你是否曾被衣物摩擦时发出的声音所惊吓,或者开车门时被到?这篇文章将为你解释关于静电的奥秘。
那么,什么是静电呢?静电即指静止不动的多余电荷。微观粒子中存在两种电性,即众所周知的正电和负电。这些电性是由电子和离子提供的。
通常,当我们说某个物体不带电时,实际上是指该物体中的正电荷与负电荷达到了平衡状态,从而在整体上呈现出电中性。
在某些特殊情况下,如果物体的正电荷过多或负电荷过多,那么这个物体便不再呈现电中性。
这就是我们所说的物体带静电。接下来,让我们深入探讨静电的产生原因。
静电的产生多与摩擦有关。当我们在中学时学过,丝绸与玻璃棒摩擦后,玻璃棒会带有正电荷,而丝绸则会携带负电荷。用毛皮摩擦橡胶棒时,情况则恰好相反。
为什么摩擦会产生静电呢?当任何两个物体相互摩擦后分离时,就会产生静电。但值得注意的是,这两个物体必须是绝缘体才能产生静电。由于金属表面拥有大量的自由电子,所以两个金属物体摩擦时无法产生静电。
那么,为什么冬天我们更容易感受到静电呢?科学上讲,空气湿度越高,越有利于静电的释放。在湿润的空气中,我们通常感觉不到静电的存在。而冬天由于空气干燥,静电不易释放,容易导致静电的大量积累。当积累到一定程度后,释放的过程就会显得更为强烈,这也是我们觉得冬天静电较多的原因。
生活中,我们常常能看到闪电,那是大自然中静电释放的一种表现。虽然静电在我们的日常生活中影响不大,但在工业生产和运输过程中却可能带来巨大的影响。
静电的释放可能损坏精密的电子元器件,如在CPU生产过程中若产生静电,可能会击穿晶体管。静电释放过程中产生的电火花在特定场所如加油站、运油车等可能带来致命危害。
为了防止静电带来的危害,我们可以看到运油车的尾部拖有一条铁链,它的作用是将车身的静电实时导入大地。特殊工种的工作人员需要穿着防静电服、佩戴防静电帽和手环等装备,其原理与运油车后面的铁链相同。