中,人体带有的静电电荷很容易通过触碰电子设备而释放,从而导致设备的损坏。
例如,当人们拆卸闪存卡、硬盘等电子设备时,由于无法进行静电保护,会使得设备的电路元器件受到静电电荷的破坏而导致设备失效。
对人体健康的危害积聚在人体上的静电电荷,很容易通过触摸金属等导体物体而释放。
这时,人体会被放电弧等高温强电场灼伤,甚至导致电击。
此外,静电还会带来一些身体不适症状,例如头晕、感觉不适等。
在化学工业生产、半导体制造等领域,工作区域往往有静电产生,对工作人员身体健康产生一定威胁。
如何消除静电针对静电可能带来的不利后果,我们可以采取多种措施来消除静电。
以下是具体的建议。
加湿在通风干燥的环境中,由于空气中的湿度较低,静电很容易产生。
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静电的作用及其危害
随着科技的进步,静电已逐渐走进我们的生活。
虽然它不经常被我们看到,但它的影子却无处不在,它影响着我们的世界改变着我们的世界,所以我们要去了解它利用它。
在我们生活中,首先我们应该留意它。
例如:干燥天气,用塑料梳子梳头发,梳子会吸引头发;在黑暗中脱下身上的尼龙衣服时,不仅能听到声音,还能看到火花。
这些由摩擦产生的高压静电引起的,也说明静电现象是一种常见的自然现象。
同时,每一种东西都有它的应用价值,对于静电来说更是如此。
它在日常生活中有很多应用,比如:静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等。
静电除尘是气体除尘方法的一种。
含尘气体经过高压静电场时被电分离,尘粒与负离子结合带上负电后,趋向阳极表面放电而沉积。
在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。
利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。
在强电场中空气分子被电离为正离子和电子,电子奔向正极过程中遇到尘粒,使尘粒带负电吸附到正极被收集。
当然近年来通过技术创新,也有采用负极板集尘的方式。
以往常用于以煤为燃料的工厂、电站,收集烟气中的煤灰和粉尘。
冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物,现在也有可以用于家居的除尘灭菌产品。
静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。
静电喷涂设备由喷枪、喷杯及静电喷涂高压电源等组成。
利用它,我
们迅速可以消除烟气中的煤尘。
静电复印机是利用静电正、负电荷能互相吸引的原理制成的,是集静电成像技术、光学技术、电子技术和机械技术于一体的办公设备。
它进入了我们的生活,并因其可以迅速、方便的把图书、资料、文件复印下来的优点,已是现代办公的常用设备,大大方便了我们的日常办公工作。
静电植绒是利用电荷同性相斥异性相吸的物理特性 , 使绒毛带上负电荷 , 把需要植绒的物体放在零电位或接地条件下 , 绒毛受到异电位被植物体的吸引,呈垂直状加速飞升到需要植绒的物体表面上,由于被植物体涂有胶粘剂,绒毛就被垂直粘在被植物体上 , 因此静电植绒是利用电荷的自然特性产生的一种生产新工艺。
此外,高压静电还能对白酒生产、酸醋和酱油的陈化有促进作用。
陈化后的白酒、酸醋和酱油的品味会更纯正。
但事物总有两面性,静电也存在着很多危害。
在化纤生产和印刷过程中,由于静电而吸引空气中的绒毛和尘埃,会使产品质量下降。
静电火花会点燃易燃物质而引起爆炸,石油在管道内流动,煤类从管道口高速喷出,含煤粉的空气在风管中流动以及汽油在用车罐运输中都会由于摩擦引起静电,当静电积累起来达到相当的电压时,就会产生静电火花而引起爆炸。
但仔细算来,它的来源主要有两种:它的第一种危害来源于带电体的互相作用。
在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成聋子和瞎子;在印刷厂
里,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;在制药厂里。
由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃的薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼。
静电的第二大危害,是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。
漆黑的夜晚,我们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“叭叭”的响声,这对人体基本无害。
但在手术台上,除电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人;在煤矿,则会引起瓦斯爆炸,会导致工人死伤,矿井报废。
总之,静电危害起因于静电力和静电火花,静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。
那么如何防止静电带来的危害呢?最简单可靠的方法是用导线把设备接地,以便把产生的电荷及时引入大地。
我们看到油罐车后拖一条碰到地的铁链,就是这个道理。
增大空气湿度也是防止静电的有效方法,空气湿度大时,电荷可随时放出。
在做静电实验时,空气的湿度大就不容易做成功的原因就在于此。
纺织厂房,雷管,炸药等生产车间对空气湿度要求特别严格,目的之一就是防止因静电引起的爆炸。
此外,静电也会对我们的身体健康造成一定的伤害,衣物上的静电能吸附空气中尘埃所含的多种病毒、细菌和有害物质,影响到人的呼吸系统,会给呼吸系统疾病患者带来诸多不适,严重的甚至诱发气管炎和哮喘;而且持久的静电会使人体血液的碱性升高,血钙减少,
尿中钙排泄量增加,这对于血钙水平低的患者十分不利,尤其对有心血管系统疾病的老年人来说,静电更易使其病情加重或诱发早发。
静电在我们生活中的应用越来越广泛,对我们的工作和学习来说必不可少。
所以对静电这把双刃剑,我们要认真研究,只要摸透了它的脾气,扬长避短,就能让它为人类做更多的服务,而尽量避免它的危害。