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静电现象的应用和防护

静电现象的应用和防护

发布时间:2025-02-06 23:07:19

1、静电除尘器:静电除尘是利用静电场的作用, 使气体中悬浮的尘粒带电而被吸附,并将尘粒从烟气中分离出来而将其去除。

2、静电分离机(提纯工业原料)

3、静电感应卸料器

4、静电复印、印刷技术:利用光电导敏感材料在曝光时按影像发生电荷转移而存留静电潜影,经一定的干法显影、影像转印和定影而得到复制件。

5、静电喷涂:利用静电吸附作用将聚合物涂料微粒涂敷在接地金属物体上,然后将其送入烘炉以形成厚度均匀的涂层。

6、静电纺纱:在纺纱过程中利用静电场对纤维的作用力,使纤维得到伸直、排列和凝聚,并在自由端须条加拈时起到平衡的作用,使纺纱能连续进行。

7、静电植绒:利用静电场作用力使绒毛极化并沿电场方向排列,同时被吸着在涂有粘合剂的基底上成为绒毛制品。

8、静电在高技术领域也得到一些应用,主要有:

①静电火箭发动机

属电火箭发动机的一种,与化学火箭发动机不同,所用的能源与工质分开。静电火箭发动机的特点是比冲高、寿命长(可起动上万次,累计工作上万小时),但推力很小,适用于航天器的姿态控制、位置保持和星际航行等。静电火箭发动机的工质(如汞、铯、氢等)从贮存箱经过电离室电离成离子,在引出电极的静电场力作用下加速形成射束。离子射束与中和器发射的电子耦合形成中性的高速束流,喷射而产生推力。推力通常在(0.5~25)×10-5牛之间,比冲达 8500~20000秒。

②静电轴承

利用电场力使轴悬浮的滑动轴承。用电场力和磁场力共同悬浮的是组合式轴承。因静电轴承需要很高的电场强度,其应用受到限制,只在少数特殊仪表中使用。

③静电陀螺仪

又称电浮陀螺。是陀螺传感器的一种。在金属球形空心转子的周围装有均匀分布的高压电极,对转子形成静电场,用静电力支承高速旋转的转子。这种方式属于球形支承,转子不仅能绕自转轴旋转,同时也能绕垂直于自转轴的任何方向转动,故属自由转子陀螺仪类型。静电场仅有吸力,转子离电极越近吸力就越大,这就使转子处于不稳定状态。用一套支承电路改变转子所受的力,可使转子保持在中心位置。静电陀螺仪采用非接触支承,不存在摩擦,所以精度很高,其漂移率低达10-3~10-5度/时,是高精度惯性导航系统的重要元件。但它不能承受较大的冲击和振动。其另一缺点是结构和制造工艺复杂,成本较高。

④静电透镜

是电子透镜中的一种。在旋转对称型的若干个导体电极上分别加上一定的直流电压所形成的旋转对称静电场。例如,由等半径或不等半径的双圆筒电极构成的浸没透镜;由等半径或不等半径的3个圆筒或3个光阑构成的单电位透镜,以及由阴极、调制极和阳极构成的阴极透镜。

各种物质的原子核对电子的束缚能力不同,因而物质得失电子的本领也不同,这就造成了摩擦起电等各种带电现象。金属的外层电子容易丢失,这些从原子内跑出来的电子叫做“自由电子”,所以金属容易导电。绝缘体内的电子受到原子核的束缚,不容易成为自由电子,所以它不容易导电。但是利用高强度的电力作用、高温等方法可以使一部分电子摆脱原子核的束缚,成为自由电子,于是绝缘体变成了导体。

中文名

静电现象

性质

现象

特征

原子核对电子的束缚能力不同

优点

得失电子的本领也不同

产生原因

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,正负电平衡,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。任何两个不同材质的物体只要接触后分离就能产生静电,流动的空气当然能产生静电。为什么流动空气会产生静电呢?因为空气也是由原子组合而成,所以可以这么说,在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能,但可以采取一些措施控制静电使其不产生危害。

发现历史

早在公元前585年,古希腊哲学家塞利斯,已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。

静电现象

我国东汉时期的王充在《论衡》一书中提到"顿牟掇芥"等问题,所谓顿牟就是琥珀,掇芥意即吸引籽菜,就是说摩擦琥珀能吸引轻小物体。西汉末年,有关于"玳瑁吸(细小物体之意)的记载,以及"元始中(公元三年)……矛端生火",即金属制的矛的尖端放电的记载。晋朝(公元三世纪)还有关于摩擦起电引起放电现象的记载:"今人梳头,解著衣,有随梳解结,有光者,亦有声。

发现历程

人物在对电现象的早期研究中,最早进行系统研究的首推英国医生威廉.吉尔伯特。

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