靜電的性質與強弱

如同之前的說明,靜電有分正靜電與負靜電。
這2種靜電分別具備什麼樣的特質,將會在以下進行說明。

庫倫力(靜電的作用力)

正靜電與負靜電之間會產生電氣作用力。由於該作用力與磁鐵十分相似,因此以磁鐵為例進行說明。

磁鐵有分S極與N極。若將S極靠近N極,磁鐵就會相互吸引,反之若是相同S極或N極彼此靠近,就會相互排斥。換句話說,S極與N極之間會產生相互吸引的作用力,而同樣的S極或N極彼此之間則會產生相互排斥的作用力。此作用力即稱為「磁力」。

庫倫力

靜電也會如磁鐵般發生相同的現象。帶正電與帶負電的物體會相互吸引,反之同樣帶正電或同樣帶負電的物體則彼此會相互排斥。

由此可得知,有帶電的物體會產生作用力,且帶正電的物體與帶負電的物體之間會產生相互吸引的作用力,而相同帶正電或相同帶負電的物體彼此之間則會產生相互排斥的作用力。此作用力稱作「庫倫力」。

庫倫力

帶電序列

到目前為止的內容皆說明了靜電有分正靜電與負靜電,然而什麼樣的物體會帶有正靜電,什麼樣的物體會帶有負靜電呢?「帶電序列」即可簡單說明。

只要看「帶電序列」就能得知什麼材質容易帶正電,什麼材質容易帶負電。例如,尼龍就是容易帶正電的材質,而聚酯就是容易帶負電的材質。聚酯若碰觸到尼龍,尼龍將會帶正電,聚酯則帶負電。

此外,帶電序列上所列出的材質之間,彼此排列的距離越遠,就會產生越強的靜電。
使用帶電序列就能得知2項重點:

  1. 該材質容易帶正電還是容易帶負電
  2. 所產生的靜電是強或弱

若因靜電而產生令人困擾的問題,多加運用帶電序列也許就可以獲得解決。

帶電序列
帶電序列

帶電量的基準

人體也會帶電。當我們要開車門時突然感覺“啪”地被電到,就是因為人體所帶的靜電進行放電所致。在日常生活中讓人類會感覺到輕微疼痛的靜電帶電量大約為3 kV左右。而1 kV以下的靜電人們則幾乎沒有什麼感覺。
然而在製造現場等基於品管觀點及衛生方面必須嚴加管理的場所,即使是人類感覺不到的細微靜電,也可能會成為問題的元凶。靜電或放電等因素可能會導致各式各樣的故障,小至灰塵附著或機器運作不良,大至起火甚至爆炸等。因此即使是人們感覺不到的微量靜電,仍存在某些必須進行量測或管理的狀況。

人體帶電電位與電擊強度
人體的電擊電位[KV] 電擊強度
1.0 完全無感覺
2.0 手指外側感覺觸電,但不會痛
3.0 感覺到如被針刺到的刺痛感
5.0 從手掌到前臂感覺疼痛
6.0 手指感到強烈疼痛,且上臂感覺沉重
7.0 手指、手掌感到強烈疼痛與麻感
8.0 從手掌到前臂有麻麻的感覺
9.0 手腕強烈疼痛,手部感覺麻痺
10.0 手部整體感到疼痛及電流通過的感覺
11.0 手指感到強烈麻感,手部整體感覺到強烈電擊
12.0 手部整體感覺到強烈打擊

「靜電安全指南」產業安全研究所篇

用語說明
電擊強度・・・因放電而接收到電流時所感覺到的衝擊
電擊電位・・・人體與帶電物之間的電位差。對人體的帶電量

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