門把手、水龍頭、觸碰到另外一個(gè)人……一到冬天被靜電擊中是常有的事。
但是靜電到底是什么呢,為什么它會(huì)擊中我們,我們又要如何才能防止那猝不及防地電擊呢?
什么是靜電?
要了解靜電,我們必須了解物質(zhì)的構(gòu)成要素:原子。
每個(gè)原子的中心都有一個(gè)很重的原子核,還有幾個(gè)圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的亞原子,被稱為電子,而原子核本身是由質(zhì)子和中子兩種亞原子粒子構(gòu)成。
所有亞原子粒子都具有固有的物理特性,例如質(zhì)量、自旋和電荷,當(dāng)我們談?wù)撿o電時(shí),發(fā)揮作用的就是亞原子粒子的電荷。
電荷要么是正電荷,要么是負(fù)電荷,每個(gè)電子都帶負(fù)電荷,而每個(gè)質(zhì)子都帶正電荷。
在正常情況下,一個(gè)原子中的電子和質(zhì)子數(shù)量相等,所以原子的電荷總是為中性。
但帶電粒子會(huì)相互施加力,稱為靜電力,相反的電荷(正電荷和負(fù)電荷)相互吸引,而同種電荷則相互排斥。
在原子中,靜電力使電子繞著原子核運(yùn)動(dòng),但是它對(duì)越遠(yuǎn)的電子束縛能力越弱,所以離原子核最遠(yuǎn)的電子有時(shí)會(huì)逃逸,并使得原子帶正電荷(因?yàn)檫@時(shí)質(zhì)子多于電子),而那些獲得多余電子的物體則帶負(fù)電荷。
這種不平衡正是我們所說(shuō)的靜電。
至于為什么電子會(huì)離開某個(gè)物體?
我們知道有一個(gè)簡(jiǎn)單的方法能產(chǎn)生靜電,那就是摩擦。
這是因?yàn)?strong>對(duì)于某些材料而言,少量的能量就能使其電子大量脫離原子,僅僅是簡(jiǎn)單的摩擦力就足夠了。
當(dāng)然,還有其它許多方式,都會(huì)導(dǎo)致電子脫離原有的物體,另外許多材料的電子也都很自由。
為什么手會(huì)被電到?
現(xiàn)在,假設(shè)您的手擁有靜電,當(dāng)您去觸碰帶有不同靜電荷的表面時(shí),電子就會(huì)完成轉(zhuǎn)移——從帶負(fù)電的物體轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上。
電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程會(huì)形成一個(gè)微小的、短暫的電流,這個(gè)就是靜電放電,當(dāng)電子在瞬間轉(zhuǎn)移電流足夠強(qiáng)時(shí),您就會(huì)感覺到電擊。
當(dāng)然,我們?nèi)梭w通常傾向于帶負(fù)電荷,因?yàn)槿梭w傾向于通過(guò)摩擦獲得電子。
另外,人體是良好的導(dǎo)體,我們的穿著物通過(guò)摩擦,比如你的鞋子與地面的摩擦,活動(dòng)時(shí)衣物彼此之間的摩擦等等,如果獲得電子的話,也很容易轉(zhuǎn)移到人身上。
無(wú)論人體帶什么靜電荷,當(dāng)它碰到另外一個(gè)導(dǎo)體時(shí),會(huì)更容易靜電放電,導(dǎo)致我們被電擊。
這是因?yàn)閷?dǎo)體能夠轉(zhuǎn)移電荷,特別是金屬導(dǎo)體,它們可以迅速地將自身的電荷重新分布,以中和人體上的電荷。
我可以做些什么來(lái)防止靜電沖擊?
有幾個(gè)因素會(huì)影響靜電的頻率和強(qiáng)度,包括個(gè)人敏感度、體型、衣服材質(zhì)、溫度和空氣濕度。
靜電的電壓強(qiáng)度有時(shí)候可以達(dá)到上千伏,但是它持續(xù)的時(shí)間通常非常短暫,所以對(duì)人體并沒有危害,但是有些人天生對(duì)電擊十分敏感,就會(huì)覺得自己更容易被靜電影響。
另外,體型較大的人需要積累更多的電子,才能達(dá)到相應(yīng)的電流,所以體型較小的人會(huì)更容易被電擊。
這兩個(gè)因素由自身?xiàng)l件決定,無(wú)法被改變,我們只能改變衣服、環(huán)境,以及自己接觸的東西,來(lái)減少靜電沖擊。
首先,干燥、寒冷的空氣會(huì)增加靜電的概率,這就是為什么我們通常在冬天才會(huì)感受到靜電電擊。
這是因?yàn)橄啾扔诔睗?、溫暖的空氣,干燥、寒冷的空氣是不良?dǎo)體,電子更難通過(guò)空氣轉(zhuǎn)移,從而更容易在人體中積累電荷。
所以,減少靜電的第一個(gè)辦法,可以試著讓自己的身體保持濕潤(rùn),有條件的話,可以讓房間保持較好的濕度——比如使用加濕器。
除了空氣之外,人體靜電荷流失最主要的方式就是與地面接觸,所以實(shí)際上鞋底類型在產(chǎn)生靜電方面起著非常重要的作用,那些完全絕緣的材料——比如橡膠鞋底,就非常容易讓人體積累靜電荷。
因此第二種方法,就是改變自己的鞋底類型,盡量不要穿橡膠鞋底的鞋。
還有第三種方法,就是在口袋里放一枚硬幣,在接觸可能被電擊的物品之前,先手拿硬幣接觸下,讓其釋放掉身體的靜電荷。