静电的基本概念
什么叫静电: 即相对静止不动的电荷(Electro-Static),通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
静电放电: 指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移(Electro-Static-Discharge)。通常指在静电场的能量达到一定程度之后,击穿其间介质而进行放电的现象。
静电产生的原因: 微观原因: 根据原子物理理论,电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失,使物质失去电平衡,产生静电现象。
宏观原因: 1.物体间摩擦生热,激发电子转移;
2.物体间的接触和分离产生电子转移;
3.电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布;
4.摩擦和电磁感应的综合效应
在干燥的春季,当你脱下毛线衣、毛料或尼龙、涤纶类化纤衣服,以及从床上拉起确良被罩时,就会听到“噼噼啪啪”的响声,在晚上同时还可看到闪烁的火花。不仅如此,当你的手指触及门把、水龙头、椅背等金属器物时会有电击感;还有穿着化纤衣服在地毯上行走,也时有针刺般的触电感;化纤厂工人在纺织化纤时,手触纺线也有触电感,这些都是生活中常见的静电现象。
两种不同的物体相互摩擦可以起电,甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电。摩擦起的电在能导电的物体上可迅速流动传失,而在不导电的绝缘体如化纤、毛织物等物体上就静止不动形成静电,并聚集起来,当达到一定的电压时就产生放电现象,发出响声和火花。总之,空气干燥、水分子少与导电性能差是产生静电的条件。静电有很多的危害,如静电可对自动仪器和电子元件产生干扰;在化工、纺织部门因化纤放电产生的火花,可将易燃气体(乙炔等)、易燃液蒸气(汽油蒸气等)引爆,造成火灾;在天上,飞机与空气、水气、灰尘等摩擦而带电,可严重干拢飞机的无线电通讯而使飞机迷航;在制药厂,静电吸附尘埃而使药品不纯,影响质量;在无菌无尘的生化实验室和医院,静电吸附尘埃也有不良影响;在印刷厂,由于静电可使纸张相互粘合在一起,难以分开,造成印刷困难;在看电视时,荧光屏面的静电吸附灰尘与油污而形成一层尘膜,使电视图像的清晰度和亮度大为降低;在煤矿,静电会引发瓦斯爆炸,可导致严重的人身伤亡和矿井报废事故。
据测试,静电对人体也有一定程度的危害。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。在日常生活中,产生的静电压有时可高达数万伏,但是由于摩擦起电的时间极短,所产生的电流量也很小,因而一般不会对人体造成生命危险。可是在医疗手术台上,静电火花能引起麻醉剂的爆炸,从而伤害医护人员和病人,必须予以注意。还有,静电吸附的大量尘埃中含有多种病毒、细菌与有害物质,对人体健康有危害,严重的静电现象可使人体皮肤起斑发炎,还可使人心情烦躁、头晕、胸闷、鼻咽不适,甚至可引发气管炎、哮喘和心律失常等。
静电对人们有很多的危害,但是也有不少的益处,如人们已利用静电技术应用在除尘、印花、喷涂、植绒、分选、淡化海水、喷洒农药、人工降雨、低温冷冻、宇宙飞船加料等工农业生产与生活方面。消除静电危害最简易的方法就是把静电引入地下,如用导线使设备接地;在飞机翼尖与尾部安装放电刷,飞机起落架上使用接地轮胎与接地线等;油罐车尾部拴一条接地铁链;在化工生产、贮存、运输部门,严禁使用化纤织品,工作人员严禁穿用化纤工作服等;在日常生活中,也可采用一些简易措施来消除静电,如内衣、被里、床单、被罩等要使用棉织品为好,尽量不用化纤品;在家居室内可经常洒水、喷雾加湿等来消除静电。
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