生活中的静电现象与应用

丁崇文

摘 要：日常生活中，静电现象的发生非常频繁，作为自然界一种非常常见的物理现象，静电在带给我们生活困扰的同时，也由于人们对其的合理应用，发挥积极的影响。文章将首先分析静电现象的产生原因，并列举多种生活中常出现的静电现象，对其危害以及防护措施进行分析，最后对静电现象在人类生产生活中的应用进行阐述。

关键词：静电现象；危害；防护

中图分类号：G634.7 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）18-0232-02

静电现象是自然界中最为常见的物理现象之一，生活中无处不在，其在给人类带来麻烦与危害的同时，也能被人类所利用，提高人类生活生产中的效率。因此，我们要对其规律进行深入探索，才能取其所长，避其所短，利用静电现象造福人类。

1 静电现象产生的原因

所谓静电，指的是不同物体之间由于相互摩擦所产生的静止电荷，且对于物体是绝缘体还是导体，并无限制。自然界中所有物质都是原子所构成的，原子则是由带正电荷的原子核与包围原子核做高速运动且带负电荷的核外电子组成，由于正负电荷相互吸引且电荷数相同，因此电子才会一直包围着原子核做高速旋转运动。由于原子核与核外电子正负电荷抵消，因此原子本身并不带电，只有当不同物体之间发生摩擦，其中吸电能力强的物体则会从吸电能力较弱的物体身上获得额外的电子，此时吸电能力强的物质则会出现电子所带的负电荷多于原子核的正电荷，物体则会带负电；同理可知，被吸走电子的物体会带正电，这也就是静电现象产生的原因。

2 生活中的静电现象及其危害与防护

2.1 生活中常见的静电现象

日常生活中有太多的静电现象，无时无刻不在发生。比如：生活中用梳子梳头时，会发现头发跟随梳子一起漂浮，由于头发与梳子的摩擦而产生的静电现象，头发在高压静电场力的作用下，会呈现射线状；冬天夜晚脱毛衣时，我们常常会看到小小的闪光且听到噼啪声音，是由于脱衣服时出现摩擦而产生的静电放电现象；我们在触摸某一件物品时，偶尔会有被触电的感觉，是由于静电的作用；当我们跑步或走过一段路后，拿起钥匙或伸手摸门把的瞬间，会感受到来自金属物的刺痛感；用烘衣机将衣服烘干时，衣服在干热空气中摩擦也会产生静电现象而带有静电，穿在身上会有黏着感。以上种种都是生活中常见的静电现象。

2.2 静电现象给人们生活带来的危害

静电现象在现实生活中给人们带来的不利影响主要表现如下几点：

（1）火灾与爆炸。比如在化学物品存储库、汽油库等易燃易爆炸的地方，由于人体静电火花所导致的火灾与爆炸事故时有发生。

（2）妨碍生产。通常来讲，静电的电压虽然较高，但电流非常小，远没有达到对人体有损伤的地步，但瞬间的酥麻感，还是会导致神经焦虑，间接降低了人们的工作效率，妨碍生产。此外，对于一些高空作业的人，在遭到静电电击时，那一瞬间的麻木会让人行动迟缓，甚至会造成高空跌落的严重事故。

（3）干扰人的情绪。人体神经元是通过电信号传递的方式完成信息传递的，但由于静电现象会堆积大量的静电荷而干扰神经元的信号传递，因此会对人们的生理机能造成一定的影响，干扰情绪。

（4）对人体机能造成伤害。静电现象会对人体本身的正常电位差造成影响，进而会给各个身体器官的生理功能带来影响，特别是人体心脏部分，有数据表明，静电现象频发的冬季，将近有1/3的患者心脏病病发都与静电现象有关。此外，静电放电过程中，带来的电磁辐射也会给人体造成一定程度上的伤害。

