靜電產生現象

當兩個由不同材料制成的電中性物體接觸后再分開時，就會產生靜電。

（1）物體 A 和 B
是電中性的（正電荷和負電荷的數量相等）

（2）電荷轉移：
在金屬接觸時，電子會從逸出功較小的金屬轉移到逸出功較大的金屬。也就是說，逸出功較小的金屬帶正電，逸出功較大的金屬帶負電。

（3）物體 A 和 B 分離：
物體 A 帶負電，物體 B 帶正電。

圖 1. 接觸充電產生靜電。

當物體接觸后分離時，無論是固-固、固-液還是液-液組合，都會產生靜電。圖2所示即為一個例子。

圖 2. 靜電產生示例

在任何靜電產生現象中，都存在兩個物體之間的接觸和分離過程。

圖 3. 摩擦電系列

當摩擦電序列中的兩個物體相互摩擦時，序列中位置較高的物體帶正電，位置較低的物體帶負電。此外，序列中位置相距較遠的兩個物體（C）比位置相近的兩個物體（B）或更近的兩個物體（A）產生更多的靜電（A < B < C）。另外需要注意的是，導體也包含在摩擦電序列中，當導體絕緣時，相互摩擦會產生靜電并使其帶電。

當物體帶電時

如圖 4 所示，當物體帶上靜電時，帶電物體周圍會產生電場。

圖 4. 帶電物體周圍產生的電場。

電場是指對電荷施加電力（庫侖力）的空間。當電場不隨時間和空間變化時，稱為靜電場。單位面積上某一點的電場線數量（電場線密度）代表電場強度，該點電場線的切向方向代表電場方向。電場線還具有以下性質：

• 1. 電場線從正電荷發出，終止于負電荷。

• 2. 電場線不會相互交叉。

• 3. 電場線不會分支。

• 4. 電場線密集的區域具有很強的電場。

• 5. 當電場線平行時，電場是均勻的。

• 6. 電場線垂直于導體表面發出（或進入）。

圖 5 顯示了兩個帶電物體之間形成的電場線示例。

（a）異性電場線

（b）同極性之間的電場線

圖 5. 兩個帶電物體之間形成的電場線

然而，電場線是為可視化電場而設想的假想線，但使用電場線可以更容易地理解兩個帶電物體之間形成的電場，從而更容易考慮看不見的靜電。例如，圖6顯示了兩個帶電量不同的帶電物體的電場線。它表示帶電物體A的電荷量Q1和帶電物體B的電荷量Q2滿足Q1 < Q2關系時的電場線。由于帶電物體的尺寸相同，帶電物體A單位表面積上的電場線數量少于帶電物體B，因此電場強度E1 < E2。

E1：導體表面的電場強度

電場線密度低 → 電場弱

帶電導體球 A

E2：導體表面的電場強度

高密度電場線 → 強電場

帶電導體球 B

圖 6. 從兩個具有不同電荷水平的帶電導體發出的電場線。