通常物體保持電中性狀態，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而導致相互間電荷的轉移，使之存在過剩電荷，這樣就產生了靜電。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，

即摩擦產生靜電和感應產生靜電，如圖1.1所示。前者是兩種物體直接接觸后形成的，通常發生于

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

接接觸。

1.摩擦產生靜電

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

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

料，從而使化學勢低的材料因電子過剩而帶負電，化學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，這種方式產生的靜電荷與相互

接觸的兩個物體分離的速度有關。

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

了足夠的能量，因此使靜電產生作用大大增強。

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，使得摩擦所產生的靜電荷比固定接觸后再分離所產生的靜電荷的數量要大得

多。摩擦生電主要發生在絕緣體之間，因為絕緣體不能把所產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時，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

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

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

摩擦所帶電量。

摩擦產生靜電的大小除了與摩擦物體本身的材料性質有關之外，還要受到許多因素的影響，如環境

的濕度、摩擦的面積、分離速度、接觸壓力、表面潔凈度等。

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

的作用，在靠近帶電體的導體表面感應出異種電荷．遠離帶電體的表面出現同種電荷。盡管這時導

體所帶凈電荷量仍為零，但出現了局部帶電區域。顯然，非導體不能通過感應產生靜電。

3.靜電荷

靜電的實質是存在剩余電荷。電荷是所有的有關靜電現象本質方面的物理量。電位、電場、電流等

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

礦企業等部門經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？下面討論這個問題。

前面已經提到，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。

實際環境中產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為兩板之間物質的介電常數、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的介電常數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.影響靜電產生的因素

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

吸附有一定數量雜質離子的水分子，形成弱導電的濕氣薄層，提高了絕緣體的表面電導率，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

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

區(如我國的北方地區)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，因空氣中的離子濃度低，所以靜電更加容易產生。

表1.4是電子生產中產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，產生的

靜電電壓可以相差一個量級以上