我很生氣!說到冬天,就有靜電,有沒有人能管得住?

Mondo 健康 更新 2024-01-30

當我開啟門時,我被金屬手柄手電筒嚇了一跳......晚上脫掉毛衣,一路火花四濺......帶閃電

就連乙隻貓也發出噼啪聲......

現在是靜電老朋友來訪的季節,說到靜電,我們一般首先想到兩件事——一是摩擦電,二是靜電真的很煩人。 然而,靜電不僅僅是一種摩擦電,而且靜電在某些場合,危害可能要煩人得多,但如果使用得當,靜電可以為人類服務,所以讓我們詳細談談。 摩擦電並不簡單

畫廊版權**,其中使用可能會引起生活中的版權糾紛,最常見的靜電是摩擦電活化,也是平時最折磨大家的那個。 從握手的噼啪聲到閃電的隆隆聲,這一切都歸功於它。 從歷史上看,這也是最早被人類注意到和記錄的電現象之一:在希臘語中,電子)是琥珀的同義詞,琥珀容易產生電和灰塵,由古希臘哲學家泰勒斯在西元前6世紀記錄下來。雖然摩擦電感應早已家喻戶曉,但科學家們尚未完全了解......這種現象因為它的效能相當不穩定,其原因複雜多樣。 例如,當我們上學時,我們得到的普遍印象是,誰更能抓住電子,誰就帶負電。 如果只考慮材料,據說在電子搶奪的遊戲中會有乙個最終的BOSS拔得頭籌。 但實際上,對於某些材料來說,摩擦電競爭並不是乙個強大的通吃遊戲。 這更像是玩石頭剪刀布:絲綢輸給紙,紙輸給棉花,棉花輸給玻璃,玻璃輸給鋅,鋅一開始輸給絲綢!可以看出,材料的性質不一定是唯一的因素,經過研究,目前認識到一些影響因素是:材料本身的性質、表面結構和方向、區域性粗糙度、摩擦強度、環境濕度等。 靜電不會隨便出來

摩擦會產生靜電,但不僅僅是摩擦會產生靜電。 另一種靜電是壓電,以石英和碧璽(也稱為碧璽)為代表。 壓電的原理是什麼?打個不準確的比喻,就像一輛公共汽車,當乘客不多的時候,任一方向都有人站著,隨著公共汽車越來越擁擠,每個人都會不由自主地向乙個方向驅逐。 從一邊看,都是臉,另一邊都是背影這種現象稱為極化,在壓電材料的一端產生正電荷,在另一端產生負電荷。 由於熱量也會對晶格產生應力,因此一些壓電材料也具有熱釋電效應。 還有一種靜電更容易在太空中發生。 當陽光中的高能紫外線和X射線照射到物體上時,它們會將電子排出並在其原始位置留下正電荷。 就像在月球表面一樣,乾燥的、細碎的月球土壤顆粒,因為它們都帶有正電荷,相互排斥,從地面公升起,懸浮在幾公尺高的地方,形成一層月球塵埃“大氣”(不是氣體)。,而月塵一旦遇到異物,就很容易被吸附。 去除了聚苯乙烯泡沫塑料包裝的讀者一定有深刻的了解。 靜電懸浮的月球塵埃對探月裝置干擾很大,我們的第一艘玉兔號在乙個多月前(登月第二天)就出現了電力問題,這可能是由於月球塵埃進入內部造成的故障造成的。 同樣的原理也適用於阿波羅探測器揚起的塵埃,而不是地面工作室的影響。

玉兔月球車來自 維基百科上的資料靜電的危害有多大?

