1.静电基础知识
高中物理：静电场知识点归纳
高中物理：静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷：e＝1.6×10－19C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。
(2) 点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。
2. 静电场(1) 定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
(2) 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。
3. 电荷守恒定律(1) 内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
(2) 起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3) 带电实质：物体带电的实质是得失电子。
二、库仑定律1. 内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比。
作用力的方向在它们的连线上。
2. 表达式：，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量。
3. 适用条件：真空中的点电荷。
三、电场强度、点电荷的场强1. 定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。
2. 定义式：3. 点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：4. 方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
5. 电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。
四、电场线1. 定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱。
2. 特点①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷．②电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹．③同一幅图中，场强大的地方电场线较密，场强小的地方电场线较疏．五、匀强电场电场中各点场强大小处处相等，方向相同，匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线．六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。
1-1静电现象
2：如右图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电 的球P慢慢靠近，关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正 确的是( )
A．两端的感应电荷越来越多 B．两端的感应电荷是同种电荷 C．两端的感应电荷是异种电荷 D．两端的感应电荷电荷量相等
能够检验物体是否带电及估测物体带电多少的仪器
叫2.两验种电电器荷及其相互作用： 物理学中规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩 擦过的橡胶棒带负电 大量实验表明：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 。
3.带电体有哪些性质？
答： （1）对周围其他电荷的作用： 同斥异吸
（2）对轻小物体： 能够吸引轻小物体
（三）、静电的应用与防护：
1.在生产和生活中，静电的应用十分广泛。 如静电打印、静电喷雾、静电喷涂、静电除尘等 2.防止静电危害的方法是尽快将静电导走。疑难解析：一、三种起电方式及起电实质
方式 内容
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生及 两不同绝缘体摩 导体靠近带电体 导体与带电导体
条件 擦时
时
接触时
现象
(2)若A、B带异种电荷，求接触后两球所带的电荷 量之比．
【答案】 (1)2∶3 (2)2∶1
例1.有三个绝缘导体A B C其中A带正电，B 、C
不带电，如何使 ①B 、 C都带正电？ ②B、C带等量异种电荷 ③B 、 C都带负电 答案： ① B 、 C分别与A接触（同时可以吗?） ②B、C接触，然后靠近A，再将B、C分开，最后 移走A
③B 、 C接触，然后靠近A,用手摸一下B或C，
手移开，再把A移走，最后把B、C分开
例2.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表 面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b 都不带电，如图所示，现使b带上负电，则（）
高中物理专题静电场考点归纳
高中物理专题——静电场考点归纳今日知识清单，静电场考点归纳中的第一节：电场力的性质、第二节：电场能的性质和第三节：电容器与电容带电粒子在电场中的运动同学们可以学习起来了！第一节电场力的性质【基本概念、规律】一、电荷和电荷守恒定律1．点电荷：形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷．2．电荷守恒定律(1)电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变．(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电．二、库仑定律1．内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．公式：F＝k r2(q1q2)，式中的k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量．3．适用条件：(1)点电荷；(2)真空．三、电场强度1．意义：描述电场强弱和方向的物理量．2．公式(1)定义式：E＝q(F)，是矢量，单位：N/C或V/m.(2)点电荷的场强：E＝k r2(Q)，Q为场源电荷，r为某点到Q的距离．