【矩道物理仿真实验室】静电

2022/9/28 10:27:12 矩道科技 产品动态


熬过了今年的酷暑,转眼间就要进入想让人躲在被窝里冬眠的秋冬季节。除了寒冷,随之而来的还有不知什么时候会“电”你一下的静电君。尤其是在气候干燥的北方,静电更是猖獗,而且无处不在,如影随形。





在冬天,你与静电君邂逅的机会有很多,当你与人握手时,当你刚要握住门把手打开门时,当上班快要迟到、但怎么也梳不好你凌乱的秀发时,当你回到家脱掉毛衣外套时......


今天,我们就一起来聊一聊“静电”

静电

是一种处于静止状态的电荷

(定向移动的电荷形成电流)

当电荷聚集在某个物体上或表面时

就形成了静电


静     电

现在,我们借助矩道物理虚拟仿真实验室的虚拟实验资源展示静电的产生、防护及利用,让大家了解更多关于静电的知识。



电荷有正电荷和负电荷之分

不带电的物体正负电荷数量相等

二者相互抵消,不显电性



如果物体上的正负电荷不相等

或者只具有单一属性的电荷

物体就带上了电

正电荷聚集在一起就形成正静电

负电荷聚集在一起就形成负静电



电荷不能凭空产生

也不能凭空消失

只是从某一物体转移到另一物体

那么静电又是如何产生的呢


其一:摩擦带电

当两个不同的物体相互接触时

就会使得一个物体失去一些电荷

如电子转移到另一个物体上使其带正电

而另一个物体得到电子而带负电


丝绸与玻璃棒摩擦过后

丝绸带有负静电,玻璃棒带有正静电

正是因为

丝绸和玻璃棒摩擦过后

玻璃棒上的部分负电荷转移到了丝绸上

玻璃棒带上了正电,丝绸带上了负电



同样的

毛皮和橡胶棒摩擦过后

毛皮带有正静电,橡胶棒带有负静电


像脱衣服、梳子梳头产生的静电就属于摩擦带电


其二:感应起电(静电感应)

当带点物体接近不带电导体时

会使导体表面的正负电荷重新分布

正负电荷分别聚集在导体两端


像电冰箱、电视机之类的电器就容易引发感应起电



静电不仅给日常生活带来诸多不变

也会对社会经济活动造成危害

甚至造成严重安全事故



如果飞机带有静电,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作

在制药厂里,由于静电吸尘,会使药物达不到标准纯度

静电引起的火花可能会点燃某些易燃物

甚至发生爆炸

那怎么防止静电呢

静电防护

对付静电,我们可以采取“防”和“放”的策略。


防:

一种是防止摩擦起电和感应起电

比如尽量选用纯棉的衣物

尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具

尽量远离诸如电视机、电冰箱之类的电器等


另一种是将静电给屏蔽阻隔开来:

用一个金属网罩将需要保护的设备或人与带电体间隔开

就能避免触电

这叫静电屏蔽



放:

最简单最有效的方法就是将电荷引向大地放走

比如用电器的接地插头

油罐车有接地的铁链

飞机特制的接地轮胎

加油站的消除静电按钮等等

还可以增加湿度,使局部的静电容易释放

南方空气潮湿,自带防静电属性


还有一种是尖端放电

避雷针就是尖端放电的一种应用

当带电的云层出现在建筑物上空时

会引起建筑物的静电感应

使建筑物带电

如果建筑物安装有避雷针

就能够在避雷针尖端感应出电荷

当尖端聚集大量电荷后

会将附近空气电离,电离出正负离子

与避雷针上电荷属性相异的离子被吸引到尖端,中和避雷针的电荷

与避雷针上电荷属性相同的离子被排斥到空中,与云端的电荷相中和

从而避免了建筑物被雷击


其实

握手时以及手触到金属门把手时引发的放电现象

也属于尖端放电

手上带有静电

当二者相接处时

由于接触面积很小

电荷聚集造成电压很大

从而引发尖端放电现象


当然

任何事物都有两面性

静电虽然有时候很危险

但只要摸透了它的脾气

扬长避短

也能让它为人类服务

比如

静电复印~静电印花~静电喷涂~静电植绒~静电除尘~静电分选等


上一篇:【矩道生物虚拟实验室】《分子与细胞》精美3D资源(专题2)

下一篇:【VR+化学】让物质结构与性质教学更简单!