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靜電現(xiàn)像及產(chǎn)生原因

2016年09月06日

在干燥的冬春季節(jié),晚上睡覺之前,關(guān)掉燈,在暗中脫混紡毛衣(或毛腈套衫),會看到閃爍的火花,還伴隨著“劈啪”聲。有時當(dāng)你的手指觸及門把、水龍頭、椅背等金屬器物或兩人互相觸及時都有電擊感;這些是什么緣故造成的呢?

  上述現(xiàn)象都是由于摩擦起電造成的,摩擦為什么會起電呢?原來,物質(zhì)的原子都是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子構(gòu)成。通常情況下正負(fù)電荷總數(shù)相等,所以物體對外不顯示帶電,在摩擦過程中,一部分電子會從束縛能力弱的物體轉(zhuǎn)移到束縛能力強(qiáng)的物體上,這樣失去電子的物體就因缺少電子而帶正電,得到電子的物體就因多余電子而帶負(fù)電。所以摩擦起電并不是我們創(chuàng)造了電荷,而是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,使物體上正負(fù)電荷數(shù)目不等造成的。

二、靜電現(xiàn)象的危害及防止

  有關(guān)專家曾做過測試:用玻璃棒在化纖布料上摩擦20下,馬上用儀器測量,結(jié)果表明,最高電壓可達(dá)到1.5萬伏。脫純滌綸衣服瞬間可產(chǎn)生5萬-10萬伏高電壓。靜電對人體有一定程度的危害,當(dāng)靜電電壓達(dá)到2000伏時,手指就有感覺了;超過3000伏時就有火花出現(xiàn),手指并有針刺似的痛感;超過7000伏時,人就有電擊感。

  在地毯上行走的人,與地毯摩擦而帶大量的電,當(dāng)他伸手去拉金屬門把手時,手與金屬把手(上面有感應(yīng)電荷)間會產(chǎn)生火花放電,使人產(chǎn)生觸電的感覺。如果在工廠和實驗室里,發(fā)生這種火花放電,還可能由此而引起火災(zāi)。飛機(jī)飛行時,與空氣摩擦而帶的電如果在著陸過程中沒有導(dǎo)走,當(dāng)?shù)厍谌藛T接近機(jī)身時,人與飛機(jī)間可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花放電,嚴(yán)重時可能將人擊倒。專門用來裝汽油或柴油等液體燃料的油罐車,在灌油、運輸過程中,油與油罐摩擦、撞擊而帶上大量電荷,如果不及時導(dǎo)走,積累到一定程度,會產(chǎn)生電火花,點燃液體燃料引起爆炸。在醫(yī)院的外科手術(shù)臺上,也出現(xiàn)過靜電火花使乙醚爆炸的事件。

  防止靜電危害的基本辦法,是盡快把產(chǎn)生的電荷導(dǎo)走,避免靜電的積累。最簡單而又可靠的辦法是把電荷引入大地。油罐車是靠一條拖在地上的鐵鏈把靜電導(dǎo)走。飛機(jī)的機(jī)輪上通常都裝有搭地線,也有用導(dǎo)電橡膠做機(jī)輪輪胎的,著陸時它們可將機(jī)身的靜電導(dǎo)走。在地毯中夾雜0.05mm~0.07mm的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維,用來引走靜電荷等。

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