(3)匀强电场的场强：E＝d(U).3．方向：规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向．四、电场线及特点1．电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．2．电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处．(2)电场线不相交．(3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大．(4)沿电场线方向电势降低．(5)电场线和等势面在相交处互相垂直．3．几种典型电场的电场线(如图所示)【重要考点归纳】考点一对库仑定律的理解和应用1．对库仑定律的理解(1)F＝k r2(q1q2)，r指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均匀带电球，r为两球心间距．(2)当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大．2．电荷的分配规律(1)两个带同种电荷的相同金属球接触，则其电荷量平分．(2)两个带异种电荷的相同金属球接触，则其电荷量先中和再平分．考点二电场线与带电粒子的运动轨迹分析1．电荷运动的轨迹与电场线一般不重合．若电荷只受电场力的作用，在以下条件均满足的情况下两者重合：(1)电场线是直线．(2)电荷由静止释放或有初速度，且初速度方向与电场线方向平行．2．由粒子运动轨迹判断粒子运动情况：(1)粒子受力方向指向曲线的内侧，且与电场线相切．(2)由电场线的疏密判断加速度大小．(3)由电场力做功的正负判断粒子动能的变化．3.求解这类问题的方法：(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景．(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向，是题意中相互制约的三个方面．若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况．考点三静电力作用下的平衡问题1.解决这类问题与解决力学中的平衡问题的方法步骤相同，只不过是多了静电力而已．2.(1)解决静电力作用下的平衡问题，首先应确定研究对象，如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”．(2)电荷在匀强电场中所受电场力与位置无关；库仑力大小随距离变化而变化．考点四带电体的力电综合问题解决该类问题的一般思路【思想方法与技巧】用对称法处理场强叠加问题对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中，应用对称性不仅能帮助我们认识和探索某些基本规律，而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题．利用对称法分析解决物理问题，可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的特点，出奇制胜，快速简便地求解问题．第二节电场能的性质【基本概念、规律】一、电场力做功和电势能1．电场力做功(1)特点：静电力做功与实际路径无关，只与初末位置有关．(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离．②WAB＝qUAB，适用于任何电场．2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功．(2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝E p A－E p B＝－ΔE p.(3)电势能具有相对性．二、电势、等势面1．电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值．(3)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取不同而不同．2．等势面(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面．(2)特点①在等势面上移动电荷，电场力不做功．②等势面一定与电场线垂直，即与场强方向垂直．③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面．④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方，电场线越密)．三、电势差1．定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与移动的电荷的电量q的比值．3．电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA.4．电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积，即UAB＝Ed.特别提示：电势和电势差都是由电场本身决定的，与检验电荷无关，但电场中各点的电势与零电势点的选取有关，而电势差与零电势点的选取无关．【重要考点归纳】考点一电势高低及电势能大小的比较1．比较电势高低的方法(1)根据电场线方向：沿电场线方向电势越来越低．(2)根据UAB＝φA－φB：若UAB＞0，则φA＞φB，若UAB＜0，则φA＜φB.(3)根据场源电荷：取无穷远处电势为零，则正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低．2．电势能大小的比较方法(1)做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加(与其他力做功无关)．(2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大．考点二等势面与粒子运动轨迹的分析1．几种常见的典型电场的等势面比较2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负；(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等；(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况．