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靜電的產生、積累和遷移的幾種類型

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2014-11-05

靜電產生按過程機理的不同可分為三種類型

    (1) 摩擦起電


     a. 兩電介質(或其中一個是電介質)固體物做相對運動:


     如:皮帶傳動、包閘剎車、手與純化纖衣服的摩擦等。


    b. 流體在管路內的流動。


     如:當液體或氣體在金屬管中流速超過一定范圍后,就會造成金屬管產生靜電。


    c. 剝離起電


     如:剝離緊貼的絕緣性薄膜時會產生靜電、脫化纖衣服時也會產生靜電等。


    d. 感應起電


    如:粉塵或氣霧帶電云及強磁場會造成附近的金屬物產生感應電。


     以上幾種產生靜電的原因,如物體有良好的接地,則不會產生對地火花放電,反之則會產生對地火花放電,假如上述情況發生在易燃易爆的環境中,就會引發爆炸著火事故的發生。


    (2)靜電的積累和遷移類型


    a.兩個起電的帶電體作循環運動


     其積累的正負電荷始終距離甚近,恒處在兩個起電的正負帶電體所形成的電場的作用范圍之內。如皮帶和皮帶輪的電荷積累。隨電荷的積累,兩正負帶電體間的電場強度不斷增大,最后達到擊穿場強。只有通過兩正負帶電體間的火花放電來消失能量。這種情況,皮帶輪接地并無作用。因為皮帶輪與大地間并無電場,皮帶輪接地并不能消除電荷。


     可以采取兩個辦法來防止皮帶與皮帶輪間發生靜電火花。


     第一種辦法:使空氣濕度增加,以加速兩帶電體間的非火花緩慢放電;


     第二種辦法:在皮帶上涂以某油等易導電的液體,使起電能力減弱,兩帶電固體間直接導電移去電荷的能力增強。

 

 (3).兩個起電的帶電體做直線運動


     其積累的正負電荷逐漸相遷移遠去,終至超出這正負帶電體組成的電場的作用范圍之外。


      以高位槽往低位槽輸送的液體在管路中的流動為例:


     當管路不接地時,管壁上摩擦起電生成的負電荷必然等于管路內液體及流入低位槽全部液體所帶的正電荷。隨液體通過管路與低位受槽內的正電荷以相同的數量累積增多,當它們的電場強度達到擊穿場強時,就會各自對地或者在它們兩者間進行火花放電。


     這時可以分別將金屬管外壁及金屬低位受槽的外壁接地,而將這兩個各自孤立的單極電場上的電荷移入大地,這時就只剩下管內壁對管內液體、低位受槽內壁對低位受槽內液體兩個內電場了。


     但如果管子是陶瓷或塑料的絕緣體,電荷引不出去,怎么辦?有三種辦法解決之:


     a. 管外部纏金屬導線并接地以屏蔽之。使管外壁對周圍環境的外部電場為0;


     b. 用絕緣材料制作管子時加入導電組分,以減少管壁電阻;


     c. 空氣增濕,以加速管外壁上的電荷向空氣中非火花緩放電的過程。

 

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