中心議題：

• 物體帶電的原理
• 物體帶電量的計算方法
• 電場感應、電場幹擾的產生原理
• MOS電路易被靜電擊穿的原因
• 保存IC時的防靜電方法

物體帶電與電場感應
從cong原yuan理li上shang說shuo
，絕jue對dui不bu帶dai電dian的de物wu體ti是shi不bu存cun在zai的de
，任ren何he物wu體ti都dou會hui不bu知zhi不bu覺jiao地di就jiu會hui帶dai上shang電dian。每mei種zhong物wu質zhi都dou有you一yi個ge代dai表biao自zi己ji性xing質zhi的de位wei能neng，兩liang種zhong不bu同tong性xing質zhi的de物wu體ti靠kao近jin在zai一yi起qi就jiu會hui產chan生sheng“接點電位差”。當兩種不同性質的物體接觸在一起時
，這兩種物質在其體內就要對電荷進行重新分布
，使物體保持電中性，例如：P型半導體與N型半導體互相接觸，在兩物體的交界處就會產生PN結，在PN結內部會產生一個空間電荷區，這個空間電荷區的產生，必然要進一步使P型半導體和N型半導體——兩個物體的內部都要對電荷進行重新分布。這時
，如果再把兩個物體分開，兩個物體都將會帶電
，一個帶正電，另一個帶負電。
物wu體ti帶dai電dian，相xiang當dang於yu自zi身shen的de位wei能neng增zeng加jia或huo降jiang低di了le，若ruo帶dai電dian物wu體ti再zai次ci與yu其qi它ta不bu同tong性xing質zhi的de帶dai電dian物wu體ti接jie觸chu後hou又you分fen開kai，兩liang帶dai電dian物wu體ti又you會hui帶dai上shang更geng多duo的de電dian荷he，即ji：位能在不斷增加或降低
，靜電感應發電機就是根據這個原理製造的。

在(zai)兩(liang)個(ge)用(yong)有(you)機(ji)玻(bo)璃(li)材(cai)料(liao)做(zuo)成(cheng)的(de)輪(lun)子(zi)上(shang)
，按(an)等(deng)分(fen)距(ju)離(li)把(ba)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)性(xing)質(zhi)的(de)條(tiao)狀(zhuang)金(jin)屬(shu)片(pian)，分(fen)別(bie)鑲(xiang)在(zai)兩(liang)個(ge)有(you)機(ji)玻(bo)璃(li)輪(lun)子(zi)某(mou)一(yi)則(ze)的(de)表(biao)麵(mian)之(zhi)中(zhong)，相(xiang)當(dang)於(yu)金(jin)屬(shu)片(pian)一(yi)麵(mian)絕(jue)緣(yuan)，一(yi)麵(mian)暴(bao)露(lu)。然(ran)後(hou)，把(ba)兩(liang)個(ge)鑲(xiang)有(you)條(tiao)狀(zhuang)金(jin)屬(shu)片(pian)的(de)有(you)機(ji)玻(bo)璃(li)輪(lun)子(zi)的(de)絕(jue)緣(yuan)麵(mian)互(hu)相(xiang)靠(kao)在(zai)一(yi)起(qi)

，並(bing)按(an)相(xiang)反(fan)方(fang)向(xiang)轉(zhuan)動(dong)
，兩(liang)個(ge)輪(lun)子(zi)上(shang)不(bu)同(tong)性(xing)質(zhi)金(jin)屬(shu)片(pian)將(jiang)互(hu)相(xiang)感(gan)應(ying)帶(dai)電(dian)，同(tong)時(shi)也(ye)使(shi)兩(liang)個(ge)有(you)機(ji)玻(bo)璃(li)輪(lun)子(zi)局(ju)部(bu)極(ji)化(hua)帶(dai)電(dian)，兩(liang)個(ge)有(you)機(ji)玻(bo)璃(li)輪(lun)子(zi)上(shang)的(de)金(jin)屬(shu)片(pian)每(mei)對(dui)上(shang)一(yi)次(ci)，通(tong)過(guo)靜(jing)電(dian)感(gan)應(ying)，一(yi)個(ge)金(jin)屬(shu)片(pian)的(de)電(dian)位(wei)會(hui)繼(ji)續(xu)升(sheng)高(gao)，而(er)另(ling)一(yi)個(ge)卻(que)要(yao)降(jiang)低(di)。這(zhe)樣(yang)，兩(liang)邊(bian)金(jin)屬(shu)片(pian)上(shang)積(ji)累(lei)的(de)電(dian)荷(he)將(jiang)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)，最(zui)後(hou)

，可(ke)以(yi)分(fen)別(bie)用(yong)兩(liang)個(ge)金(jin)屬(shu)毛(mao)刷(shua)把(ba)金(jin)屬(shu)片(pian)上(shang)積(ji)累(lei)的(de)電(dian)荷(he)收(shou)集(ji)到(dao)萊(lai)頓(dun)瓶(ping)中(zhong)（用玻璃瓶做成的電容器）
，當萊頓瓶中積累的電荷達到一定的數量後
，即：電壓超過某個值後，萊頓瓶的兩個電極開始放電，並產生火光及響聲。