大多數靜電是有害和煩人的。 雖然靜電的原因多種多樣,但主題是“安靜”二字。 如果產生電荷但沒有流動,它可能會積累並成為災難。 北方的冬天,家裡暖氣,環境乾燥,如果不使用加濕器(即使使用加濕器,也可能是杯水車薪),四處走動或換衣服時的靜電很難引導,並且積聚在身體表面,等待機會發洩。 就像通常讓我們手指刺痛的小火花一樣,電壓可以達到數萬伏。 這個數字聽起來很可怕,其背後的物理公式是這樣的:充電量 = 電容電壓可以看出,電容和電壓成反比,乙個越小,乙個越大。 當我們握手時,我們的手之間有乙個很小的電容,所以只需少量充電,就可以產生高電壓來突破空氣,產生讓我們顫抖的小電弧。 但不要害怕真正致命的是電流,而不是電壓帶電靜電的電荷量很小,所以電流也很弱,不會致命或失效。 但每個人都要小心如果把這個可以穿透空氣的小弧線放在危險的情況下,可能會造成災難。例如,如果油罐車沒有滿載,油箱中的油晃動可能會引起摩擦和電力**。 早期,油罐車的後部裝有一條鐵鍊懸掛在地上,是為了及時將靜電傳遞到地面。 現在的防靜電措施越來越可靠:用導電橡膠代替鐵鍊,確保大地始終保持,不會間歇或火花。 輪胎材料也由導電橡膠製成。 油箱中放置了潤滑脂擋板,以減少油的衝擊和顛簸。 在加油站,會有很多措施防止靜電給加油車主裝卸油品,比如先放電再加油。 還有麵粉廠等粉塵嚴重的行業,除了明火外,靜電也要嚴格防護,因為靜電會導致可怕的灰塵**,還會影響麵粉的正常生產。 而喜歡自己安裝電腦的朋友更是深知,徒手觸控電腦主機板或記憶體晶元可能會“翻磚頭”。 其原因與上面的公式相同,靜電產生的高壓會擊穿晶元。 因此,製造商傳送的電子裝置通常包裹在可以減慢或引導除去靜電的袋子中。 當我們拆裝這些裝置時,我們還要先觸控牆壁,或者用另乙隻手握住大機器的金屬外殼。 專門從事電路維護的師傅,辦公桌上總是放著一塊接地的導電橡膠,手腕上還戴著導電“手銬”。

電子裝置外防靜電包裝 筆者其實在電子裝置生產的上游拍了一張照片——在半導體行業,靜電是敵人。在工廠裡,穿超潔淨的衣服不僅是為了遮蓋全身以防止皮屑脫落,而且還在衣服上編織導電絲,鞋底摻入碳質導電橡膠。 即使走在車間外圍的“灰色地帶”,也要穿防靜電拖鞋。 筆者穿這種拖鞋已經有幾年了,軟硬合一,經久耐用,耐磨,據說家裡一套就能被貓咪開心地撫摸。 但!穿上這些拖鞋會大大增加觸電的風險!(讓讀者思考:為什麼?讓我們權衡一下,忍受噼啪聲。 飛行常客可能已經注意到了翅膀上有許多小尖刺。 它們不是通訊天線,也不能提公升功率,而是用來釋放靜電,大名靜電刷。飛機與空氣之間的高速摩擦不可避免地會產生靜電,但是沒有辦法像油罐車那樣使用拖地裝置,因此這些小釘子是利用靜電以尖銳的形狀釋放到空氣中的原理安裝的。 日常生活中能遇到的最大靜電放電現象應該是閃電,但這個話題太大了,談不上。 善用靜電

雖然大多數靜電是有害的,但如果它被誘導按照我們的意志行事,它可以創造價值。 靜電最成功的用例可能是影印機。 它首先用靜電填充半導體,然後用光照射應該有字的地方,把這裡的半導體變成導體,消除這裡的靜電,留下未照射的靜電區域吸附碳粉。 通過將大量電荷引入並限制在我們設計的位置,並產生強電場,我們可以加速帶電粒子,研究基礎物理學和許多相關學科。 與迴旋加速器相比,這種靜電加速器成本低,占地面積小,在世界範圍內得到廣泛應用。

維基百科上的靜電加速器允許壓電效應產生的靜電流動,可用於製造石英諧振器。 這是石英表的核心部件,給人們的生活帶來了極大的便利(雖然隨著手機的普及,手錶似乎只是服裝)。 在噴塗工業中,可以利用靜電均勻排斥的原理來均勻分散液滴。 當它們靠近噴塗目標時,它們可以被感應靜電吸附。 這個場景其實很熟悉,基本上是月球塵埃摧毀月球車的原理,但是當用在正確的地方時,卻是另一種效果。 因此,很多理解可以化敵為友,這似乎是乙個牢不可破的真理!企劃與生產

本文是科普中國之星工程的成果。

由中國科協科普部製作。

出品方:中國科學技術出版社***、北京中科銀河文化傳媒***

作者丨曲炯,科普作家。

評論丨劉倩,北京天文館研究員。

策展 |丁坤.

編輯丨丁坤.

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