静电现像及产生原因

2016年09月06日

在干燥的冬春季节,晚上睡觉之前,关掉灯,在暗中脱混纺毛衣(或毛腈套衫),会看到闪烁的火花,还伴随着“劈啪”声。有时当你的手指触及门把、水龙头、椅背等金属器物或两人互相触及时都有电击感;这些是什么缘故造成的呢?

  上述现象都是由于摩擦起电造成的,摩擦为什么会起电呢?原来,物质的原子都是由带正电的原子核和带负电的电子构成。通常情况下正负电荷总数相等,所以物体对外不显示带电,在摩擦过程中,一部分电子会从束缚能力弱的物体转移到束缚能力强的物体上,这样失去电子的物体就因缺少电子而带正电,得到电子的物体就因多余电子而带负电。所以摩擦起电并不是我们创造了电荷,而是电子发生转移,使物体上正负电荷数目不等造成的。

二、静电现象的危害及防止

  有关专家曾做过测试:用玻璃棒在化纤布料上摩擦20下,马上用仪器测量,结果表明,最高电压可达到1.5万伏。脱纯涤纶衣服瞬间可产生5万-10万伏高电压。静电对人体有一定程度的危害,当静电电压达到2000伏时,手指就有感觉了;超过3000伏时就有火花出现,手指并有针刺似的痛感;超过7000伏时,人就有电击感。

  在地毯上行走的人,与地毯摩擦而带大量的电,当他伸手去拉金属门把手时,手与金属把手(上面有感应电荷)间会产生火花放电,使人产生触电的感觉。如果在工厂和实验室里,发生这种火花放电,还可能由此而引起火灾。飞机飞行时,与空气摩擦而带的电如果在着陆过程中没有导走,当地勤人员接近机身时,人与飞机间可能产生强烈的火花放电,严重时可能将人击倒。专门用来装汽油或柴油等液体燃料的油罐车,在灌油、运输过程中,油与油罐摩擦、撞击而带上大量电荷,如果不及时导走,积累到一定程度,会产生电火花,点燃液体燃料引起爆炸。在医院的外科手术台上,也出现过静电火花使乙醚爆炸的事件。

  防止静电危害的基本办法,是尽快把产生的电荷导走,避免静电的积累。最简单而又可靠的办法是把电荷引入大地。油罐车是靠一条拖在地上的铁链把静电导走。飞机的机轮上通常都装有搭地线,也有用导电橡胶做机轮轮胎的,着陆时它们可将机身的静电导走。在地毯中夹杂0.05mm~0.07mm的不锈钢丝导电纤维,用来引走静电荷等。

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