圖3是一個讓物體產生高壓電的原理圖，在水龍頭的下麵安放一個用金屬薄片製作的圓圈（用金屬罐頭盒改製）
，jinshuyuanquanbixuyaoyuzhouweijueyuan，ranhourangshuilongtouliuchudeshuizhenghaocongjinshuyuanquandezhongyangchuanguo，jinshuyuanquanhenkuaijiuhuidaidian
，bingqiedianyafeichanggao，yibankedayiwanfuyishang。yongshidianbizuoshiyanshi，dangshidianbilijinshuyuanquanhaihenyuandedifang，jiukeyikandaoshidianbibeidianliang，shenzhinayigexiao熒光燈靠近
，也可以看得到熒光燈微亮。這說明電壓非常高，但對人體不存在被觸電的危險，因為金屬圓圈的電容量很小，存儲的能量有限。

這個原理與摩擦發電的原理是很接近的
，首先是水與周圍空氣生產摩擦使空氣帶電（空氣被電離成正、負離子
，由於正離子比較重，很容易被水帶走），然(ran)後(hou)帶(dai)電(dian)空(kong)氣(qi)會(hui)感(gan)應(ying)金(jin)屬(shu)圓(yuan)圈(quan)帶(dai)電(dian)，或(huo)負(fu)離(li)子(zi)直(zhi)接(jie)與(yu)金(jin)屬(shu)圓(yuan)圈(quan)接(jie)觸(chu)

，使(shi)金(jin)屬(shu)圓(yuan)圈(quan)帶(dai)負(fu)電(dian)。我(wo)們(men)也(ye)會(hui)發(fa)現(xian)，在(zai)大(da)瀑(pu)布(bu)附(fu)近(jin)的(de)空(kong)氣(qi)中(zhong)負(fu)離(li)子(zi)的(de)濃(nong)度(du)非(fei)常(chang)高(gao)
，或(huo)下(xia)暴(bao)雨(yu)的(de)時(shi)候(hou)
，空(kong)氣(qi)中(zhong)負(fu)離(li)子(zi)的(de)濃(nong)度(du)也(ye)很(hen)高(gao)，主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)就(jiu)是(shi)速(su)度(du)極(ji)高(gao)的(de)流(liu)水(shui)或(huo)雨(yu)滴(di)會(hui)讓(rang)空(kong)氣(qi)產(chan)生(sheng)電(dian)離(li)帶(dai)電(dian)。

dongtianrenmenzouzaiditanshangyejingchanghuifaxian，dangshouturanpengdaoloutijinshufushoudeshihou
，huigandaoshoubeimadian
，zheyeshiyinweirentichuandepixieyuditanmocachanshengdaidian，ranhouchuandaorendeshentishang。qishirentidaidianyibanzijishimeiyouganjiaode
，naparentidaishangjiwanfudedianya，yibanrentiyemeiyouganjiao，zhiyoudaidianrentiyuqitawutijiechuchanshengfangdianshicaihuiganjiaomadian。liru：在冬天沒有燈光的夜裏，人們脫尼龍衫或毛線衣的時候
，會發現衣服之間有藍色火光，並且還伴隨著啪、啪
、啪的放電聲
，這證明衣服已經帶上非常高的電壓。
帶電物體是具有能量的
，即：電場具有能量。帶電體的能量為：
（6）
上式中，C為帶電體的電容
，U為(wei)帶(dai)電(dian)體(ti)的(de)電(dian)位(wei)。帶(dai)電(dian)體(ti)的(de)能(neng)量(liang)屬(shu)於(yu)位(wei)能(neng)，當(dang)要(yao)計(ji)算(suan)帶(dai)電(dian)體(ti)的(de)能(neng)量(liang)的(de)時(shi)候(hou)，必(bi)須(xu)指(zhi)出(chu)參(can)考(kao)點(dian)

