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干燥的冬天如何防静电
http://www.100md.com 2010年11月20日 科学松鼠会

     几乎要抓狂了,开门被门电,关窗被窗电,打车被车电,洗手被水电,脱书包被书包电,擦黑板被黑板电,按电梯被电梯电,玩电脑被电脑电。最悲剧的莫过于玩电脑了,当耳机接近耳朵的一刹那,只感觉耳朵一麻,伴随“啪”的一小声,耳机中的音乐消失了,只剩下了呼呼的噪声。经对照,耳机没事,电脑的耳机接口坏了。q/#s(, 百拇医药

    如何对付静电呢?根据“尖端放电”的原理,Sheldon想,静电击穿容易发生在尖端,自己之所以常被电就是因为手指是尖的,因此只要把自己的手改造成多啦A梦那种球对称结构的就好啦。q/#s(, 百拇医药

    这显然是理论学多了的定势思维。大家注意到了的话,果壳网的果壳问答栏目刚好给过一个回答。而松鼠会的朋友网站几分钟网,也制作了教大家如何防止静电的小短片:q/#s(, 百拇医药

    1.如何防衣服静电q/#s(, 百拇医药

    2.汽车如何防静电q/#s(, 百拇医药

    3.如何防头发静电q/#s(, 百拇医药

    静电是我们在教科书中最早接触到的电学现象。毛皮摩擦过的橡胶棒,丝绸摩擦过的玻璃棒,这些是我们见过的最早的物理实验之一。生活中的静电也是这样产生的,与绝缘的衣服摩擦使得人体带上了少量电荷,干燥的空气导电性很弱,电荷难以被释放掉。当带电的人试图去触摸导电的金属时,金属中的自由电荷在人体电荷的作用下——同性相斥异性相吸——进行了重新分布。因此,金属表面的电荷就和指尖的电性相反,金属表面和指尖就产生了强大的电场。要知道,空气并不是“绝对的”绝缘体,如果电场强度太强——达到大约1万伏每厘米(10kV/cm)的话,手指前薄薄的一层空气就被击穿了,一瞬间而成为导体。人体的电荷在这一瞬间(<1毫秒)通过指尖——空气——金属的通路流过,使人产生了酸麻的痛感;空气被击穿的同时产生了一个电火花和激波,使人眼前一闪并听到“啪”的一声。q/#s(, 百拇医药

    了解了静电产生到释放的过程,我们就不难提出应对的办法。q/#s(, 百拇医药

    首先要从源头上入手。为啥有的人每天被电一百遍,有的人就不经常被静电打到呢?原来事情坏在一些容易产生和积累静电的衣服材料上。如果我们看过《名侦探柯南》第524、525集的话,一定会对凶手的作案工具羊毛衫印象深刻。因此,在干燥的冬天多穿棉质衣服,少穿羊毛衫和化纤衣物会减少很多静电的麻烦。

    其次可以从静电的释放入手。为什么夏天不容易产生静电呢?那是因为夏天除了不用穿羊毛衫,而且空气也较湿润,导电性较强,容易把摩擦产生的电荷释放掉。所以,我们可以增加室内的空气湿度,用衣物柔顺剂洗衣服,使得衣服表面更易吸附水分。l5!2h, 百拇医药

    最后还可以从减轻人的痛觉入手。如果不用指尖触碰,而用整个手掌或胳膊触碰金属物体,电荷均匀的分布在不尖锐的表面,产生的电场较小,不容易击穿空气;同时,用整个手掌接触金属,通过的电流密度要小很多,不容易感到痛。l5!2h, 百拇医药

    在这里,松鼠哈林提出异议:“任何介电介质(绝缘体)都有各自的击穿电场(Breakdown field)。看上去,手指比手肘尖,电荷密度更大,所以和手肘处比起来,后者和导体之间的电场自然就弱。但是,在小尺度看上去,放电那一瞬间,最尖端也都是一个原子。”l5!2h, 百拇医药

    经过在松鼠Sheldon身上进行的活体实验,这种方法有一定改善,但结果确实不够理想。而且,冬天人们穿上厚厚的衣服,也只有手露在外面,并不能用手肘去释放静电。那么,还有什么好的办法呢?l5!2h, 百拇医药

    松鼠沐右介绍了个人经验:“用手摸一下墙就好了,我都是这么干的。”原来这么简单!用手去摸墙的时候,墙不像金属那样产生很多感生电荷,因此不会发生空气击穿,电流的大小也不足以产生痛感。但是,如果一个人又想知道自己有没有带静电,又不想被静电打痛呢?这个方法就是用手拿着钥匙的一头,用另一头的尖端去接触金属物体——门窗,汽车,扶手,水龙头,黑板边,垃圾桶。钥匙不会痛,电流又分散在了手指和钥匙的接触面上,既能看到电火花听到一声“啪”,又不用缩手感到一丝麻,可谓两全其美,极客必备。l5!2h, 百拇医药

    消除静电的方法找到了,那么我们又想问,静电究竟会不会对人体的健康产生不良影响呢?如果你在网上搜索过相关内容,大概会以下说法并不陌生:l5!2h, 百拇医药

    “天天操作电脑的办公室白领脸部红斑色素沉着等面部疾病的发病概率远远高于不用电脑者,这是由于电脑屏幕所产生的静电吸引了大量悬浮的灰尘使面部受到刺激引起的。”l5!2h, 百拇医药

    对于这个说法,松鼠BOBO解释道:“这种‘废话’怎么说都能玩转。其实并不能确定是所谓的静电吸引灰尘,使面部受刺激。很可能情况是,这些用电脑的人,更不注意生活习惯,不注意饮水睡眠也少,导致内分泌失调。不过,植入电子耳蜗的人,应该尽力避免接触到静电。”l5!2h, 百拇医药

    另外松鼠沐右补充道:“严重的静电可以把人打晕,如果皮肤湿润的话会更容易一些,带有心脏起搏器之类的也要小心。其实通过人体的电流也会影响心脏或者神经系统的工作,这个本质上跟触电没有什么太大的区别,主要区别在于静电击打是瞬时的电流。”l5!2h, 百拇医药

    说到人怕静电,其实机器更怕静电。把许多极小的电子元件集成在一块集成电路上,即使被静电打到一次,也有可能使整块集成电路报废。不知道大家有没有注意到,市场上的电子元件往往是由一层灰色防静电塑料包着的。这层塑料中加入了导电材料,因此,能够像“法拉第笼”一样将电流屏蔽在外面,保护电子元件不受影响。在周围有易燃易爆物品的场所,静电就非常危险,有可能发生火灾。在这样的地方,除了要穿上导电的防静电鞋之外,还要严格按照遵守相应的程序和规定。《名侦探柯南》是个不错的防静电教学片,大家不妨看一看。(Sheldon)