問題:什么是靜電?靜電是什么意思?
一、靜電基本簡介
靜電是指相對靜止不動的電荷,當(dāng)一個物體帶有一定量凈的正電荷或凈的負電荷時,可以稱其帶有靜電。通常指因不同物體之間相互磨擦而產(chǎn)生的在物體表面所帶的正負電荷。
靜電是一種相對的稱謂,因為在許多情況下,靜電經(jīng)過一段時間后會慢慢減少。這段時間的長度與物體的電阻有關(guān)。電阻越大,靜電越不易耗散。實際應(yīng)用中的兩個的例子是塑料和金屬。一般來說,塑料的電阻非常高,因此塑料產(chǎn)品上的靜電很難導(dǎo)走,而金屬的電阻非常低,接地的金屬帶靜電的時間極短。
靜電具有高電壓、低電量、小電流的特點。靜電通常用伏特(V)表示。雖然220V交流電源的是危險的,但10000V的靜電則是很普通的。
二、常見的靜電現(xiàn)象
晚上**服睡覺時,黑暗中常聽到噼啪的聲響,而且伴有藍光,見面握手時,手指剛一接觸到對方,會突然感到指尖針刺般刺痛,令人大驚失色;早上起來梳頭時,頭發(fā)會經(jīng)常“飄”起來,越理越亂,拉門把手、開水龍頭時都會“觸電”,時常發(fā)出“啪、啪”的聲響,這就是發(fā)生在人體的常見靜電現(xiàn)象。
三、靜電消除設(shè)備
離子風(fēng)機、離子風(fēng)扇、離子風(fēng)槍、離子風(fēng)咀、離子風(fēng)嘴、靜**、離子棒、離子風(fēng)棒、離子風(fēng)蛇、離子風(fēng)鼓
四、靜電產(chǎn)生的原因
1、微觀原因
根據(jù)原子物理理論,電中性時物質(zhì)處于電平衡狀態(tài)。由于不同物質(zhì)原子的接觸產(chǎn)生電子的得失,使物質(zhì)失去電平衡,產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。
物質(zhì)都是由分子組成,分子是由原子組成,原子中有帶負電荷的電子和帶正電荷的質(zhì)子組成。在正常狀況下,一個原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同,正負平衡,所以對外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞于原子核周圍,一經(jīng)外力即脫離軌道,離開原來的原子核而侵入其他的原子,原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象,稱為陽離子、原子因增加電子數(shù)而呈帶負電現(xiàn)象,稱為陰離子。
造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道,這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學(xué)能……等)在日常生活中,任何兩個不同材質(zhì)的物體接觸后再分離,即可產(chǎn)生靜電。
2、宏觀原因
A.物體間摩擦生熱,激發(fā)電子轉(zhuǎn)移。
B.物體間的接觸和分離產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移。
C.電磁感應(yīng)造成物體表面電荷的不平衡分布。
D.摩擦和電磁感應(yīng)的綜合效應(yīng)。
當(dāng)兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體由于失去一些電子帶上正電,而另一個物體由于得到一些剩余電子而帶上負電。若在分離的過程中電荷難以中和,電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸后分離就會帶上靜電。通常在從一個物體上剝離一張塑料薄膜時就是一種典型的“接觸分離”起電,在日常生活中**服產(chǎn)生的靜電也是“接觸分離”起電。
固體、液體甚至氣體都會因接觸分離而帶上靜電。這是因為氣體也是由分子、原子組成,當(dāng)空氣流動時分子、原子也會發(fā)生“接觸分離”而起電。
我們都知道摩擦起電而很少聽說接觸起電。實質(zhì)上摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負電荷不平衡的過程。摩擦是一個不斷接觸與分離的過程。因此摩擦起電實質(zhì)上是接觸分離起電。在日常生活,各類物體都可能由于移動或摩擦而產(chǎn)生靜電。
另一種常見的起電是感應(yīng)起電。當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出負電和正電。
五、靜電的分類(按起電的方式分)
①接觸摩擦分離起電
兩種不同的物體相互接觸摩擦分離,各自產(chǎn)生數(shù)量相同,極性相反的電荷,此類起電方式大量出現(xiàn)在各行各業(yè)和日常生活中。
②靜電感應(yīng)起電
當(dāng)一個中性物體靠近帶電體,或帶電體移近一個中性物體時,由于帶電物體電場作用,這中性物體在靠近帶電物體的一端出現(xiàn)與帶電物體所帶電荷極性相反的電荷,而遠離的一端出現(xiàn)與帶電物體電荷極性相同的電荷。這類起電方式也是大大存在的。
③電磁感應(yīng)起電
現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中用的動力電、照明電等都是利用電磁感應(yīng)發(fā)電原理起電的。靜電技術(shù)應(yīng)用也都是利用電磁感應(yīng)發(fā)電原理的低壓電變換成高壓電的新技術(shù)應(yīng)用。
④射線電離空氣起電
空氣、絕緣體在放射性同位素α、β、γ射線的照射下,會使中性分子電離起電。
⑤物質(zhì)三態(tài)變化起電
水是良導(dǎo)體,而水在4℃以下,液態(tài)變成固態(tài),結(jié)冰時,冰是帶電的,液態(tài)水變成水蒸汽一氣態(tài)、水蒸汽是帶電的。水蒸汽上升遇冷凝結(jié)成水珠、雪或冰雹等,也是帶電的。
⑥分子分裂起電
物體的變形、破碎、斷裂等都會使其中性分子分裂而帶電,甚至有時突然斷裂、破碎的瞬間出現(xiàn)放電火星。
⑦極化起電
在電場中,一些不帶電的電介質(zhì)的正負電荷,在電場力的作用下,會相互向反方向微小變位,而對多數(shù)極化性分子來說,其偶極子要定向排列,因此,出現(xiàn)一端為負電荷,另一端成為正電荷,通稱為介電極化。一些電介質(zhì)當(dāng)施加一定壓力后,會發(fā)生電極化,當(dāng)施加電場會發(fā)生偶極矩傾斜,前者為壓電效應(yīng),后者為壓電熱效應(yīng),通稱壓電極化,而一些介質(zhì)在外電場不存在的情況下,將長久地保存著電極化,會在周圍形成電場,這樣的物體叫駐極體。駐極體因制取方法不同,又有熱駐極體、電駐極體、光駐極體、放射性駐極體和電磁駐極體等。
⑧場致發(fā)射起電
粒子在任意電場中,會變?yōu)橐粋€電偶極子,若電場強度很高,粒子中的電子可能被高電場作用從負端引出,稱電子場致發(fā)射,或者粒子中的正離子可能被從正端引出,稱正端子場致發(fā)射。藉此種方法能在短時間獲得大量電子,利用電子場致發(fā)射的脈沖系統(tǒng)作X-射線的短脈沖,以及高速攝影中曝光。
問題:什么是靜電? 靜電是什么意思? 什么叫靜電?