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出品|搜狐科技
作者|郑松毅
“脱个大衣人麻了,噼啪作响,头发越梳越乱,炸毛得像只刺猬”,网友霹雳贝贝对经常遇到的静电现象抱怨道。
据悉,静电的观察可以追溯到公元前600年的古希腊时代。古希腊人注意到琥珀在摩擦后能够吸引细小的物体,如草屑。这早期的观察激发了人们对静电现象的好奇,将它看作是一种自然奥秘。
在17世纪,德国科学家奥托·冯·格里克开始研究静电现象。他研制了第一台静电机,通过摩擦生电的原理来产生静电,这是人类对电力的早期探索之一。这一重大的发现推动了静电学的发展。
直至18世纪,英国物理学家约瑟夫·泰勒在静电学领域取得了卓越的成就。他提出了电场理论,将电荷之间的相互作用描述为电场中的力。这一理论成为了后来电学研究的基础,也对电磁学的发展产生了深远的影响。
什么是静电?
“静电”顾名思义,就是处于静止状态的电荷,并且这些电荷的分布并不平衡。
物理知识告诉我们,电荷有正电荷和负电荷之分,不带电的物体正负电荷数量是相等的,因为此时正负电荷抵消,不显电性。但如果物体上的正负电荷数量一旦不相等,或是只具有单一属性的电荷,物体就会带上了电。
了解完物体是怎么带上电的,那就不难理解静电是如何产生的了。一般来说,比较常见的两种静电产生方式是“摩擦带电”和“感应起电”。
当两种不同材料的物体相互摩擦时,就会使得其中一个物体失去一些电荷(失电子带正电),而它失去的电荷会转移到另一个物体上(得电子带负电)。物体得失电荷后,正负电荷数量的不平衡变化就会导致静电现象的产生。在日常生活中,大家常遇到的脱衣服“噼里啪啦”的现象就属于“摩擦带电”,当衣服与头发相互摩擦时,会导致电子的转移,使衣服带有负电荷,头发带有正电荷,静电随之而来。
“感应起电”是指当带电物体接近不带电导体时,物体在静电场的作用下,发生了电荷再分布的现象,正负电荷分成了两个“小队”,分别聚集在导体两端。比如当女生在用梳子梳头发时,梳子会带有静电荷,当带有静电荷的梳子靠近一个无电荷的金属物体时(如铁锁),金属表面会出现感应起电现象,即金属表面靠近梳子的部分会带上与梳子属性相反的电荷,而远离梳子的那一侧会带上与梳子属性相同的电荷,从而使得金属表面电荷分布不均匀,导致金属表面带电。
很多网友疑惑,为什么静电更喜欢在秋季和冬季出现?
秋季和冬季本身较为干燥,空气中的水分含量较低,导电的介质(例如离子)较少。这样一来,静电荷更容易积累,不均匀的正负电荷也难以通过介质传递而进行中和,从而导致静电的发生频率增加。
另外,人们在偏冷的秋季和冬季更倾向于选择穿一些羊毛、尼龙或是合成纤维的衣服,而这些材料都有带电性,会吸引空气中的电子,从而导致衣服带电。
还有人怀疑自己是“导电体质”,感觉日常被电的次数比身边人都要多。山东省中医药大学附属医院美容皮肤科主任宋业强解释道,“身体出现静电或是衣服出现静电主要还是和干燥的环境有关,和皮肤也有一定的关系,干性皮肤的人特别容易产生静电。”
说到静电的威力,不要以为只有电疼手指一下那么简单。静电能量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电,出现静电火花。据了解,人体周围就带有很高的静电电压,从几千伏到几万伏不等。平时或许不易被察觉,人走过化纤地毯的静电大约是35000伏,翻阅塑料说明书大约是7000伏,对于一些敏感仪器来说,这个电压可能会形成致命的危害。在有可燃液体的作业场所,可能由静电火花引起火灾。
网红除静电产品真的好用还是只是智商税?
相信很多人会问,有什么好方法来抑制静电“施法”呢?
当前,市面上流行着从十几元到近百元不等的除静电网红产品,例如除静电喷雾、除静电手环和除静电笔等,这些网红产品究竟真的好用还是只是智商税?
厦门市第十一中学物理老师廖燕对此表示,除静电手环宣传的“通过含有负离子能量元素的硅胶,调节人体电流正负比例,从而消除静电”的说法最具广告噱头,因为静电是两种不同物质摩擦导致的核外电子转移,与人体内的电子并没有关系。
“相比之下,除静电喷雾相当于通过喷雾将电荷导走,有一定的除静电效果。而除静电笔的原理是通过导体先接触物体,将电荷导走,当手再去接触物体时,就能防止触电了。”
据悉,除静电喷雾中含有一些特殊的成分,如电解质和表面活性剂。当喷雾被喷洒在物体表面时,这些成分可以在表面形成一层薄膜。这层薄膜能够显著降低物体的表面电阻,从而使电荷能够自由流动并传导出去。此外,这层导电膜还能够消除摩擦电位差,防止电荷的积累。
从多位科普博主进行的除静电对比实验来看,除静电喷雾的效果也是最好的。在向表面带有静电荷的气球喷洒除静电喷雾后,立即起到了效果,气球随即不再对桌子上的纸屑有静电吸引力。过了一夜后,除静电喷雾的效果依旧,仍然能抑制静电的产生,这说明除静电喷雾的作用持久性还是相对较高的。
事实上,引发静电的根本原因还是空气干燥,因此可以打开加湿器增加空气湿度,保持室内湿度在40%~60%之间,可以有效减少静电的产生。在着装方面,建议多选择纯棉质地的衣物,尽量避免穿合成化纤材料的衣物,以减少静电附着。脱下衣物后不要着急与他人或其他导电性物体接触,可以用湿毛巾先擦擦手,或是用清水洗手,以减少人体皮肤表面的静电荷。另外,可以随身带上护手霜,提升皮肤的保湿能力。返回搜狐,查看更多
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