，如(ru)果(guo)不(bu)特(te)別(bie)指(zhi)出(chu)，一(yi)般(ban)都(dou)把(ba)地(di)球(qiu)作(zuo)為(wei)參(can)考(kao)點(dian)，或(huo)把(ba)無(wu)限(xian)遠(yuan)處(chu)作(zuo)為(wei)參(can)考(kao)點(dian)，即(ji)：badiqiuzuoweilingdianwei
，huobawuxianyuanchuzuoweilingdianwei。badiqiuzuoweilingdianweibijiaofangbian
，yinwei，womensuoshiyongdeyiqiewutidoushilaizidiqiu，wulunnizenyangduitajiagonghuoyunzuo，xinchanshengdedianhezongshizaiyuanyoudianhedejichushangjinxingdiejia，suoyibuxuyaozaiyongguowenwutiyuanlaidaidedianheshiduoshao。daidianwutidedianrongyouxiashiqiude：
（7）
上式中，電容C的單位為法拉
，ε為介電常數（在真空中為1），S為帶電物體與參照物體之間電力線互相照射的麵積（與電場垂直，單位米2）
，在國際單位製中k = 9×109牛頓•米2/庫侖2
，d為帶電物體到參照物的有效距離（單位米）。
實(shi)際(ji)上(shang)電(dian)場(chang)幹(gan)擾(rao)，或(huo)電(dian)場(chang)感(gan)應(ying)，都(dou)是(shi)通(tong)過(guo)電(dian)容(rong)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)進(jin)行(xing)的(de)，電(dian)場(chang)對(dui)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)的(de)幹(gan)擾(rao)，不(bu)但(dan)與(yu)電(dian)場(chang)強(qiang)度(du)有(you)關(guan)
，還(hai)與(yu)被(bei)幹(gan)擾(rao)電(dian)路(lu)參(can)考(kao)點(dian)的(de)位(wei)置(zhi)有(you)關(guan)，以(yi)及(ji)帶(dai)電(dian)物(wu)體(ti)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)有(you)關(guan)。如(ru)果(guo)要(yao)精(jing)確(que)計(ji)算(suan)某(mou)帶(dai)電(dian)體(ti)對(dui)其(qi)它(ta)物(wu)體(ti)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)感(gan)應(ying)，就(jiu)必(bi)須(xu)熟(shu)練(lian)地(di)應(ying)用(yong)（6）式和（7）式shi來lai計ji算suan各ge個ge物wu體ti之zhi間jian的de電dian容rong。同tong一yi個ge帶dai電dian體ti相xiang對dui不bu同tong的de其qi它ta物wu體ti
，因yin為wei相xiang對dui位wei置zhi以yi及ji電dian場chang強qiang度du不bu同tong
，其qi電dian容rong量liang也ye不bu同tong。知zhi道dao了le電dian容rong容rong量liang就jiu可ke以yi計ji算suan電dian容rong的de充chong放fang電dian過guo程cheng，從cong而er可ke以yi求qiu出chu電dian壓ya
、電流、功率等各種參數。



圖4是帶電物體對其它物體產生感應的原理圖。圖4中
，A是帶電物體
，其電位為U0，E表示電場強度或電場力線，Q0為其帶電量；帶電物體A對物體B和物體C均會產生電場感應
，U1和U2分別為物體B和物體C被物體A感應產生的對地電位
；Q1和Q2分別為物體B和物體C被物體A感應產生的電荷量。帶電物體A的電荷Q0越多，其電位U0就越高，並且其對物體B或物體C產生感應影響的力度就越大。
因此，我們可以用電容來定義電荷與感應電壓的關係，即：用電容表示單位電壓感應產生的電量：
（8）
上式中，電容C的單位為法拉，電荷Q的單位為庫侖，電壓V的單位為伏特。
設：物體B和物體C沒受帶電物體A感應之前，所帶電荷以及對地電位均為零，則：電荷Q1和Q2，電壓U1和U2都是由於帶電物體A對物體B和物體C感應產生的電荷和電壓；U0越高，感應產生的U1和U2對地電位就越高，以及電荷Q1和Q2就越多，由此可求得：



上式中
，V1 = U0 – U1 
，V2 = U0 – U2 
，C1和C2分別表示帶電物體A對物體B和物體C產生電場感應互相影響的力度，電容容量越大，表示兩者產生電場感應互相影響力度就越大。因此，這裏我們還可以把（8）
、（9）
、（10）式中的電容C定義為電荷感應係數
，與磁感應中的互感係數（或磁感應係數）M相互對應。由此可知
，電容C不但可以表示一個帶電物體存儲電荷的多少，而且可以表示帶電物體對其它物體產生影響的力度。

在電子設備中

，由於MOS電路的阻抗很大，而其電容非常小，因此
，隻要帶電體產生很小能量的電荷轉移，或靜電感應，就能把MOS電路擊穿。因此
，在生產或調試含MOS電(dian)路(lu)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)時(shi)候(hou)，要(yao)注(zhu)意(yi)靜(jing)電(dian)感(gan)應(ying)和(he)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)身(shen)體(ti)不(bu)能(neng)帶(dai)電(dian)。在(zai)沒(mei)有(you)采(cai)取(qu)任(ren)何(he)措(cuo)施(shi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)

，人(ren)體(ti)一(yi)般(ban)都(dou)帶(dai)有(you)幾(ji)十(shi)伏(fu)甚(shen)至(zhi)數(shu)百(bai)伏(fu)的(de)靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)
，當(dang)人(ren)手(shou)觸(chu)及(ji)還(hai)沒(mei)有(you)接(jie)入(ru)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)IC時，很容易會把IC擊穿。對還沒有使用的IC保存或者包裝也要注意靜電感應，最好把IC保存在金屬盒或具有防止靜電感應的塑料盒內。防靜電感應塑料一般都是在塑料中混入導電物質。