本
文
摘
要
谢邀。
大多数人到冬天都会经历脱衣服时的火花放电,或者要忍受去开金属的门。这也许是我们初中学静电学时最普遍的生活实验。
为什么会发生:
一般都认为是因为摩擦导致的这个结果,其实摩擦只会加强起电的过程,他并不是起电的必要条件。摩擦起电是个物理现象,但必须要摩擦才能起电其实是个误解。只要两种不同材料的绝缘体触碰到一起,再分开,就会在各自的表面形成电荷。摩擦会发热,加强电子的活性,导致电子更易逃脱原来的材料。
如果我们非常小心的在地板走路,鞋面几乎跟地板没有摩擦,这个过程同样会导致鞋面产生静电荷,形成一条电子脚印。
当你身上的电荷积聚到一定的程度,会很容易在局部达到几千上万伏,当你触碰到其他东西时,一般是手指这些会导致尖端放电的地方,就会击穿空气,导致放电。放电电压很高,但能量很小,我们把它称为火花放电。
放电会非常疼,因为它的温度极高,是等离子体,它会在你皮肤上烧出一个显微镜才能看到的伤口。
这样看起来:
跟你穿的什么材质的衣服弱相关(脱衣服时产生的放电跟衣服就有很大关系了)
跟你的皮肤干燥程度也无关,而是跟空气的干燥程度有关。因为高空气湿度会让鞋跟地面的电阻减少,在鞋跟地面分离时让一部分电子立马再转入地面,那就是为什么我们更害怕冬天,但没有听说过有些人夏天是油性皮肤,冬天是干性皮肤的。
地下,电子商场一般会安装空调,空气比较干燥,所以更容易放电。
以前我以为因为空气湿度导致了空气击穿电压的改变,后来知道,在压缩空气中增加湿度会大大降低击穿电压,如果电场不均匀,则下降程度更显著。
如果我们想完全避免火花放电,必须阻止电荷分离过程:
换一双鞋, 皮鞋(保证鞋底也是皮的)或者是ESD (electrostatic discharge)鞋,或者金属鞋,比如铝鞋,就是比较滑。
增加空气湿度,让电荷分离不再产生
在地板上喷上防静电层,这个跟增加空气湿度是同一个道理。可以自己配置防静电液体,就是在水中加入衣物柔顺剂,然后喷到地板上。
如果我们想办法放光自己身上的电,然后坐在汽车椅子上(最好是塑料的),我们去触碰车架,不会有事。当我们身体离开车椅,到达地面,恰巧你穿的是绝缘鞋,电荷不能流到地面,再去触碰車架,有可能会导致放电。因为你身上的电荷和椅子上的电荷相反,而椅子上的电荷因为法拉第冰筒效应(faradays icepail effect)快速到达车架。你跟车架之间的电压会达到上万伏。
好了,下面是题主最想看到的内容了:
霹雳小子。
关于霹雳小子,国内国外都有报道,他们描述自己身上始终会有高压电,不管他们穿什么鞋,衣服,湿度,或者是否运动,经常会发生火花放电。据报道,有个女的可以静止地站立在地面,把手指对准金属,每秒钟都会发出1.6mm长的电弧。80年代的特异功能流行的年代里就有带电的小孩,后来证明是假的。
如果题主想尽办法都不能去除身上的静电,不管穿什么鞋,衣服,或者多潮湿的环境,那有可能你身上的电不是从‘摩擦起电’来的。有可能的来源是自己产生,自己的肺部能够呼出离子气体。为什么肺部会有离子气体,有可能的解释是:
1. 当液体中微小的泡泡爆炸时,会向外喷射小水滴,这些水滴是带电的。如果我们肺部的气泡中含有这些带大量气泡的液体,那我们的肺就相当于上面说到的车椅会快速把电荷全部分给车架一样,会带上电荷。有人做过实验,拿吹风机吹内部被浸湿的pvc管子,pvc管子会带电。如果我们把pvc管子比成人的肺部,吹风机比成呼吸,那就得到了相似的情况。
2. 一些病毒会通过孢子向外传播,比如天花病毒。如果你身上有某种类似病毒,那你呼出的空气中会有这些病毒的孢子,这些孢子有可能是带电的,因为带电的孢子更容易吸附到别人身上,传染别人,这是病毒进化的结果。所以每次你呼出带电荷的病毒孢子,你体内的相反电荷就会增多。这就解释了为什么有些人觉得自己生病时更容易有火花放电的原因。
但目前并没有定论。
如何判断自己是不是霹雳小子:
让自己彻底绝缘,比如坐在一个塑料椅子上,让脚离地,最好能 *** 衣服,避免一切外部摩擦或者分离导致的电荷,如果椅子有靠背,请不要靠上去,靠上去就不要离开。也不要挠痒痒。手上拿一个针,对着你家的金属门,在针逐渐靠近金属门时,应该可以观察到放电现象,就说明身上的电荷已经放干净了。过几分钟再试一次,让针逐渐靠近,如果还能看到放电,就很诡异了。过几分中再试一下,又来,那么恭喜你,你是个霹雳小子,然而这个功能并没有什么用。