身為一個電子產品開發者,ESD(Electrostatic Discharge,靜電放電)這個詞對我們來說不會陌生。每次產品用ESD 槍進行測試,確保它不會被那「無形之手」損壞時,總覺得這靜電既熟悉又陌生——小學老師教過、自己被「電」過,但它真正的脾氣和特性,卻一直沒有個透徹的理解。
直到有一天,我在娘家看了一檔日本節目,徹底顛覆了我的「靜電觀」!
📺 讓我「入迷」的日本節目:《消除靜電妙方大公開》
那天看到日本綜藝節目《老師沒教的事》,主題是「消除靜電妙方大公開」。因為跟工作有那麼一點點關係,我竟然看得比我太太還認真,連她都驚訝:「平常沒看你對電視節目這麼有興趣啊!」
節目中的幾個實驗,真的太精采了!
💡 實驗一:靜電 vs. 電鰻,誰是真電王?
第一個實驗簡直是打臉了我們對靜電的「誤解」:
- PK 項目: 點亮聖誕樹,兩組儲存電量30分鐘
- A 組 (電鰻組): 儲存電鰻發的電。
- B 組 (靜電組): 儲存 50 位當地居民的靜電。
⚡️ 聖誕樹持續時間靜電組僅 10.2 秒,電鰻組4 分 30 秒。
💥 結論: 靜電的電量(能量)真的非常非常小!
那麼問題來了:既然電量這麼小,為什麼靜電放電時,我們會聽到那嚇人的「劈啪聲」,讓人誤以為能量很大呢?
🩰 實驗二:芭蕾舞者的「高壓之旅」
接下來的實驗,揭示了靜電的另一個驚人特性:電壓!
節目中讓一位芭蕾舞者累積靜電,並量測她身體不同姿態下的電壓:
站立10,000 伏特,腳尖站立13,000 伏特,跳躍姿勢14,000 伏特。
這個實驗揭示了一個超級有趣的物理現象:靜電越遠離地表,電壓就會越高!
個人的想法用下面來比喻:
靜電就像水,總想回到「水庫」——也就是地核。地球上所有的電荷都想回到這個「無限制的水庫」中。當你跳得越高、離地面越遠,靜電「回家」的渴望就越強烈,電壓自然就飆升了!
⚡️實驗三:原來「不導電」的東西也會導電!
最後這個實驗,徹底改變了我對絕緣體的認知。
- 實驗設計: 將日光燈一端接金屬板,另一端接地(地線)。
- 操作步驟: 人累積靜電後,觸碰金屬板。
- 碰觸金屬板: 日光燈瞬間亮起,但很快熄滅。
- 改碰木板、紅磚、紙: 日光燈雖然比較暗,但持續了更長的時間。
這太神奇了!我們印象中的木板、紅磚、紙明明是絕緣體啊!
🔑 背後的真相:電壓決定導電性
當靜電電壓高達幾千甚至幾萬伏特時,這些平時看起來「不導電」的物質,其實也會變成導體!
只不過:
- 金屬:阻抗極小,電流瞬間流光,所以燈泡瞬間爆閃後熄滅。
- 木板、紅磚、紙:阻抗較大,靜電會「慢慢地」流回地球,所以燈光較暗,但持續時間較長。
這個概念讓我茅塞頓開:在處理高電壓靜電時,很多平常的絕緣體都必須被視為高阻抗導體!
🛡️ 了解 ESD,保護你的產品
看完這集節目,我才真正串聯起了所有環節:
- 靜電雖然電量小(不持久),但電壓極高(幾萬伏特)。
- 這個高電壓足以瞬間擊穿電子元件的絕緣層,造成永久性損壞,甚至有引發火災的風險!
這就是為什麼我們開發產品時,必須嚴格進行 ESD 測試,甚至要決解產品在測試中「重啟」的痛苦(那又是另一個故事了...)。


