伴随冬天而来的除了风雪和寒冷,还有恼人的静电。头发炸毛,脱衣服噼里啪啦都还好,最气人的是接触门把手的瞬间被弹的那下,有点痛,又有点痒,十分气人。
物质是由原子构成的,而原子中存在着大量的正电荷和负电荷。正常的情况下,原子中的正负电荷数量相等,处于平衡状态,因此,它们构成的物体不带电。
但由于不同原子中,电子的活跃程度不同,如果两个本来不带电的不同物体,比如人体和地毯之间,发生了接触和摩擦,使它们原子中的电子获得足够的能量,那么本来在人体上的一些电子,就会逃离人体,跑到地毯上去。
由于地毯的绝缘性,这些电子就被牢牢地困在地毯上,很难再转移到另外的地方。这样,人体表面和地毯就分别积累了过剩的正电荷或负电荷,从而呈现出带电的性质。
所谓“静电”,从科学的角度来说,其实就等于这些积累下来的,静止的电荷,而不是你被电的时候看到的那个电火花。这个积累电荷的过程,也就是静电产生的过程。
除了在地毯上走路以外,脱毛衣、挤地铁、用塑料梳子梳头、在跑步机上跑步,各种各样再正常不过的动作,都可能让你的体表在不知不觉中带上正电。
摸门把手“被电到”又是怎么回事?其实,“被电到”并不是积累静电的过程,而是人体积累的静电被释放开来的过程,也叫静电放电。
当带电的人体遇到了水龙头、汽车车门等这些不带电的导体,人体和其他导体之间的强电场,会迫使大量的电荷开始运动,形成一股强大的瞬间电流,并把你身上积累的电荷导向空气、导体和大地。而我们被电到的时候看到的火花,实际上的意思就是这个瞬间电流所经过的路线。
夏天相对湿润,空气中漂浮着的大量微小液滴,能够最终靠和皮肤的接触,转移一部分电荷,由此减少静电的积累。
而冬天天气相对干燥,空气中可以转移电荷的液滴非常少,不利于静电及时转移。加之毛衣、羽绒服中的皮毛材料和高分子化纤材料,也比纯棉制品更容易积累静电,所以冬天更容易产生静电。妈妈总让你买纯棉的衣服,其实是有科学依据的。
静电可不仅仅是电你一下,让你感到疼这么一点危害。了解静电的危害前先背会一个公式:
可以看出,电容和电压成反比,一个越小,另一个就越大。我们握手时,两手之间有一个极小的电容,所以只需少许电荷,就能产生一个高压把空气击穿,形成那个令我们颤抖的小电弧。不过大家不用怕,真正有杀伤力的是电流而非电压,生活静电的电荷量极小,所以电流也很微弱,不会致死致残。
但是大家要当心,如果把这个能击穿空气的小电弧放到危险场合,就可能酿成大祸。例如油罐车,如果装得不满,油在罐里晃荡就可能摩擦起电引发爆炸。早期的油罐车都在车尾部装一条铁链垂到地面上,就是要把静电及时送给大地。
在半导体制造车间,静电还会损伤元器件。所以,厂房里穿着的超净服不只是罩住全身,防止皮屑脱落,更是在衣服内编入导电细丝,鞋底掺入碳质的导电橡胶,用来导出静电。
还有飞机,静电会对无线电设备、导航系统产生干扰,如果飞行在雷雨区,可能被闪电击伤。
但静电也不是一无是处,如果对静电善加诱导,让它按照我们的意志行事,就能创造价值。比如复印机,它先在半导体上布满静电,再用光照射不该有字的地方,把这里的半导体变成导体,消除此处的静电,留下未被照射的静电区域吸附碳粉。
无论静电产生多意想不到的价值,我们只关心,裤子怎么不粘在身上,头发怎么不炸毛。
干燥的环境是引起静电产生的因素之一。当冬季空气中的湿度低于30%时易摩擦起电;而当湿度达到45%时,静电产生的概率将大大降低。
为减少静电,不妨在室内使用空气加湿器,或者适当喷洒一些水、养一些绿植来增加室内湿度。
网上流传着拿块电池消除静电的说法,这么做是有效的。拿一块干电池,用电池的正极摩擦衣服,能够迅速消除衣服上的静电。
此外,在触碰水龙头、门把手、车门等易受静电干扰的物品时,可先用抹布或钥匙碰一下这么多东西,将静电导出再用手接触。
值得注意的是,在加油站自助给汽车加油时一定要按照规程操作,加油前触碰油机上的静电释放器,以防危险发生。
冬天尽可能的避免穿化纤、羊毛类衣物,此类衣物容易摩擦生电,建议多穿纯棉衣物,袜子最优选择棉袜。
面部、身体的保湿霜、保湿喷雾或精华油都能增加皮肤、头发的湿度,减少静电产生。