颜值重要的辩论赛:为什么摩擦会起电?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/28 07:01:43

一、静电现象及产生原因

在干燥的冬春季节,晚上睡觉之前,关掉灯,在暗中脱混纺毛衣(或毛腈套衫),会看到闪烁的火花,还伴随着“劈啪”声。有时当你的手指触及门把、水龙头、椅背等金属器物或两人互相触及时都有电击感;这些是什么缘故造成的呢?

上述现象都是由于摩擦起电造成的,摩擦为什么会起电呢?原来,物质的原子都是由带正电的原子核和带负电的电子构成。通常情况下正负电荷总数相等,所以物体对外不显示带电,在摩擦过程中,一部分电子会从束缚能力弱的物体转移到束缚能力强的物体上,这样失去电子的物体就因缺少电子而带正电,得到电子的物体就因多余电子而带负电。所以摩擦起电并不是我们创造了电荷,而是电子发生转移,使物体上正负电荷数目不等造成的。

二、静电现象的危害及防止

有关专家曾做过测试:用玻璃棒在化纤布料上摩擦20下,马上用仪器测量,结果表明,最高电压可达到1.5万伏。脱纯涤纶衣服瞬间可产生5万-10万伏高电压。静电对人体有一定程度的危害,当静电电压达到2000伏时,手指就有感觉了;超过3000伏时就有火花出现,手指并有针刺似的痛感;超过7000伏时,人就有电击感。

在地毯上行走的人,与地毯摩擦而带大量的电,当他伸手去拉金属门把手时,手与金属把手(上面有感应电荷)间会产生火花放电,使人产生触电的感觉。如果在工厂和实验室里,发生这种火花放电,还可能由此而引起火灾。飞机飞行时,与空气摩擦而带的电如果在着陆过程中没有导走,当地勤人员接近机身时,人与飞机间可能产生强烈的火花放电,严重时可能将人击倒。专门用来装汽油或柴油等液体燃料的油罐车,在灌油、运输过程中,油与油罐摩擦、撞击而带上大量电荷,如果不及时导走,积累到一定程度,会产生电火花,点燃液体燃料引起爆炸。在医院的外科手术台上,也出现过静电火花使乙醚爆炸的事件。

防止静电危害的基本办法,是尽快把产生的电荷导走,避免静电的积累。最简单而又可靠的办法是把电荷引入大地。油罐车是靠一条拖在地上的铁链把静电导走。飞机的机轮上通常都装有搭地线,也有用导电橡胶做机轮轮胎的,着陆时它们可将机身的静电导走。在地毯中夹杂0.05mm~0.07mm的不锈钢丝导电纤维,用来引走静电荷等。

三、静电现象的应用

跟其他物理现象一样,静电现象也可以利用。随着科学技术的发展,静电的应用已有很多种。主要是控制带电物体(粒子)的运动。如静电除尘,设法使空气中的尘埃带电,在电力作用下尘埃被吸引到达电极而被收集;静电复印既迅速又方便,可把图书、资料立即复印在纸上;静电喷涂包括静电喷漆、静电植绒、静电喷撒、油墨喷射印刷等也是利用静电的实例;根据不同粒子在静电场中表现的行为不同,可以把它们分开,这是静电分离,可用来选种、选矿等;在能量转换方面,可以用静电场作为媒介来实现机械能与电能间的相互转化。随着科学技术的发展,静电技术将有更广泛的应用。

不同的物质束缚其电子的能力是不同的,当两种由不同物质构成的物体摩擦时,由摩擦产生的能量足以使其电子释放时,电子就从一个物体转移到另一个物体,是两个物体同时带上异种等量电荷。

不同的物体所约束电子的能力不同所以在他们相互接触时会发生电子的转移而使二个物体带上等量的异种电核。

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