
生活中靜電是如何產生的
靜電(STATICELECTRICITY),是一種處于靜止狀態的電荷。在干燥和多風的秋天,在日常生活中,人們常常會碰到這種現象:晚上脫衣服睡覺時,黑暗中常聽到噼啪的聲響,而且伴有藍光,見面握手時,手指剛一接觸到對方,會突然感到指尖針刺般刺痛,令人大驚失色;早上起來梳頭時,頭發會經常“飄”起來,越理越亂,拉門把手、開水龍頭時都會“觸電”,時常發出“啪、啪、啪”的聲響,這就是發生在人體的靜電。
介紹
所謂靜電,就是一種處于靜止狀態的電荷或者說不流動的電荷(流動的電荷就形成了電流)。當電荷聚集在某個物體上或表面時就形成了靜電,而電荷分為正電荷和負電荷兩種,也就是說靜電現象也分為兩種即正靜電和負靜電。當正電荷聚集在某個物體上時就形成了正靜電,當負電荷聚集在某個物體上時就形成了負靜電,但無論是正靜電還是負靜電,當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都會發生電荷轉移,就是我們日常見到火花放電現象。例如北方冬天天氣干燥,人體容易帶上靜電,當接觸他人或金屬導電體時就會出現放電現象。人會有觸電的針刺感,夜間能看到火花,這是化纖衣物與人體摩
擦人體帶上正靜電的原因。(有基本物理知識我們就知道橡膠棒與毛皮摩擦,橡膠棒帶負電,毛皮帶正電)。
這些正靜電對人體健康是有一定影響,但我們不能籠統的認為所有的靜電輻射都是對人體有害的,對人體有危害是正靜電輻射,而負靜電輻射則對人體沒有危害。
例如說起輻射,我們都知道核輻射。那么核輻射主要是粒子、粒子、粒子的輻射,其中離子主要是質子或質子聚合物,眾所周知質子就是帶正電荷。因此,談起核輻射我們都很害怕。但籠統的說靜電危害人體健康是不對的,其中經過國家食品藥品監督管理局批準,并在市場和臨床上大量銷售和使用的靜電治療儀就是利用負靜電對疾病進行治療。
而另一方面,人體健康細胞均呈現負電荷,血液中健康的紅細胞、白細胞、膠體質點所帶電荷也均為負電荷,這樣細胞與細胞之間負負相互排斥,使得人體血液中的細胞始終處于懸浮相離狀態正常流動。負電荷(負離子)不但對人體沒有危害,反而對人體的正常生理活動有著重要的意義。
靜電并不是靜止的電,是宏觀上暫時停留在某處的電。人在地毯或沙發上立起時,人體電壓也可高1萬多伏,而橡膠和塑料薄膜行業的靜電更是可高達10多萬伏。
物質都是由分子構成,分子是由原子構成,原子由帶負電荷的電子和帶正電荷的質子構成。在正常狀況下,一個原子的質子數與電子數量相同,正負平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是電子環繞于原子核周圍,一經外力即脫離軌道,離開原來的原子A而侵入其他的原子B,A原子因減少電子數而帶有正電現象,稱為陽離子;B原子因增加電子數而呈帶負電現象,稱為陰離子。造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道,這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學能等)在日常生活中,任何兩個不同材質的物體接觸后再分離,即可產生靜電。當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉移到另一個物體使其帶正電,而另一個物體得到一些剩余電子的物體而帶負電。
靜電產生過程若在分離的過程中電荷難以中和,電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸后分離就會帶上靜電。通常在從一個物體上剝離一張塑料薄膜時就是一種典型的“接觸分離”起電,在日常生活中脫衣服產生的靜電也是“接觸分離”起電。固體、液體甚至氣體都會因接觸分離而帶上靜電。這是因為氣體也是由分子、原子組成,當空氣流動時分子、原子也會發生“接觸分離”而起電。我們都知道摩擦起電而很少聽說接觸起電。實質上摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負電荷不平衡的過程。摩擦是一個不斷接觸與分
離的過程。
因此摩擦起電實質上是接觸分離起電。在日常生活,各類物體都可能由于移動或摩擦而產生靜電。另一種常見的起電是感應起電。當帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導體的兩端分別感應出負電和正電。
產生原因
任何物質都是由原子組合而成,而原子的基本結構為質子、中子及電子。科學家們將質子定義為正電,中子不帶電,電子帶負電。在正常狀況下,一個原子的質子數與電子數量相同,正負電平衡,所以對外表現出不帶電的現象。但是由于外界作用如摩擦或以各種能量如動能、位能、熱能、化學能等的形式作用會使原子的正負電不平衡。在日常生活中所說的摩擦實質上就是一種不斷接觸與分離的過程。有些情況下不摩擦也能產生靜電,如感應靜電起電,熱電和壓電起電、亥姆霍茲層、噴射起電等。任何兩個不同材質的物體接觸后再分離,即可產生靜電,而產生靜電的普遍方法,就是摩擦生電。材料的絕緣性越好,越容易產生靜電。因為空氣也是由原子組合而成,所以可以這么說,在人們生活的任何時間、任何地點都有可能產生靜電。要完全消除靜電幾乎不可能,但可以采取一些措施控制
靜電使其不產生危害。
通過摩擦引起電荷的重新分布而形成的,也有由于電荷的相互吸引引起電荷的重新分布形成,具體說就是因為物質都由原子組成,原子中有帶負電的電子和帶正電荷的原子核。一般情況下原子核的正電荷與電子的負電荷相等,正負平衡,所以不顯電性。但是如果電子受外力而脫離軌道,造成不平衡電子分布,比如實質上摩擦起電就是一種造成正負電荷不平衡的過程。當兩個不同的物體相互接觸并且相互摩擦時,一個物體的電子轉移到另一個物體,就因為缺少電子而帶正電,而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負電,物體帶上了靜電。