接觸電現(xiàn)象原理解釋

兩塊金屬中逸出功大的一個具有較低的電位。此電位差即接觸電位差。用光電效應(yīng)法與熱電發(fā)射法分別測出的一些金屬的逸出功的值。利用此表即可求出其中任二種金屬間的接觸電位差以及哪一金屬具有較低電勢。

值得注意的是，金屬A、B所帶的電荷都分布在其表面上，金屬內(nèi) 的電子密度不變，在兩金屬接觸面上正負(fù)電荷形成一偶電層。兩塊金屬的接觸電位差實(shí)質(zhì)上就是這偶電層產(chǎn)生的。

在兩塊不帶電的金屬A、B相距很遠(yuǎn)的情況下，它們的費(fèi)密能級EFA、逸出功等于和勢壘ψ等。逐漸移近時，它們的勢場開始相互影響，中間勢壘顯著下降。當(dāng)繼續(xù)移近，勢壘已降到金屬A的費(fèi)密能級附近，這時A里的電子開始流入金屬B，因?yàn)榘凑战y(tǒng)計物理學(xué)， 電子將從費(fèi)密能級高的地方向費(fèi)密能級低的地方流動。但并無大量的電子從A流到B，因?yàn)楫?dāng)A失去電子時，它的電位 將上升，從而其中電子的能級將下降；與此同時，B的電位將下降，其中電子的能級將上升。這樣，只需要相當(dāng)少的電子流過去，就可通過電位差使兩塊金屬的費(fèi)密能級拉平。到這時電子就不再流動；而兩塊金屬A、B之間將出現(xiàn)一個電位差，其值為e的電子電荷的值。

接觸電效應(yīng)在一些物理過程中起著重要作用。例如半導(dǎo)體與金屬接觸時所產(chǎn)生的接觸電位差（或稱肖脫基電位差）將在半導(dǎo)體表面附近形成一個阻擋層。E0為位于材料外表面電子的位能；Eσ為導(dǎo)帶底部的能級；EV為價 帶頂部的能級；分別為半導(dǎo)體和金屬的費(fèi)密能級，兩種材料的逸出功之差是eV。接觸時電子將從半導(dǎo)體流向金屬，導(dǎo)致半導(dǎo)體中電子能級下降(相對金屬)，但由于N型半導(dǎo)體中自由電子的密度比金屬小得多，半導(dǎo)體所能荷帶的正電荷密度很有限，從而能級的下降將是逐漸的，正電荷分布在半導(dǎo)體表面的一個有限厚度(10-7～10-8米)的層內(nèi)。這一層由于自由電子密度降到很小（耗盡層）而具有很高電阻。它對電流成為一個阻擋層。當(dāng)外電壓加在這種半導(dǎo)體－金屬結(jié)上時，阻擋層的厚度發(fā)生變化，若N型半導(dǎo)體是在負(fù)電位，則阻擋層厚度將減小，反之阻擋層厚度將增加。這樣，電流的大小就同電壓的方向有關(guān)，從而顯示出整流作用。類似地，當(dāng)N型半導(dǎo)體與P型半導(dǎo)

體接觸時，接觸電效應(yīng)亦將在接觸面兩側(cè)附近形成一個勢壘區(qū)，這就是通常所謂的半導(dǎo)體的PN結(jié)。 2100433B

直接觸電可分為：

單相觸電：指人站在地面或其他接地體上，人體的某一部位觸及一相帶電體所引起的觸電。 其危害程度與電壓高度、電網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式、帶電體對地絕緣等有關(guān)。單相觸電事故占觸電事故的70%以上。

兩相觸電：指人體有兩處同時接觸帶電的任何兩處電源時發(fā)生的觸電。2100433B

這種類型的觸電，觸電者受到的電擊電壓為系統(tǒng)的工作電壓，其危險性較大。

確切的說，應(yīng)該是直接接觸電擊和間接接觸電擊 。

直接接觸電擊：直接接觸電擊是觸及設(shè)備和線路正常運(yùn)行時的帶電體發(fā)生的電擊(如誤觸接線端子發(fā)生的電擊)，也稱為正常狀態(tài)下的電擊。

間接接觸電擊：間接接觸電擊是觸及正常狀態(tài)下不帶電，而當(dāng)設(shè)備或線路故障時意外帶電的導(dǎo)體發(fā)生的電擊(如觸及漏電設(shè)備的外殼發(fā)生的電擊)，也稱為故障狀態(tài)下的電擊。

電力工程建設(shè)中出現(xiàn)的接地電阻測量值滿足要求而接觸電勢和跨步電勢值卻嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)象，分析接觸電壓和跨步電壓的作用，提出相應(yīng)的改造方法，以避免過大的接觸電壓和跨步電壓對人體造成的傷害。 2100433B