尹旻
(湖南娄底三中)
浅谈静电现象及其应用与防护
尹旻
(湖南娄底三中)
静电是自然很常见的一种物理现象。本文主要浅析了静电现象的产生,以及静电在生活中的应用如静电复印、静电除尘,同时也指出了其对生产生活带来的危害,以及如何防范这些危害。
静电现象;应用;危害;防护
静电现象在日常生活中无处不在,从早上起床梳头发时头发竖起到晚上睡觉时脱衣服放电现象都是静电。静电技术在造福人类时,也带来了一些不利影响,因此我们要在利用静电技术的同时,学会如何防范静电。
静电顾名思义就是静止的电荷。通常原子都是程电中性的,因为它是由等量的电子和质子组成的,所以呈现出不带电的性质。当在摩擦、接触等方法后会引起正负电荷分离,当正负电荷没有及时中和或转移时,就会产生静电,这就是静电现象。
使物体带静电的方法概括而言有三种:摩擦起电、接触带电、感应起电。摩擦起电是指不同的物体经过摩擦后可以吸引轻小物体的现象,这是因为核对电子的束缚有差异。接触带电指的是不带电的物体接触带电的物体后,使不带电的物体带上与带电物体相反的电荷。
典型的静电效应主要有这几种:静电平衡、静电屏蔽、静电放电、人体静电等等。静电平衡是指导体内部没有电荷移动,各处合场强均为零;静电屏蔽指的是导体外壳对内部的保护作用,避免其他电场的干扰。
静电现象在现实生活中很普遍也很常见,在了解了静电现象的产生的原理后,我们利用静电现象的有关原理,实现了在生产生活中的很多应用。例如静电喷涂,静电除尘,静电选别等等。
静电喷涂是利用高压静电使涂料附着在工件表面的一种方法,利用这种方法可以一次性做出比较厚的膜,同时不含溶剂,减少了对劳动者身体的损害,而且涂料利用率高,可以回收循环使用。
电荷同性相斥,异性相吸,静电除尘用的就是这个原理,首先使通过高压静电场使空气中的尘土带电,再利用电场使其达到沉降的目的,目前在冶金、化工等相关领域中具有广泛应用。
静电选别是指利用不同物质在高压静电场中的差异实现选别的一种方法。目前已广泛应用于工业、农业、食品加工等行业,例如,工业选矿,农业选种,食品加工中杂质的去除等等。此外,静电现象还有着其他广泛的应用,如静电复印、静电植绒、静电喷墨等等,随着科技的进一步发展,静电现象的运用会进一步的扩展。
静电在生产生活中无处不在,静电技术的有效利用可以服务人类,但是在某些特定的场合下,也会给人民的生产生活带来一些不必要的麻烦。
静电的危害在于静电力和静电放电。尤其是静电放电,它可以产生电火花,当接触到易燃易爆的液体或气体时就有可能引发不可预料的威胁,例如火灾,甚至是爆炸,这严重影响生产生活的安全。
随着电子产品的日益精细化,静电对电子产品的危害也非常大,尤其是静电放电造成的击穿。静电给电子产品的带来的影响主要表现在:①静电吸尘,附着的尘土会对集成电路造成污染,影响产品质量;②静电放电造成的击穿对电子器件造成的严重损害;③静电放电引起的电磁场产生的电磁干扰影响。不仅仅是对工业生产,静电对人体也会产生不利的影响。①静电对皮肤的损害,静电吸引的浮沉会使脸部受到刺激,而引起干燥、红斑等,尤其是长期坐在电脑、电视机前面。②静电对心脏也会造成损害,当人体的静电达到一定程度是,就会影响心脏的功能,可能会引起心率不起等。静电对大脑也会有影响,它会使人感动疲劳、烦躁等。
既然静电会带来这么对不利影响,我们要想办法消除静电,但是完全消除静电是不可能的,我们只能将静电控制在一定程度以下。静电消除主要是通过中和电荷、转移电荷、接地等方法来实现的。例如,在电子工业生产中综合运用静电屏蔽、接地等方法来减少静电对电子产品带来的不利影响,同时工作人员可以通过穿防静电的鞋袜等,将静电传递给大地;油罐车的尾部接了一根铁链接地,就是将油罐车所带静电转移给大地,避免油罐车中静电的积累而造成严重后果。而在日常生活中,为了防止静电给人带来的不利影响,我们应该勤洗手,勤换衣,尽量避免穿化纤的衣服,同时勤洒水,保持室内环境的湿润,同时在进出有金属把手的门时可以先将手靠一下墙等先将静电传导给大地,以减少静电带来的不利影响。
事物一般都是具有两面性的,静电也不例外,它可以用于工业生产造福人类,但是同时,静电对某些工业生产过程也会有负面影响;而且它也会对人带来一些不利影响。只要在生产生活中学会如何防范静电,就可以避免静电带来的负面影响。而且随着科技的进一步发展,静电的运用也会越来越广泛。
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