通常物體保持電中性狀態(tài)，這是由于它所具有的正負電荷量相等的緣故。如果兩種不同材料的物件

因直接接觸或靜電感應(yīng)而導(dǎo)致相互間電荷的轉(zhuǎn)移，使之存在過剩電荷，這樣就產(chǎn)生了靜電。帶有靜

電電荷的物體之間或者它們與地之間有一定的電勢差，稱之為靜電勢。

靜電產(chǎn)生的方式有很多，如接觸、摩擦、沖流、冷凍、電解、壓電、溫差等，但主要是兩種形式，

即摩擦產(chǎn)生靜電和感應(yīng)產(chǎn)生靜電，如圖1.1所示。前者是兩種物體直接接觸后形成的，通常發(fā)生于

絕緣體與絕緣體之間或者絕緣體與導(dǎo)體之間；后者則發(fā)生于帶電物體與導(dǎo)體之間，兩種物體無需直

接接觸。

1.摩擦產(chǎn)生靜電

當兩種具有不同的電子化學(xué)勢或費米能級的材料相互接觸時，電子將從化學(xué)勢高的材料向化學(xué)勢低

的材料轉(zhuǎn)移。當接觸后又快速分離時，總有一部分轉(zhuǎn)移出來的電子來不及返回到它們原來所在的材

料，從而使化學(xué)勢低的材料因電子過剩而帶負電，化學(xué)勢高的材料因電子不足而帶正電。對絕緣體

而言，由于電子不易移動，過剩電荷將在接觸表面附近累積。顯然，這種方式產(chǎn)生的靜電荷與相互

接觸的兩個物體分離的速度有關(guān)。

實際上，只要兩種不同的物體接觸再分離就會有靜電產(chǎn)生。但由于摩擦產(chǎn)生的熱能為電子轉(zhuǎn)移提供

了足夠的能量，因此使靜電產(chǎn)生作用大大增強。

當兩種物體相互摩擦的時候，接觸和分離幾乎同時進行，是一個不斷接觸又不斷分離的過程。分離

速度快、接觸面積大，使得摩擦所產(chǎn)生的靜電荷比固定接觸后再分離所產(chǎn)生的靜電荷的數(shù)量要大得

多。摩擦生電主要發(fā)生在絕緣體之間，因為絕緣體不能把所產(chǎn)生的電荷迅速分布到物體整個表面，

或迅速傳給它所接觸的物體,所以能產(chǎn)生相當高的靜電勢。

表1是常見物體帶電順序表，從帶正電依次排列到帶負電，其中任何兩種物體摩擦?xí)r，可以按此表

來判斷它們帶電的極性，還可以大致估計所帶電荷的多寡程度。排在前面的材料與排在后面的材料

相互摩擦?xí)r，前者帶正電，后者帶負電。同種材料與不同材料相互摩擦?xí)r所帶電荷的極性可能不同

，如棉布與玻璃棍摩擦帶負電，但與硅片摩擦?xí)r帶正電。棉布與玻璃摩擦后所帶電量大于它與尼龍

摩擦所帶電量。

摩擦產(chǎn)生靜電的大小除了與摩擦物體本身的材料性質(zhì)有關(guān)之外，還要受到許多因素的影響，如環(huán)境

的濕度、摩擦的面積、分離速度、接觸壓力、表面潔凈度等。

靜電產(chǎn)生的另一個重要來源是感應(yīng)生電。當一個導(dǎo)體靠近帶電體時，會受到該帶電體形成的靜電場

的作用，在靠近帶電體的導(dǎo)體表面感應(yīng)出異種電荷．遠離帶電體的表面出現(xiàn)同種電荷。盡管這時導(dǎo)

