静电的应用和危害

在气候干燥的季节，放学后小明脱掉外衣，去拉金属门把手时，手指被电击吓了一跳(如图1所示)，他赶紧缩回了手，觉得很奇怪，他决定再试一下，用手小心地去摸金属把手，然而又一切都正常，这是什么原因呢?其实，这就是人体的静电对外“放电”的结果，这些静电从哪里来的呢?原来是小明脱外衣时摩擦产生的静电，这种现象叫摩擦起电。

摩擦起电是我们生活中比较常见的现象，在干燥和多风的秋天，晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到“劈啪”的声响，而且伴有蓝光：早上起来梳头时，头发经常会随着塑料梳子“飘”起来；有时穿在身上的裤子总粘在腿上，还会粘上不易拍掉的灰尘；甚至拉门把手、开水龙头时都会“触电”，且常发出“啪、啪”的声响，这些都是摩擦起电产生的静电捣的鬼。

在18世纪中期，美国科学家本杰明・富兰克林认为有两种性质不同的电荷，即正电荷和负电荷，科学上规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷，叫做正电；用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷，叫做负电，两个物体互相摩擦时。因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同，所以其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子，如用玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒的一些电子转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带等量负电，用橡胶棒跟毛皮摩擦，毛皮的一些电子转移到橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒带着等量的负电。

摩擦起电产生的电荷积累在物体上，即为静电现象，静电在工业和生活中有很多应用，但也会产生不少危害，首先，让我们来看看静电在工业和生活中有哪些广泛的应用。

1，静电除尘，是指用静电的方法去除气体中浮游的微小尘埃，如图2所示，除尘器圆筒的外壁连到高压电源的正极，中间的金属丝连到负极，圆筒中气体分子的电子和带正电的部分由于受到方向相反的强大的静电而分离(这个现象叫作“电离”)，粉尘吸附了电子而带负电，飞向筒壁，最后在重力的作用下落在筒底，这个方法不但可以净化废气，而且便于回收其中的有用物质。

2，静电喷涂，利用电气集尘的原理，使涂料微粒化，并使其带上负电荷，在输送气力和静电力的作用下，涂料粒子飞向被涂物，粒子所带电荷与被涂物上的感应电荷之间的吸附力使涂料牢固地附在被涂物上，一般经2～3秒，涂层即可达40～50微米厚，静电喷涂由于有可利用传送带进行大规模生产等优点，被广泛用于汽车、家电产品以及电动机等的喷涂，如图3所示。

3，静电摄影，静电摄影是用静电记录图像，也称为电子摄影，被广泛用于复印机中，如图4所示。

4，静电选别，利用静电力，把导电率不同的粒子从其组成的混合物中分离开来，如农业生产中应用的静电选种，工业中应用静电选别矿石，食品加工过程中利用静电除去异物等。

静电在高技术领域也得到一些应用，主要有：(1)静电火箭发动机，其特点是可以启动上万次，累计工作上万小时，但推力很小，适用于航天器的姿态控制、位置保持和星际航行等，(2)静电轴承，利用电场力使轴悬浮的滑动轴承，它只在少数特殊仪表中使用，(3)静电陀螺仪，又称电浮陀螺，是陀螺传感器的一种，(4)静电透镜，电子透镜中的一种。

任何事物都有两面性，静电除了上面的应用外，还有很多危害，随着电荷的不断积累，到一定程度会发生放电，在不同的场合会有不同程度的负面影响，比如，油气罐内摩擦起电，可能发生爆炸；棉纺织车间内，静电可能引发火灾；电子设备中如有摩擦放电，则会产生干扰，甚至损坏电子元件；衣服上过多的静电积累，对人体也有危害。

静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用，飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成“聋子”和“瞎子”；印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低，静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸，漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害，但在手术台上，电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废，

静电危害起因于静电力和静电火花，防止产生静电最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引入大地，避免静电积累，乘飞机时细心的乘客大概会发现：在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞机时被电击。飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线，以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷，我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链。这就是车的接地线，适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电，潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理，科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。

在我们的日常生活中，为了防止静电的发生，室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水或用加湿器加湿；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷；发现头发无法梳理时，将梳子浸入水中片刻，等静电消除之后，便可以将头发梳理服帖了；脱衣服之后，用手轻轻摸一下墙壁；摸门把手或水龙头之前也要用手摸一下墙。将体内静电“放”出去。这样静电就不会伤到你了，对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织或丝织内衣、内裤，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低程度。

知道了吧，静电现象其实并不神秘，只要我们掌握了它的规律，它就会乖乖地听我们指挥。