考点三公式U＝Ed的拓展应用考点四电场中的功能关系1．求电场力做功的几种方法(1)由公式W＝Fl cos α计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W＝Eql cos α.(2)由WAB＝qUAB计算，此公式适用于任何电场．(3)由电势能的变化计算：WAB＝E p A－E p B.(4)由动能定理计算：W电场力＋W其他力＝ΔE k.注意：电荷沿等势面移动电场力不做功．2．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变．(3)除重力、弹簧弹力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化．3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系．(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功)．(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化．(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系．(4)有电场力做功的过程机械能不守恒，但机械能与电势能的总和可以守恒．【思想方法与技巧】E－x和φ－x图象的处理方法1．E－x图象(1)反映了电场强度随位移变化的规律．(2)E＞0表示场强沿x轴正方向；E＜0表示场强沿x轴负方向．(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电场方向判定．2．φ－x图象(1)描述了电势随位移变化的规律．(2)根据电势的高低可以判断电场强度的方向是沿x轴正方向还是负方向．(3)斜率的大小表示场强的大小，斜率为零处场强为零．3.看懂图象是解题的前提，解答此题的关键是明确图象的斜率、面积的物理意义．第三节电容器与电容带电粒子在电场中的运动【基本概念、规律】一、电容器、电容1．电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成．(2)带电量：一个极板所带电量的绝对值．(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能．2．电容3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两极板间距离成反比．二、带电粒子在电场中的运动1．加速问题2．偏转问题(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场．(2)运动性质：匀变速曲线运动．(3)处理方法：利用运动的合成与分解．①沿初速度方向：做匀速运动．②沿电场方向：做初速度为零的匀加速运动．特别提示：带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．【重要考点归纳】考点一平行板电容器的动态分析运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路1．确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．(1)保持两极板与电源相连，则电容器两极板间电压不变．(2)充电后断开电源，则电容器所带的电荷量不变．5.在分析平行板电容器的动态变化问题时，必须抓住两个关键点：(1)确定不变量：首先要明确动态变化过程中的哪些量不变，一般情况下是保持电量不变或板间电压不变．(2)恰当选择公式：要灵活选取电容的两个公式分析电容的变化，还要应用E＝d(U)，分析板间电场强度的变化情况．考点二带电粒子在电场中的直线运动1．运动类型(1)带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动．(2)带电粒子在不同的匀强电场或交变电场中做匀加速、匀减速的往返运动．2．分析思路(1)根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的运动情况．(2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解．此方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．(3)对带电粒子的往返运动，可采取分段处理．考点三带电粒子在电场中的偏转1．基本规律设粒子带电荷量为q，质量为m，两平行金属板间的电压为U，板长为l，板间距离为d(忽略重力影响)，则有【思想方法与技巧】带电粒子在交变电场中的偏转1．注重全面分析(分析受力特点和运动特点)，找到满足题目要求所需要的条件．2．比较通过电场的时间t与交变电场的周期T的关系：(1)若t≪T，可认为粒子通过电场的时间内电场强度不变，等于刚进入电场时刻的场强．(2)若不满足上述关系，应注意分析粒子在电场方向上运动的周期性．对称思想、等效思想在电场问题中的应用一、割补法求解电场强度由于带电体不规则，直接求解产生的电场强度较困难，若采取割或补的方法，使之具有某种对称性，从而使问题得到简化．二、等效法求解电场中的圆周运动1.带电粒子在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题是一类重要而典型的题型．对于这类问题，若采用常规方法求解，过程复杂，运算量大．若采用“等效法”求解，则过程往往比较简捷．2.等效法求解电场中圆周运动问题的解题思路：(1)求出重力与电场力的合力F合，将这个合力视为一个“等效重力”．(2)将a＝m(F合)视为“等效重力加速度”．(3)将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解．。
静电的科普
静电的科普
静电是一种处于静止状态的电荷。
在干燥和多风的秋天，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。
静电并不是静止的电，而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。
任何物质都是由原子组合而成，而原子的基本结构为质子、中子及电子。
科学家们将质子定义为正电，中子不带电，电子带负电。
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。
