静电消除器-无源自感应式

导体表面在电场中将产生感应电荷,导体表面曲率大的地方,感应电荷密度大,导体表面曲率小的地方,感应电荷密度小。如果在带电体的附近安装一个接地的针电极,由于静电感应,针尖上附件形成很强的电场。当局部场强达到或超过起晕电场时,针尖附近的空气被电离,形成电晕放电,在电晕区产生大量的正/负离子。在电场力的作用下,与带电体极性相同的带电粒子向放电针运动,与带电体极性相反的带电粒子向带电体运动,到达带电体后,电荷被中和。与此同时,沿放电针的接地线流过电晕电流。如果带电体上不断有静电产生,则电晕放电持续不断,电晕电流也持续不断,静电消除器可以不断中和带电体上的静电荷。这就是无源自感应式静电消除器的工作原理,如下图(无源自感应式静电消除器的工作原理)所示。

由于针尖附近的电场依赖于带电体本身的静电电位,所以,带电体的电位越高,针尖上感应出的电荷密度越大,针尖附近的电场越强,电离出的带电离子数目越多,消电效果越好。而当带电体上的电位降低到一定值后,针尖附近的电场将减弱到不能使空气发生电离,因而就没有消电作用了。可见,无源自感应式消电器对带电电位比较低的带电体起不到消电作用。而且,就带电电位很高的带电体而言,消电器也不可能把带电体上的电荷全部中和掉,总是残留一定数量的电荷(或电位)。有时,当电荷密度比较大时,全部消电以后,还会进一步形成带相反极性电荷的情形,起始电位越高,反正电位也越高。

总之,自感应式静电消除器要完全消电是非常困难的,总是有某种程度的电荷残留着。因为,这种方法非常简单,所以一般消电器的前段作为附加装置,或者应用到不能设置一般消电器的复杂场所。比如在飞机上安装自感应式静电消除器,降低了飞机电位一,减少了放电噪声。

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