静电感应就是导体在静电场中,其表面不同部位感应出不同电荷或使导体上原有电荷重新分布的现象,如图1-1所示。它是导体在静电场中的一种特有现象,由于静电感应,不带电的导体可以变成带电的导体,即不带电的导体可以感应起电。
从图1-1中可以看出,图1-1a表示中性导体;图1-1b表示静电感应,即表示该中性导体在外界电场作用下,其上的电荷宏观移动而使它成为带电体,带有正电位,出现正的对地电压;图1-1c表示该导体与接地体之间发生火花放电;图1-1d表示该导体接地,其上正电荷泄入大地后,电荷宏观移动停止,该导体又与大地等电位;图1-1e表示断去接地线后,该导体带电情况保持不变,仍与大地等电位;图1-1f表示撤去外电场后,该导体成为带负电荷的孤立带电体,带有负电位,出现负的对地电压,这就是感应起电;图1-1g表示经感应起电的导体再次与接地体之间发生火花放电,其上的电荷通过火花放电被中和掉,复为中性导体。
应当指出,图1-1b中导体两端虽然带有极性相反的电荷,但导体仍然是一个等电位体。这时,导体处在静电平衡状态,其两端极性相反的电荷在导体内部产生的附加电场正好抵消外电场,以保持导体内电场强度为零。至于导体外部,由于导体的存在,电场的分布会受到一定的影响。在电子工业生产中,静电感应及感应起电是常见的静电起电方式,可在导体(包括人体、电子元器件、测试和生产设备等)上产生较高的电压,导致静电对元器件或带电元器件对周围的导体直接接触或非接触式放电。这是一个极容易被人们忽视的危险因素。静电放电是指当带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时,因介质电离而使带电体上的电荷部分或全部消失的现象。
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图1-1 静电感应与静电起电
a)中性导体 b)静电感应 c)火花放电 d)导体接地 e)断开接地线 f)外界电场消失 g)导体接地
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