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揭开静电小姐的神秘面纱——华师物电青红服务队开展线上授课

来源:华南师范大学物理与电信工程学院 作者:严旭

2020年7月30日,华南师范大学物电青红“云”实践服务队对口独醒中学线上三下乡活动的第四天。下午两点半,青红三班全体成员在钉钉上按时参加由高麗雯老师主讲的“与静电小姐的爱恨情仇”。

在物理学界,有这样一位美丽女子,她出没在我们日常生活的每个角落,尤其是在冬天,我们每天都会和她见面许多次。我们对她的存在是又恨又爱,恨她会给我们的生活带来诸多不便和引发各种危险的事故,同时她也十分热心肠,会协助我们生产诸多设备。今天我们就和高老师一起去探访这位神秘的“静电小姐”。

首先我们如何才能感知到静电的存在呢?高老师向同学们展现了诸多生活中的场景,在冬天脱衣服我们常常会被电到,甚至在黑夜中脱衣服还会看到火花,还有同学们在科技馆常常会见到范德格拉夫起电机,外表就是一个球,当人们触摸的时候,我们头发会不由自主的竖起来,像极了古时人们说的“怒发冲冠”,

这都是由于静电所导致的现象。既然我们在生活当中已经不知不觉中和静电见面了这么多次,那么高老师就带大家认识下静电产生的原因,静电的实质其实是电荷在物质系统中不平衡分布,所谓不平衡分布就是正负电荷个数不同使得物体显电性。接着高老师给大家做了一个小实验,她用一支笔反复摩擦了自己的头发,然后将笔靠近桌面上准备好的一些细小纸屑,神奇的事情发生了,纸屑被吸附在了笔上。这个小实验同时也体现了静电的一个重要性质,静电会吸附轻小物体。这就是静电产生的其中一个主要方式——摩擦起电,丝绸与玻璃棒摩擦带正电,毛皮与橡胶棒摩擦带负电。摩擦起电的实质就是物理之间的电子发生了转移,由于电子是带负电,所以得电子显负性,失电子显正性。除此之外高老师还介绍了另外一种产生静电的重要方式——感应起电,这个方式同学们都很陌生,在生活中接触的少。感应起电是当带电物体靠近导体时候,导体内的自由电荷受到带点物体电场的作用下发生重新排列分布,使得导体两端聚集相反电荷。这两种起电方式就是产生静电的两种主要方式了。

了解完静电的产生之后,静电对我们生活的帮助与危害也是很重要的。高老师是北方人,她向同学们介绍了她在北方冬天时,每天晚上宿舍里都是噼里啪啦的静电声。其实静电带来的危害比想象的更大。在一些电子产品生产线上,静电的产生会破坏这些精密的电子元件给人们带来很多烦恼,工厂为此会刷上防静电涂料和让工人穿上专门的服装防范静电。在加油站,也有很多措施去防范静电产生火花带来重大的事故,一点点微小的电火花触碰到汽油那可是一场非常严重的

灾难。那说了这么多危害,静电也同样对我们的生活生产是有帮助的,高老师指出了我们生活中常见的复印机并问同学们“这和静电有关系吗?”,同学们一头雾水,在评论区里刷了问号和“没有吧”。实际上两者联系非常的精密,复印机的复印功能就是通过静电和光敏电阻来完成操作任务。还有静电上漆,帮助我们喷涂油漆可以更加均匀,这都是静电为我们生活带来的便利。

课程的最后同学们想要知道该如何在生活中中不被静电所伤害到,高老师向大家提供几个小妙招,涂抹护手霜,手里握着钥匙,佩戴静电手环等等都可以有

效避免我们在生活中被静电所伤害。相信同学们听完这一节课之后已经充分的了解了静电,我们生活当中存在很多有趣的物理现象,背后也有着奇妙的物理知识。我们要争做生活的有心人,多去发现物理,多去问为什么,多去探索物理世界。

撰稿人:严旭

来稿单位:华南师范大学物理与电信工程学院

青年志愿者协会红十字会

赴恩平市独醒中学

“云”实践服务队

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