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静电是如何产生的?

2017-08-14 14:15  来源: 新华网

大多数人都有过被静电电到的经历,突如其来的电火花以及奇怪的声音,总会给我们带来很多困扰。

 

静电的概念

 

日常生活里,我们常常会碰到这种现象:见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般疼痛;晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱。这就是我们身上发生的静电。那么,到底什么是静电呢?

当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,静电是一种处于静止状态的电荷。

电荷分为正电荷和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电,当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电,但无论是正静电还是负静电,当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移,就是我们日常见到火花放电现象。

 

静电

 

静电的发现经历了漫长的过程

 

公元前6世纪,古希腊学者泰勒斯发现琥珀经过毛皮摩擦后,能够吸引绒毛、麦秆等轻小物体的现象。16世纪,英国宫廷医生吉尔伯特通过实验研究,把这类现象称为“电”,英语里“电”这个词就是从希腊语的“琥珀”一词演变来的。18世纪,法国学者迪费认识到存在两种性质不同的电:一种来源于经过毛皮摩擦过的松香,它会跟丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引,称之为“松香电”;另一种来源于经过丝绸摩擦的玻璃棒,它们会相互排斥,称之为“玻璃电”。

北美的本杰明·富兰克林发现,当雷雨云经过风筝上空时,风筝和整条风筝线都充满了电,线上的细丝都伸展开了。(注意,他并没有直接用手握住风筝线,那是很危险的!)由此他发明了避雷针,来保护建筑物。

直到20世纪,人们才认识到物质的基本结构是原子,原子是由带负电的电子和带正电的原子核构成的。在一般状况下,原子核内的质子与核外的电子数量相同,正负平衡,原子呈并不带电的中性状态。与富兰克林所设想的相反,由于外力因素导致脱离的是带负电的电子,电荷在物体的表面积累下来,就形成了静电。

在我们的生活里,行走或者穿衣都会存在不断摩擦的过程,这都可能产生静电。尤其是冬季,天气变得十分干燥,我们的身上带着静电,当我们接触到金属的钥匙或者门把手的时候,因为手与金属物体之间的接触面积极小,尖端瞬间产生高压放电,我们就会感到指尖被电得疼了。

 

本杰明·富兰克林

 

静电对人的身体是否有危害

 

静电的危害来源于带电体的互相作用。比如在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会使飞机变成聋子和瞎子。静电的第二大危害,是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。

 

静电对人体的影响

 

我们可以通过加湿器来消除静电的困扰。这是一种非常简单的方法:就是在室内,用空气加湿器让屋中的相对湿度达到30%以上,以增加空气潮湿度,就可以消除静电了。当然,为了准确控制室内的湿度状况,我们可以再配备一只湿度计。

如果是在室外,因为穿着橡胶鞋、羊毛衣物,更容易积累静电,所以在接触金属物体(比如汽车或门把手)之前,可以先用钥匙接触一下金属物体来放电,或者先摸一下墙壁,把身上的静电传到大地,这样就能有效缓解静电带来的危害了。

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作者: 科学原理一点通   [责任编辑: 吕芮光]