静电电压可超3000伏_能让手指打出电火花的静电,有多少伏?|科学小馆儿最近引发大家的关注,相信大家都想知道这件事会有怎么样的发展?下面就让小编为大家介绍一下,一起来看看吧。
冬天想穿漂亮的裙子,但却发现裙子都粘在腿上了!这是怎么回事呢?
静电无所不在,那么静电究竟是什么呢?
静电是如何产生的?
我们都知道,原子是构成世界万物的基本单位,由电子、中子和质子组成。而静电的产生就与其中的"电子"密切相关。
电子是基本粒子之一,质量极小并且带有电荷。自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷。同种电荷相吸,异种电荷相斥。当电荷积累在一个物体的表面时,就会形成静电。由于电荷分为正负,所以静电也有正负之分:当正电荷积累在一个物体上,就形成了正静电;当负电荷积累在一个物体上,就形成了负静电。不过,不论是正静电还是负静电,一旦带静电的物体接触到零点位的物体或者与其有电位差的物体,就会发生电荷转移,这就是我们在日常生活中经常看到的静电现象。
静电的原理
在导电体上产生的静电会迅速流动并消失,但在某些绝缘体上,它们就会保持相对静止,等到积累到一定水平时,就会发生放电现象,通常伴随着声响和火花。回过头来看文章开头提到的静电球,它是如何运作的呢?实际上,那个金属球携带着大量的电荷,当人们站在绝缘台上,用手触摸时,身体就会带上同种的电荷,由于同种电荷的排斥效应,每一根头发之间也会产生排斥,从而形成"怒发冲冠"的现象。
静电的危害
虽然静电看似微不足道,但实际上有时候威力巨大。在秋季和冬春季,人们走在地毯上产生的静电电压可以超过3000伏特;人们脱掉全涤纶衣物时,瞬间产生的电压可以达到5万至10万伏特;穿着化纤衣物坐在沙发上,忽然站起时,衣物与沙发坐垫之间的摩擦和分离会导致人体静电电压高达数万伏特。当静电电压达到2000伏特时,手指就会有所感应;超过3000伏特时,会出现火花;超过7000伏特时,人就会有被电击的感觉。尽管静电电压很高,但由于电量很小,放电时对应的电流也很小,因此一般不会对人体造成直接伤害。
尽管静电看似对人畜无害,但实际上是一些事故的导火线。1969年,多艘油轮因静电爆炸起火;1970年,两架"波音"飞机因燃油静电爆炸;甚至在手术台上,也有静电引爆麻醉剂乙醚导致重大伤亡的案例。在日常生活中,静电引发的事故报道也层出不穷。
移动塑料桶时产生的静电火花引发汽油蒸汽爆炸并扩散成灾难
某加油站因在进行过滤实验时,静电引燃危险物品,引发爆炸
静电荷积累放电,点燃提取罐周围的乙醇蒸汽与空气混合而成的爆炸气体,引发爆炸
此外,专家还提醒大家,静电对人体的危害也不容忽视,尤其是老年人和患者,静电会使病情加重,过高的静电还会让人感到烦躁、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽等症状。
既然静电如此危险,那么是否有防止静电危害的方法呢?在生活中,我们可以通过加湿器来消除静电的烦恼。在室内,使用空气净化器增加空气湿度,就能够有效地消除静电。而在室外,在接触金属物体之前,可以先用手触摸墙壁,将身上的静电传导给地面,这样就能有效地减轻静电带来的危害。
对于工业生产而言,防止静电更是至关重要的。无论是中和静电、接地导流,还是让它自然消散,关键是要加强防静电意识,做好各个环节的保护工作,从而有效预防危险的发生。
静电的优点
然而,静电并非一无是处,只要恰当地使用,它仍然可以发挥出自身的价值。静电除尘器就是利用静电的作用来吸附气体中悬浮的尘埃,从而去除。而静电复印和印刷技术则是利用电荷转移时遗留下来的静电潜影,通过一定的方法显示出来,实现的复印和印刷。
静电净水原理
静电还可以用来净化水质。物质的导电性能好坏,与其内部自由电荷的数量直接相关。但是经过蒸馏的纯净水几乎没有导电性,这就表明普通的水导电能力并不是由水分子提供的,而是由溶解在水中的其他物质提供的,也就是无机盐。海水的导电性比一般的更强,正是因为它富含无机盐。科学家根据这一特性,发明了静电渗析法,利用离子交换膜和静电,将水中含有的电子的无机盐排出,从而获得纯净水。
此外,基于静电成像原理的静电印花技术可以让顺利排列的电荷成为静电潜影,沉积在材料的表面或内部,并随后通过显像、转印成为肉眼可见的形式。这项技术在日常生活中也非常常见。
这些形形色色的技术都在不同程度上展示了静电在生活中的实际应用。至今为止,对于静电的研究已经逐渐发展为一门科学——静电学,它见证了人类文明的进步,同时也为人类能够更好地生活发挥着自己的作用。
在你的生活中,有关静电有哪些有趣的经历吗?欢迎在评论区留言分享哦!毕竟静电,真的比我们能看到的要复杂得多!
创作团队:中国科技馆新媒体团队
审稿专家:李永乐 北京人大附中物理老师、知名科普博主
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