電荷量以及電壓的測定
1. 概要
兩個相異的物體相互摩擦就會產(chǎn)生靜電，這一現(xiàn)象現(xiàn)在是眾所周知的了。一般而言，物體表面的接觸分離、變形、離子的附著、放射性光線照射、變異、化學(xué)變化等都會產(chǎn)生靜電。靜電由于所產(chǎn)生的吸附作用力、靜電誘導(dǎo)以及放電等現(xiàn)象，一直以來都被認(rèn)為是引發(fā)故障及事故的原因。你的產(chǎn)生現(xiàn)象和測定手段的關(guān)系如（圖1）所示。靜電帶電并不等于靜電的產(chǎn)生，而是靜電的產(chǎn)生與泄漏的不平衡狀態(tài)的表現(xiàn)方法。而對于這種帶電以及電荷泄露存在存在著各種各樣的測定手段，通過帶電電量的測定和由電荷而產(chǎn)生的表面電壓的測定，就可以知道物體帶電性。另外要明確電荷的泄漏，可以通過電荷衰減測定及作為其標(biāo)識的店主測定這種手段。靜電帶電的電性測定與普通的電測定相比較為困難。列舉以下幾點(diǎn)則可說明其中的原因：
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由于靜電的電壓高、電流微弱，一半的測量器無法計量；
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電荷呈空間分布的情況多。
因此、各種各樣的靜電特有的測定方法得到開發(fā)并投入實(shí)際應(yīng)用之中。
2.電荷量的測定
2.1電荷量測定的基本方法
靜電的測定首先要進(jìn)行的是帶電電荷量的測定。帶電電荷量的測定，其中為基礎(chǔ)的方法時法拉弟桶測定法。如（圖2）所示，為法拉弟桶的構(gòu)成，裝置是由絕緣的兩個容器構(gòu)成，外部接地的容器吧內(nèi)部的容器完全包裹起來開，使之與外界的靜電隔絕開來，吧電荷量為Q的物體放入內(nèi)部容器當(dāng)中，內(nèi)部容器就會帶電，產(chǎn)生電位差，由零電壓變?yōu)閹電壓的狀態(tài)，這個電壓V是由電壓計測定出來，由以下式子可得到電荷量Q【C】：
Q＝C*V…………（1）
式子（1）是靜電現(xiàn)象中基本的關(guān)系式。C【F】為容器之間的經(jīng)典電容。
2.2法拉弟桶的應(yīng)用
處于靜止?fàn)顟B(tài)的液體、固體、粉體等的電荷如圖2所示，可由法拉弟桶測定出來，更進(jìn)一步、流動的氣體、液體、粉體等的情況，只要把金屬容器改換成金屬網(wǎng)則亦可對其進(jìn)行測定。特別是粉體的測定有不少有效的方法。如（圖3）所示的吸引式法拉弟桶常用。這個法拉弟桶的吸附口的內(nèi)容設(shè)有過濾器，能把粉體和空氣一起吸入，過濾器負(fù)責(zé)捕捉粉體并測定其上所帶有的電荷量。
另外，體積大小差異的兩種粉體相互摩擦后所處于的帶電狀態(tài)的電荷量測定則可由（圖4）所示的改進(jìn)過的法拉弟桶形式的裝置進(jìn)行測定，這種裝置的后部設(shè)有金屬網(wǎng)，把帶電的兩種大小不一的粉體放入容器內(nèi)測定它們所帶的電荷量后，再通過壓縮氣體把小粉體由一端吹出容器，所留下來的大粒徑的粉體由于剛才的摩擦作用而帶上了相應(yīng)的電量，此時只要測定大粒徑粉體所帶的電量，則可算出兩種大小不同的粉體的電荷量了。
2.3電荷量測定的注意要點(diǎn)：
法拉弟桶的內(nèi)部容器的電位測定時，由于容器為導(dǎo)體，可以使用靜電用電壓計這類設(shè)備進(jìn)行測試。但亦可如（圖5）所示，使用經(jīng)濟(jì)簡易的表面電位計來進(jìn)行測定。
法拉弟桶的測定法雖然是較為操作簡單、優(yōu) 秀的電荷量測定方法，但是需要注意以下幾點(diǎn)：
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由于帶電體需要完全包裹，在使用范圍上受到限制；
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測定所得到的電量值，若是在正負(fù)電荷同時存在的情況時，所顯示的數(shù)據(jù)則為正負(fù)電荷的差，因此正負(fù)電荷易混在一起的靜電帶電情況要注意說明；
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若放入內(nèi)部容器的物體的電量過大的話，會使內(nèi)部容器的電位過高，引起內(nèi)部向外部放電，式數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在這種情況下，可以增大內(nèi)外容器之間的電容，使內(nèi)部容器的電壓下降；
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及時內(nèi)部容器完全密封，亦需要注意容器的放電；
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把電壓測定器的放電端與記錄器連接，記錄下準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，即使由放電等所造成的異常也可有跡可尋。
