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靜電是如何產(chǎn)生的?

  
評(píng)論: 更新日期:2017年08月23日

 

大多數(shù)人都有過(guò)被靜電電到的經(jīng)歷,突如其來(lái)的電火花以及奇怪的聲音,總會(huì)給我們帶來(lái)很多困擾。

靜電的概念

日常生活里,我們常常會(huì)碰到這種現(xiàn)象:見(jiàn)面握手時(shí),手指剛一接觸到對(duì)方,會(huì)突然感到指尖針刺般疼痛;晚上脫衣服睡覺(jué)時(shí),黑暗中常聽(tīng)到噼啪的聲響,而且伴有藍(lán)光;早上起來(lái)梳頭時(shí),頭發(fā)會(huì)經(jīng)常“飄”起來(lái),越理越亂。這就是我們身上發(fā)生的靜電。那么,到底什么是靜電呢?

當(dāng)電荷聚集在某個(gè)物體上或表面時(shí)就形成了靜電,靜電是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷。

電荷分為正電荷和負(fù)電荷兩種,也就是說(shuō)靜電現(xiàn)象也分為兩種即正靜電和負(fù)靜電。當(dāng)正電荷聚集在某個(gè)物體上時(shí)就形成了正靜電,當(dāng)負(fù)電荷聚集在某個(gè)物體上時(shí)就形成了負(fù)靜電,但無(wú)論是正靜電還是負(fù)靜電,當(dāng)帶靜電物體接觸零電位物體(接地物體)或與其有電位差的物體時(shí)都會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移,就是我們?nèi)粘R?jiàn)到火花放電現(xiàn)象。

靜電

靜電的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程

公元前6世紀(jì),古希臘學(xué)者泰勒斯發(fā)現(xiàn)琥珀經(jīng)過(guò)毛皮摩擦后,能夠吸引絨毛、麥稈等輕小物體的現(xiàn)象。16世紀(jì),英國(guó)宮廷醫(yī)生吉爾伯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,把這類現(xiàn)象稱為“電”,英語(yǔ)里“電”這個(gè)詞就是從希臘語(yǔ)的“琥珀”一詞演變來(lái)的。18世紀(jì),法國(guó)學(xué)者迪費(fèi)認(rèn)識(shí)到存在兩種性質(zhì)不同的電:一種來(lái)源于經(jīng)過(guò)毛皮摩擦過(guò)的松香,它會(huì)跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒相互吸引,稱之為“松香電”;另一種來(lái)源于經(jīng)過(guò)絲綢摩擦的玻璃棒,它們會(huì)相互排斥,稱之為“玻璃電”。

北美的本杰明·富蘭克林發(fā)現(xiàn),當(dāng)雷雨云經(jīng)過(guò)風(fēng)箏上空時(shí),風(fēng)箏和整條風(fēng)箏線都充滿了電,線上的細(xì)絲都伸展開(kāi)了。(注意,他并沒(méi)有直接用手握住風(fēng)箏線,那是很危險(xiǎn)的?。┯纱怂l(fā)明了避雷針,來(lái)保護(hù)建筑物。

直到20世紀(jì),人們才認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是原子,原子是由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核構(gòu)成的。在一般狀況下,原子核內(nèi)的質(zhì)子與核外的電子數(shù)量相同,正負(fù)平衡,原子呈并不帶電的中性狀態(tài)。與富蘭克林所設(shè)想的相反,由于外力因素導(dǎo)致脫離的是帶負(fù)電的電子,電荷在物體的表面積累下來(lái),就形成了靜電。

在我們的生活里,行走或者穿衣都會(huì)存在不斷摩擦的過(guò)程,這都可能產(chǎn)生靜電。尤其是冬季,天氣變得十分干燥,我們的身上帶著靜電,當(dāng)我們接觸到金屬的鑰匙或者門把手的時(shí)候,因?yàn)槭峙c金屬物體之間的接觸面積極小,尖端瞬間產(chǎn)生高壓放電,我們就會(huì)感到指尖被電得疼了。

本杰明·富蘭克林

靜電對(duì)人的身體是否有危害

靜電的危害來(lái)源于帶電體的互相作用。比如在飛機(jī)機(jī)體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦?xí)r會(huì)使飛機(jī)帶電,如果不采取措施,將會(huì)使飛機(jī)變成聾子和瞎子。靜電的第二大危害,是有可能因靜電火花點(diǎn)燃某些易燃物體而發(fā)生爆炸。

靜電對(duì)人體的影響

我們可以通過(guò)加濕器來(lái)消除靜電的困擾。這是一種非常簡(jiǎn)單的方法:就是在室內(nèi),用空氣加濕器讓屋中的相對(duì)濕度達(dá)到30%以上,以增加空氣潮濕度,就可以消除靜電了。當(dāng)然,為了準(zhǔn)確控制室內(nèi)的濕度狀況,我們可以再配備一只濕度計(jì)。

如果是在室外,因?yàn)榇┲鹉z鞋、羊毛衣物,更容易積累靜電,所以在接觸金屬物體(比如汽車或門把手)之前,可以先用鑰匙接觸一下金屬物體來(lái)放電,或者先摸一下墻壁,把身上的靜電傳到大地,這樣就能有效緩解靜電帶來(lái)的危害了。
 

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