静电放电与消除静电的方法

静电放电与消除静电的方法
    阴极电位降落的大小主要取决于阴极的材料和气体的性
质。在电流密度小的情形下,阴电辉光区仅覆盖着阴极表面
的一部分。在这种情况下,阴极电位降落的大小与电流大小
和气体的压强几乎没有关系;这时,这个阴极电位降落的
值,叫做正常阴极电位降。对于不同的阴极材料和不同的气
体,正常阴极电位降的值可以参考表2_4中的数值。
表24正常阴极电位降    (单位:V)
┏━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃  阴极  ┃    气  体                                                ┃
┃        ┣━━━━┳━━━━┳━━━━┳━━━━┳━━━━┳━━━━┫
┃  材料  ┃    Ne  ┃    Hg  ┃    Ar  ┃    H2  ┃    N2  ┃    He  ┃
┣━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━┫
┃    Al  ┃    120 ┃    245 ┃    100 ┃    17l ┃    179 ┃    14l ┃
┣━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━┫
┃    Ni  ┃    140 ┃    275 ┃    131 ┃    211 ┃    197 ┃    158 ┃
┣━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━┫
┃    Fe  ┃    150 ┃    389 ┃    131 ┃    198 ┃    215 ┃    153 ┃
┣━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━┫
┃    Na  ┃    75  ┃        ┃        ┃    185 ┃    178 ┃    80  ┃
┣━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━┫
┃    Cu  ┃    220 ┃    447 ┃    131 ┃    214 ┃    208 ┃    177 ┃
┗━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┛
    当电流增加时,为辉光所覆盖的阴极面积也成正比地增
加,所以这时阴极表面的电流密度保持不变。当整个阴极全
部被辉光覆盖后,电流继续增加时阴极电位降也随着增加。
另外,在强电流的情况下,阴极发热,这时甚至能够观察到
所谓下倾的特性曲线:电极上的电位差随着通过管子的电流
的增加而减小。为了使放电开始,电位差必须稍大于阴极电
位降。
    从中我们可以看出,将足够的电位差加到电极上时,管
子里产生电场,电场将使原来存在于气体中的自由电子和离
子(即使是少量的)被加速。被加速的电子在运动过程中
使气体原子发生碰撞电离而产生新的离子,致使电流激烈增
大。接着阴极电位降起着极其重要的作用,阴极电位降是集
中在几乎与电子自由程同数量级的这一小空问里,电子在这
里得到足以使其碰撞的能量。在这同一区域里,正离子沿着
指向阴极的方向被加速,这些正离子与阴极相碰时从阴极表
面击出新的电子,这些新电子的出现,又大大地增强了气体
的导电性,秋天防静电就要向防静电公司购买一些防静电产品 
    弧光放电是均匀电场下两个通电电极(最常用的是碳
电极)接触后立即分开,两极问即可产生弧光放电。放电
时两电极在30~40V的电压下燃烧,电流可高达几十安,
两个电极在放电过程中温度可高达几千摄氏度。在大气压强
下阳极温度更高,以致在阳极上形成一个凹陷的坑。经进一
步试验后发现,弧光放电所必须的是,在阴极上只要有炽热
的一点作为电子源就行了,而阳极甚至可以是冷的。
  2.非均匀电场的放电
  静电放电通常是在非均匀电场中进行的,非均匀电场中
的静电放电通常包括如下三种类型:
    (1)火花放电
    就是指放电通道集中的火花放电,也就是电极上有明显
放电集中点的火花放电。火花放
电会发出明亮的闪光和短促的爆
裂声。在易燃易爆的场所,火花
放电具有很大的危险性。图2一18
所示为火花放电。
    (2)电晕放电
    这是自击放电的一种。它是
在较大压强下,由于两个电极的
表面曲率半径很小,放电间隙中,
    图2一18非均匀电场静电
放电的火花放电示意图