但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。
在日常生活中所说的摩擦实质上就是一种不断接触与分离的过程。
有些情况下不摩擦也能产生静电，如感应静电起电，热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。
静电在我们的生活中无处不在，虽然大部分时候它不会对我们造成伤害，但在某些情况下，它可能会引起一些麻烦或危险。
因此，了解如何减少和消除静电是很重要的。
ESD基本常识
1.5 静电放电模式 A．其他物体对本物体放电 -----当一带静电的物体（包括人体）对本
物体释放静电时，造成本物体的损坏。 B．对本物体放电-----当本物体带电并对其他物体进行放电时，造成
本物体的损坏。 C．电场感应放电-----当一物体聚积大量的静电时，在它的周围就有
一个感应的电场，如果静电敏感物体靠近接触到该电场，也会感应生 成电压，就可能造成静电敏感物体的损坏。
注：本物体是静电敏感（ESDS）物体。 1.6 静电保护安全静电压是多少 1.6.1静电保护的安全静电压和电子元器件本身承受静电损坏的程度有 关， 有三种方式可以确认元器件的静电承受等级。1.HBM（Human Body Model）人体模式； 2.CDM(Charged Device Model )物体带电模式 ； 3. Machine Model机械模式。
收料区域 检验区域 储物料区域和仓库 装配线 测试区域 研发部 包装区域 维修区 实验室 无尘室 3.3对有效的ESD控制，将静电释放在大地上是十分重要的。所以要将 工作区所有工作桌、机器、工作桌表面、人连接于相同的接地线上。 3.4控制人体上的静电
人体的静电是主要的静电源之一，他可能有上千伏。如果不适当的 控制，这项静电很容易对静电敏感器件造成损害，所以ESD控制程序特 别强调人体静电的解除。
3.5工作站的要求 标准ESD工作站须提供连接工作桌面、仪器、手环、辅助设备和地
板到相同的地上。 工作桌面和地板面的表面阻抗应在106---109 ohm之间。 图三：典型的ESD工作站图示
3.6 包装和ESD处理材料 包装是指用具有ESD防护功能的材料来包装静电敏感器件，防止静
电对它造成伤害。包装材料提供三种保护的方式：1.超低充电 2.静电 释放保护 3.屏蔽电场 ESD处理材料:
静电知识讲座
静电除尘是利用静电场使气体电离，使尘粒带电，然后被除尘极板吸附，从而达到除尘 的目的。这种方法可以有效地去除空气中的微粒物质，如灰尘、烟雾等，对于改善空气
质量印
总结词
利用静电技术将文字和图像转移到纸张 上，实现快速、高效的复印和打印。
VS
详细描述
静电复印和打印是利用静电技术将文字和 图像转移到纸张上的一种快速、高效的复 印和打印方式。通过静电将墨粉吸附到纸 张上，然后通过高温熔化墨粉，使其固定 在纸张上，形成清晰的文字和图像。这种 技术广泛应用于办公、学校、家庭等场所 ，提高了信息传递的效率和准确性。
选择符合防静电要求的工作服和鞋，并确保其与地连接。
防静电包装材料
防静电包装材料可以有效地防止静电荷的积累和传播，保护电子设备免受静电损害。
选择符合防静电要求的包装材料，并确保其接地。
04
静电在生活中的应用
静电除尘
总结词
利用静电场使气体电离，产生大量正负电荷，吸附在尘粒上，使尘粒带电，然后被除尘 极板吸附。
长期接触静电还可能引起头痛、失眠和烦躁等症状，影响人 体健康。
工业危害
在工业生产中，静电可以引起许多问 题，如降低产品质量、损坏设备、降 低生产效率等。
例如，在塑料、化学、电子等行业中 ，由于物料在输送和加工过程中产生 静电，可能导致物料粘附、堵塞管道 或对产品质量产生不良影响。
电子设备危害
静电对电子设备的危害尤为严重。由于电子设备中的元件对静电非常敏感，接触 或靠近带静电的物体时，可能会造成元件损坏或性能下降。
关于静电的趣味知识分享
趣味知识一
静电也可以帮助我们：在 工业生产中，静电被用于 吸附灰尘、筛选颗粒等。
趣味知识二
静电与自然现象的关系： 闪电就是一种大规模的静 电放电现象。
第一章 静电学的基本规律(高斯定理)讲解
R
drrA r
r
rB
29
例6 求一均匀带电球面的电势分布。
解 由高斯定理知，电场分布为 E
0
1q
1.当r < R 时
Edr
Edr
4πo r2
R
Edr Edr
r
r
r
R
1
R 4π0
q r2
dr
1
4π0
q R
2.当r > R 时
（D）如果高斯面内有净余电荷 ,则穿过高斯面的电通量 必不为零。
（ E）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
27
例5 真空中有一电荷为Q，半径为R的均匀带电球面.试求
（1）球面外两点间的电势差； （2）球面内两点间的电势差； （3）球面外任意点的电势； （4）球面内任意点的电势.
o
AB
R
rA
r
rB
q
40r 2
rˆ dS
qds cos 4 0r 2
q d 4 0
E dS
q d
S
S 4 0
q d q
4 0 S
0
在所设的情况下得证
E
dS
qi
i ( S内)
S
0
41
2)源电荷仍是点电荷
dS1
常见的电量分布的很好的对称性：
球对称
柱对称
面对称
均 匀
球体
带 球面
电 的
(点电荷)
无限长的 柱体 柱面 带电线
无限大的 平板 平面
1.静电基础知识解析
3
物体紧密接触时，共享表面电子
4
物体紧密接触时，共享表面电子
5
物体紧密接触时，共享表面电子
6
物体紧密接触时，共享表面电子
由于两种物质的原子核吸引电子的能力不同，一 种物质得到电子，另一种物质失去电子。
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物体紧密接触时，共享表面电子
It is possible for electrons to be “stolen” from one material by nuclei in the other material, because 但此时，总体上保持平衡，不显电性。 they have a stronger force
Electricity
33
William Gilbert (电学之父) 1540 – 1603
英女王伊丽莎白一世的御医；
首次明确指出地球是有磁性的； 首次区分了电与磁（《论磁石》 ）； 发明了验电器。
34
十七、十八世纪的摩擦起电实验
1660年德国人Guericke（格里凯)发现了同性相斥的现象，