體所帶凈電荷量仍為零，但出現(xiàn)了局部帶電區(qū)域。顯然，非導(dǎo)體不能通過感應(yīng)產(chǎn)生靜電。

3.靜電荷

靜電的實質(zhì)是存在剩余電荷。電荷是所有的有關(guān)靜電現(xiàn)象本質(zhì)方面的物理量。電位、電場、電流等

有關(guān)的量都是由于電荷的存在或電荷的移動而產(chǎn)生的物理量。在科研院所、高等院校、檢測站和工

礦企業(yè)等部門經(jīng)常需要測量物體的電荷量或電荷密度。表示靜電電荷量的多少用電量Ｑ表示，其單

位是庫侖Ｃ，由于庫侖的單位太大通常用微庫或納庫

1庫侖（C）＝16微庫（μC）

1微庫(μC) ＝13納庫 (μC)

4.靜電勢

雖然靜電電荷是表征靜電的濟直接的參量，但人們又常說靜電電壓幾千伏或幾萬伏。其含義是什么

呢？與那些因素有關(guān)？下面討論這個問題。

前面已經(jīng)提到，帶有靜電電荷的物體之間或者它們與地之間有一定的電勢差，這就稱之為靜電勢，

也叫靜電電壓。

實際環(huán)境中產(chǎn)生的靜電電壓通常是指帶電體與大地之間的電位差。如果將大地作為零電位，靜電帶

電體的靜電電壓顯然有正負之別，通常說靜電電壓幾千伏或幾萬伏是指其**值。

靜電帶電體與另一個物體或大地之間的電位差與哪些因素有關(guān)呢？通常把靜電帶電體

與另一個物體或大地看成一個電容器。電容器的電容量C、電容器一個電極上的電荷量Q和電容器兩

個極間的電位差V之間有如下關(guān)系：

V= （1.1）

從式1.1可以知道，靜電帶電物體的電容對其靜電勢有顯著影響。帶電物體與另一個物體或地之間

的靜電電壓與它們之間的電容量成反比，即電容量越小，靜電電壓越大。靜電荷相同，靜電勢可能

有數(shù)量級的差別。

如將式1.1中的電容等效成平板電容器，其電容量C可表示為：

C= （1.2）

A為電容器面積、ε為兩板之間物質(zhì)的介電常數(shù)、d為兩板之間的距離。將（1.2）帶入（1.1）得：

V= （1.3）

從（1.3）式也可以了解與靜電電壓有關(guān)的各因素。

例：人體帶靜電，其靜電電壓與所帶的電荷量Q和人腳與地面的距離d成正比，與兩腳的面積A（如

果人是站立的）和腳底面與地間的物質(zhì)的介電常數(shù)ε成反比。

又例：在桌面的聚乙烯袋的靜電勢為幾百伏，當人將袋子提起離開桌面時，因它對地間距增大，

電容減小，會使靜電勢增加到幾千伏。

5.影響靜電產(chǎn)生的因素

靜電的產(chǎn)生及其大小與環(huán)境濕度和空氣中的離子濃度有密切的關(guān)系。在高濕度環(huán)境中由于物體表面

吸附有一定數(shù)量雜質(zhì)離子的水分子，形成弱導(dǎo)電的濕氣薄層，提高了絕緣體的表面電導(dǎo)率，可將靜

電荷散逸到整個材料的表面，從而使靜電勢降低。所以，在相對濕度高的場合，如海洋性氣候地區(qū)

(如我國的東南沿海地區(qū))或潮濕的梅雨季節(jié)，靜電勢較低。在相對鵲偷某『希绱舐叫云虻?br>

區(qū)(如我國的北方地區(qū))或干燥的冬季，靜電勢就高。與普通場所相比，在空氣純凈的場所(如超凈

車間)內(nèi)，因空氣中的離子濃度低，所以靜電更加容易產(chǎn)生。

表1.4是電子生產(chǎn)中產(chǎn)生的靜電勢的典型值。從中可以看到，同樣的動作在不同的濕度下，產(chǎn)生的

靜電電壓可以相差一個量級以上