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《科普天地》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

以通俗易懂的科学知识,用图文并茂挂图编排形式,宣传科普知识。

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走你,静电君

2016-02-26 11:18:00

冬天是会呼吸的痛,它总有好多静电让你疼痛:开门时会痛,开冰箱会痛,拿手机会痛,穿衣服会痛,脱衣服会痛,下车关门也会痛。就连洗手时,碰到水龙头也被电到痛……无论手碰到哪,都的一声,又疼又麻,一天要被电击好多次,哪怕晚上脱衣服睡觉时,黑暗中也会听到噼噼啪啪的声响,真是超级郁闷啊!

 

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摩擦导致带电

静电顾名思义就是一种处于静止状态的电荷。由于摩擦使物体发生微小的热量和变形也是产生静电的原因之一。所以物体相互摩擦时的接触面积越大,带的电就越多。服装之间的摩擦,鞋底与地毯的摩擦,用梳子梳头时都会发生静电。冬天的空气多风而干燥,空气中的水分很少会附在物体的表面。于是物体表面的电阻增大,电流不容易流动,因而更容易聚集静电。物体接触时, 在物体之间电子发生移动,形成电荷集中。头发或手指尖等尖细的地方容易积蓄电荷。所以在日常生活中,我们就常常会遇到见面握手时,指尖刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛;早上起来梳头时,头发会经常起来,而且越理越乱;拉金属门把手、或开水龙头时都会触电,时常发出啪啪的响声,晚上还会看到闪光,这就是发生在人体上的静电。

 

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接触分离即带电

任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。当两个不同的物体接触时,一个物体因失去一些电荷如电子转移到另一个物体而带正电,另一个因得到一些多余电子的物体而带负电。通常,我们从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是典型的接触分离起电,我们脱衣服产生的静电也是接触分离起电。固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。这是因为气体也是由分子、原子组成,当空气流动时分子、原子也会发生接触分离而起电。我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。实质上摩擦起电是一种接触又分离造成的正负电荷不平衡的过程。摩擦是一个不断接触与分离的过程,因此摩擦起电实质上是接触分离起电。

 

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绝缘物质易积蓄静电

如果把一块塑料板和一块金属导体相互摩擦,就不大可能有静电。因为金属是电的良导体,即使是接触或摩擦带上静电,电荷也会通过拿金属板的人( 导体) 流走了。而塑料垫板是不容易导电的绝缘体,接触或摩擦产生的静电不容易消除因而带电。如果想办法使金属导体的周围绝缘,也可以让金属带上静电。

 

为什么金属门把手冬天更会电人

 

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的一声, 还带有火花, 金属门把手一到冬天怎么就开始电人呢? 这是因为人体表面带了静电。人的身体虽然是导体,但衣服和鞋往往都是绝缘体。服装与服装之间或鞋底与地毯之间摩擦就会带电,接触到服装或鞋底的人体也就带电了。当用带足够高的积蓄电压的手接触到金属门把手的瞬间,电荷就会通过指尖放电, 让你全身一麻,针扎般疼,吓你一跳。

 

手指上带的是正电还是负电?

 

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你手指上富集的电荷不是一成不变的,这和你穿着的衣服材质有关,所以可能带正电, 也有可能带负电。如果鞋子带上正电,挨着鞋的脚就会带负电。如果脚带负电,电荷向相反方向集中的结果将使头发或手指尖带正电。当然,有些物体之间摩擦所带电荷性质是可以确定的。比如你用塑料梳子梳头时,头发上带的是正电,塑料梳子带的是负电,依据就是下面的排序。

静电产生序列表

+ 玻璃 头发羊毛 丝绸 棉花 纸张 橡胶 聚酯 聚乙烯 聚氯乙烯

在这个顺序中, 越接近左端越容易带正电, 约靠近右边越易带负电。从带电序列上看,相距越远的物体之间相互摩擦越容易带电。当条件相同时,同时套穿羊毛服装和化纤服装,比套穿丝绸服装和纯棉服装更容易产生静电。摩擦后的塑料垫板(聚氯乙烯)能吸引头发,是因为分别容易带正电和带负电的缘故。这也是人体冬天比夏天更容易带上静电的原因之一,因为冬天人体穿的衣物要比夏天多的多,质地也是各种各样,所以更容易产生静电。

 

吓人的静电多少度?

关于这一问题,好奇的科学家曾经专门做过一个测试。比如人在地毯或沙发上迅速起立时,人体衣服摩擦产生的静电电压会高达1 万多伏, 而橡胶和塑料薄膜摩擦产生的静电更是高达10 多万伏( 一节干电池的电压只有1.5 )。实验证明,静电电压为5 万伏时人体没有不适感,哪怕带上12 万伏高压静电时也不会出现生命危险。

 

如何hold 住静电?

数据显示,皮肤干燥的人比出汗的人更容易遭受静电。日常生活中,人与金属门把手间的放电电压可达几千伏高压。一般当静电电压达到1 千伏以上时,人体明显就会感觉到放电引起的刺痛。虽然人体与金属门把手之间的放电可达到上万伏,但由于放电的时间非常短,电流量也很小,所以一般不会发生触电死亡的事故。我们已经知道,任何两个不同材质的物体,只要接触后分离就可能产生静电,所以要hold 住静电几乎是不可能的。因为我们呼吸的空气就会产生静电,人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。

既然hold 不住静电,我们可不可以采取一些措施来减少人体身上静电的危害呢?最简单的方法是用手快速、大面积接触导电物体,金属门把手、水龙头、湿抹布等,把静电放走。由于快速、大面积接触,不会产生尖端放电现象,人体也就不会有刺痛感了。

人体产生静电一般要具备两个条件:一是干燥的空气,二是穿不导电的化纤衣物。冬季降水较少,空气比较干燥,相对湿度一般都在40%以内,就容易导致身体局部皮肤有大量电荷堆积。通过静电产生序列表,我们知道,在冬天要远离静电,应多喝水、多洗手、勤洗脸,穿纯棉制品或真丝制品,不穿化纤类衣物,或者选用经过防静电处理的衣物,远离化纤地毯,室内保持一定的湿度,就不容易产生静电了。

 

网友来支招

对付静电,我们还可以采取两手准备。

,就是我们应该尽量选用纯棉制品作为衣物和家居饰物的面料,尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具,防止摩擦起电。尽可能远离诸如电视机、电冰箱之类的电器,防止感应起电。

,就是要增加湿度,使物体成为导体, 让局部的静电容易释放。当你关上电视,离开电脑以后,应该马上洗手洗脸,让皮肤表面上的静电荷在水中释放掉。

 

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