8
相互紧密接触的物体分离时
9
相互紧密接触的物体分离时
Electrons “lost”
Electrons “gained”
分离时，得到电子的物体带负电， 失去电子的物体带正电。
10
相互紧密接触的物体分离时
所有接触－分离的物体间均会发生静电起 电过程。
对于绝缘体，电荷保持在原处。 对于导体，电荷转移到整个物体。 对于接地导体，电荷泄漏到大地。
20
静电序列
在静电防护工程设计、施工和有关静电敏感产品 的设计、包装材料的选择和使用过程中：
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1775年，意大利物理学家Alessandro Volta（伏特）发明了 静电感应起电盘，他利用静电感应起电盘能使导体产生电 压很高的静电。
莱顿瓶 （原始电容器）
36
富兰克林
Benjamin Franklin (1706-1790)
美國科學家、發明家、政治家和社會慈善家
首先定义电荷的正负极性
18
静电带电序列
19
静电带电序列（IEEE Std.C62.47）
＋
石棉 醋酸酯 玻璃 人发 尼龙 羊毛 毛皮 铅 丝绸 铝 － 纸 聚氨酯 棉花木材 钢 封腊 硬橡胶 聚酯薄膜 环氧玻璃 铜、镍银 黄铜、不锈钢 合成橡胶 聚丙烯树脂 聚苯乙烯塑料 聚氨酯塑料 聚酯 萨冉树脂 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚四氟乙烯 硅橡胶
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西方对静电的认识过程
公元前600年左右，古希腊哲学家Thales (塔勒斯) 发现用丝 绸摩擦琥珀之后有类似于磁石能吸引轻小物体的性质 。 Thales 成为有历史记载的第一个静电实验者。 古希腊语 hlector （发音为elector）起初指太阳，后用于描 述琥珀，因其如阳光般的色彩，现代英语中的电 （electricity）即源于该词。
摩擦的速度
环境温度 环境湿度
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1.2 影响静电起电的因素
材料本身的起电性能
接触的紧密程度、压力
（1）物质内部的化学组成。 （2）物质表面的化学组成
（污染、氧化、吸附）
（3）分子结构、取向性（拉伸 改变分子取向可使带电状
摩擦的速度
环境温度 环境湿度
态发生变化）、结晶性。
（4）物体形状、大小、空间位 置（决定物体带电电量的
发明了摩擦静电起电机（1678年），能在实验室中产生火
花放电。 1720年英国人 Stephen Gray（格雷)发现丝绸、干木材、 毛发经摩擦也能起电。
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1733年 Du Fay(杜菲）发现两类不同性质的电，一种称为 玻璃电，发生在玻璃、水晶、宝石、动物毛发等；另一种 称为琥珀电，发生在琥珀、树脂、丝、线、纸等。 Musschenbroek （ 马 森 布 罗 克 ） 于 1745 年 发 明 Leyden jar(莱顿瓶)。
这时如果空气中弥漫着汽 油蒸气，可能会引发爆炸
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Like Germs, ESD Is The Hidden Enemy
Control Germs
Control ESD
We are aware of sterilization in medicine
We should develop the same attitude about ESD
极限值）。
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1.2 影响静电起电的因素
材料本身的起电性能
摩擦、压力等因素不是
接触的紧密程度、压力
静电起电的必要条件，单
摩擦的速度
环境温度 环境湿度
纯的接触－分离会使物体
带电，但摩擦等因素可以 增强起电的效应。
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1.2 影响静电起电的因素
材料本身的起电性能
接触的紧密程度、压力
摩擦或接触分离 产生静电
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物体相对运动
可 能 产 生 静电的 电 位
产生源 在地毯上行走 在帆布上行走 在工作台上工作 从 塑 料 管 中 取 DIP 拿起一只塑料袋 在布套椅上工作 湿 度 10－ 20％ 35,000V 12,000V 6,000V 2,000V 20,000V 18,000V 湿 度 65－ 90％ 1,500V 250V 100V 200V 1,200V 1,500V
Electricity
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William Gilbert (电学之父) 1540 – 1603
英女王伊丽莎白一世的御医；
首次明确指出地球是有磁性的； 首次区分了电与磁（《论磁石》 ）； 发明了验电器。
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十七、十八世纪的摩擦起电实验
1660年德国人Guericke（格里凯)发现了同性相斥的现象，
英国人普利斯特利（ Priestley ,1737-1804 ）最早提出
电荷之间的作用力与它们之间的距离的平方成反比。
1772 年英国物理学家卡文迪许（ Cavendish ， 1731-1810 ） 遵循普利斯特利的思想以实验验证了电力平方反比定律。
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富兰克林避雷针构造
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Charles Augustin de Coulomb (库仑，1736 - 1806)
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电子行业的静电危害
带电表面能够吸引污染物，造成集成电路不可预 料的缺陷并影响其产品质量。
于1×104Ω· cm而小于 1×1011Ω· cm的材料；
