任何帶電物體都是一個電容 - EMI/EMC原理與應(yīng)對詳解（一）

　　任何帶電物體都可以看成是一個電容，電容量C = Q/U，Q為帶電物體的電荷量，U為帶電物體的電位，即指帶電物體到無限遠(yuǎn)處的電位差。因此，地球也可以看成是一個大容量的電容，其電容量正好為1法拉。

　　這里說的電容與電容器是有區(qū)別的，電容器一般都由兩塊中間以介質(zhì)絕緣的極板組成，當(dāng)電容器被充電的時候，兩塊極板帶的電荷量相等，但符號相反，在電容器兩極板所帶的電荷不改變的條件下，兩塊極板之間的電壓，可因電容器兩極板之間的距離改變而改變，其電容量的大小也會跟著兩極板之間的距離改變而改變，這是因為兩極板之間電場互相作用的緣故。

　　而這里所指的電容，其電容量是不會因帶電物體的位置改變而改變的。因此，這里說的電容是相對于一個孤立帶電物體而言，不受其它電場所影響，而電容器則是相對于兩個或兩個以上帶電物體而言，電容大小要受兩個或兩個以上極板產(chǎn)生的電場互相影響。另外，電容充放電是不需要回路的，兩個帶電體互相接觸，誰的電位高，誰就要放電，誰的電位低，誰就會被充電，而電容器充放電必須要有一個閉合回路。

　　實際上，地球不但是個電容（相對于無限遠(yuǎn)處），并且地球還相當(dāng)于電容器的一個電極，電容器的另一個電極是電離層，而大氣層就是電介質(zhì)。如圖1所示。

　　地球帶電的原因，一個是由于地球作為一個冷星球長年都在接收大量帶電宇宙射線微粒子的輻射，另一個是外層空間紫外線對空氣照射產(chǎn)生電離層，并對地球表面產(chǎn)生感應(yīng)，以及熱氣流互相摩擦帶電而產(chǎn)生感應(yīng)等等。

　　根據(jù)基爾克夫定理：流過任何導(dǎo)體電流的代數(shù)和都等于零，即：

　　根據(jù)（5）式結(jié)果，地球不但有電流流入，而且也應(yīng)該有電流流出，那么流出地球的電流到哪里去了呢？

　　前面已經(jīng)指出，地球平均每一秒鐘有100多次閃電，而閃電也是一個放電過程，由此可知，原來每秒中流進(jìn)地球1.4×103安培的電流就是用來打雷放電的。如果地球不經(jīng)常打雷放電，試想，地球電位正好是每秒要增加1.4×103伏特，一小時后地球電位就可以增加到500多萬伏，一天之后地球電位又會增加到12000多萬伏，這是一個多么巨大的數(shù)字，在此電場強(qiáng)度之下，任何東西都可能會被擊穿。所以，地球時時刻刻都在放電才應(yīng)該是正常的。