2.3 生活中静电现象的防护对策

由于日常生活中静电现象会带来一定的负面危害，因此我们应采取一定的对策进行防护，具体方法有：①接地。大地是一个大型导体，将静电场中的导体用导线与大地相连接，可使得大地的电荷与导体的电荷有效中和，相互抵消，从而起到防护作用。②增加空气湿度。当外面的湿度升高时，部分亲水性的绝缘材料便会呈现出传导电荷的性能，避免电荷的堆积，因此适当增加室内空气中的湿度，通常让相对湿度超過50%，静电则难以堆积，有效地防止静电现象的产生。③使用静电消除器。专业的静电消除器能电离带电体周围的空气，然后利用电离后的电荷去中和带电体的静电荷，从而相互抵消，避免静电现象的发生。

3 静电的巧妙应用

3.1 静电除尘

静电除尘的基本工作原理为电荷的异性相吸、同性排斥原理，主要是利用静电力去吸附空气中的带电粉尘并将其沉降下来，从而实现除尘目的[1]。

现如今的除尘装置从烟气中抽出烟尘或尘埃的比例高达99%，其基本工作原理为：如图1将输送管中心的金属丝和管壁与高压电源的两极相连接，进而在管中形成一个指向金属丝的电场。由于金属丝的直径非常小，所以金属丝周围的电场去会有强烈的放电现象，进而引发电晕放电，让进入输送管的烟气分离出正、负离子与电子。当向管壁加速运动的负离子与尘埃相遇时，则会吸附在尘埃上面，从而让大多数的尘埃带负电，且在电场的作用下向管壁做加速运动，全部堆积在带有正电荷的管道内壁上，最后用震动或水洗的方法将堆积的尘埃收集至管底，净气从出口排放，也就实现了除尘的目的。

3.2 静电植绒

市面上有各种精美图案的纺织品，其中很多图案都是通过静电植绒的方法生产出来的。其工作原理：机器底部是一块存放加工绒毛的金属网，将其接通高压电源的正极。金属板与金属网之间会形成强电场，首先用粘合胶在纺织品上描绘出想要的图案，然后将纺织品摆放在金属板上，通过卷轴的滚动经过强电场。此时金属网中的绒毛由于带负电，会因为同性相斥会掉落，同时在强电场的作用下，掉落在纺织品上，被粘合胶粘住，而没有被粘住的绒毛，会由于原来的负电荷被中和而带上正电荷，进而有一次被排斥，重新回到金属网上，经过这道程序后，原本涂抹粘合胶的地方也就因植绒而描绘出了精美的图案[2]。

3.3 静电筛选

由于静电现象会产生电场，进而利用电场对带电粒子的作用去实现对物质的分离、提纯与分级等目的。如图2所示，磷酸盐矿石被压碎后，由于压碎后的矿石仍是磷酸盐与石英颗粒的混合物，所以要进一步分离操作。然后在通过输送器的过程中通过振动方式让磷酸盐与石英因摩擦而带电，由于摩擦后的磷酸盐与石英带有不同电荷，前者带正电，后者带负电，两者在经过两块平行放置的带电板时，则会在静电场的作用力下，由于同性排斥、异性相吸的原理被瞬间分离。

3.4 静电复印

感光材料在没有光照的情况下，电阻值会增大，基本等同于绝缘体的性质；在有光照的情况下，电阻值变小，又会呈现出导体的性质。利用该特性，静电复印装置首先利用高电压去分离空气中的分子，电离后的正离子则会朝向绝缘感光鼓运动，使得绝缘感光鼓的表层均匀带上正电荷。然后将需要复印的文稿投射到感光鼓的表面，使已经带正电荷的感光鼓充分曝光，进而让光照区域的电荷完全消失，而没有光照的区域则保持原来的电荷不变，因此也就让感光鼓的表面电位会根据图像的变化而呈现出相应变化的静电潜像。

4 结语

综上所述，随着人们生活质量的不断提高，实际生活中会运用到各种类型的现代化办公设备，通过提高对生活中静电现象起因的正确认识，且掌握一定的方法去消除静电现象给生活带来的危害，再加上静电现象在某些领域的良好应用，会给我们的日常生活与工作带来更多的积极影响。

参考文献

[1]张小蓬.浅谈生活中的静电现象与应用[J].科技创新与应用，2016，（36）：296.

[2]王晓凤.关于两个静电现象的初等解释[J].邢台学院学报，2014，（4）：174-176.endprint