绝缘材料：指表面电阻率至少为1×1012Ω／sq 或体电阻率至少为1×1011Ω· cm的材料。
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常见静电产生源
地 椅 衣 工 其 能
板 子 服 作 它 产
：尤 其 是 塑 料 地 板 或 地 毯 ：木 质、塑 料、或 化 学 材 质 ：尼 龙 及 一 般 布 料 台 面 ：磨 光、油 漆 及 上 蜡 ：塑 料 垫、文 件 夹 等 任 何 可 生 磨 擦 的地方
同一种材料摩擦也可能带电，其原因是非对称摩擦使得两物体
接触面处温度不同。
应当指出上述序列表只能作为一般的参考，因为还存在许多不 可重复的因素。
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静电领域材料的分类
静电导体：表面电阻率小于1×105Ω／sq
或体电阻率小于1×104Ω· cm的材料；
静电屏蔽材料：表面电阻率小于1×104Ω／sq 或体电阻率小于1×103Ω· cm的材料； 静电耗散材料：表面电阻率大于或等于1×105Ω／sq而 小于 1×1012Ω／sq或体电阻率大于或等
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工业生产中的静电障害
由于静电力学效应的影响，妨碍生产或降低产品质量：纺织、印刷、 IC生产、粉体加工行业。
在粉体生产、加工过程中，静电还会带来火灾和爆炸危险。 在感光胶片行业，由于胶片与辊轴的高速摩擦，胶片的静电电压可高 达数千伏甚至上万伏。一旦发生静电放电，即使是能量较小的电晕放 电，也会使胶片感光而报废。此外，带电的胶片会引静电引力吸附灰 尘降低胶片质量。
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物体紧密接触时，共享表面电子
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物体紧密接触时，共享表面电子
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物体紧密接触时，共享表面电子
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物体紧密接触时，共享表面电子
由于两种物质的原子核吸引电子的能力不同，一 种物质得到电子，另一种物质失去电子。
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物体紧密接触时，共享表面电子
It is possible for electrons to be “stolen” from one material by nuclei in the other material, because 但此时，总体上保持平衡，不显电性。 they have a stronger force
一 块雷雨云里，正电荷和负电荷分开的两部分相互吸引，像磁铁 一样。而阻止兩者的绝缘体是空气 (如左图所示) 。当雷雨云里和地上 的电荷变得足够強时，兩部分的电流会冲破空气的阻碍。正电荷和负电 荷相接触的火光就是“闪电”，而如此也让电荷相互平衡了！
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日常生活中的静电放电现象
冬天时，因为走动和地板摩擦，使 身体带上静电，所以…
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相互紧密接触的物体分离时
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相互紧密接触的物体分离时
Electrons “lost”
Electrons “gained”
分离时，得到电子的物体带负电， 失去电子的物体带正电。
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相互紧密接触的物体分离时
所有接触－分离的物体间均会发生静电起 电过程。
对于绝缘体，电荷保持在原处。 对于导体，电荷转移到整个物体。 对于接地导体，电荷泄漏到大地。
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感应起电
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1.2 影响静电起电的因素
材料本身的起电性能
接触的紧密程度、压力
摩擦的速度
环境温度 环境湿度
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1.2 影响静电起电的因素
材料本身的起电性能
接触的紧密程度、压力
•
物质的微观结构和
性质是决定决定静电带
电序列的主要因素，直
接影响静电起电的带电 符号和带电量的大小。
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四、静电危害
我国在上个世纪中后期，石化企业曾发生30多起较大的 静电事故，如上海某石化公司的2000m3甲苯罐、山东齐 鲁某公司的胶渣罐、抚顺某石化公司的航煤罐以及天津 某公司的北仓二罐站等都因静电造成了严重的火灾爆炸 事故。 据报道，日本国曾统计，不合格的电子器件中有45％是 静电放电危害造成。在电子工业领域，全球每年因静电 造成的损失高达百亿美元。
静电防护培训
嘉善万顺达电子有限公司
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主要内容
一 静电 二 静电放电 三 静电发展简史 四 静电危害 五 静电防护技术的发展
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一 静电
1.1 静电的概念及其产生机理 静电是物体表面正负电荷发生分离的一种物理现象。 原因：摩擦、剥离、破裂、电解、感应、吸附、喷电... 机理：物质因失去或得到电子而带电。
静电序列
根据不同物质功函数的数值大小，由小到大排成一个序列，构成 摩擦带电的静电序列。
当两种材料接触分离后，物体所带电荷的符号和大小可由静电序
列确定。（静电序列中任意两种固体相接触时，排在前面的固体 带正电，排在后面的带负电。）
摩擦带电的静电序列表显示了不同材料电荷产生的情况。在实际
起电过程中，相接触的两种固体表面很容易受实验条件和周围环 境因素的影响 ，静电序列略有差异。