第八章 C 静电的利用与防范

图8-21
图8-21

随着材料科学的发展和各种用电器的普及,静电与人们的关系越来越密切。在干燥的气候条件下,你突然被“电”了一下,体验到触电的滋味,这恐怕不是什么稀奇事。如果你到计算机商店买硬盘或CPU等计算机配件,它们都有防静电的包装,请你不要用手直接去触摸它们的金属部分,因为你身上的静电可能使这些“娇气”的器件损伤。

在生产和社会生活中,静电既有有利的一面,也有需要防范的一面。例如静电放电会使火箭弹产生意外爆炸。图8-21是中央电视台在实验室拍摄的“静电使火箭弹模型意外爆炸”的照片。

大家谈

根据你的了解,在生产和生活中有哪些利用静电的实例?


1.静电的利用

(1)静电除尘。

 

静电的利用非常广泛。图8-22就是用于计算机、电视机等电子设备的静电除尘器,其基本结构和工作原理如图8-23所示。空气在流经较狭窄的除尘器入风通道时具有一定的速度,同时带上一定量的负电荷,而在进入收尘器的空间时改变流动方向,速度会急剧地减小。缓慢的气流受到收尘器正电荷的作用,气流中的灰尘颗粒会吸附并跌落在收尘器里。

图8-22
图8-22
图8-23
图8-23

 

(2)静电喷涂和静电植绒

 

静电喷涂和静电植绒的原理比较简单,我们可以通过下面的原理图(图8-24)并结合自主活动进行学习。

图8-24
图8-24

自主活动

(1)请根据图8-24所示的原理图,讲述静电喷涂的原理。

(2)在静电喷涂的基础上如何实现静电植绒?


(3)静电复印。

 

静电复印可以迅速、方便地把图书、资料、文件复印下来。静电复印机的核心部件是一个硒鼓。半导体硒有一个特点:它的表面没有光照射的部分是很好的绝缘体,能保持电荷;有光照射的部分立即变成导体,并将所带的电荷传走。

如图8-25所示,静电复印时先使硒鼓带正电,再利用光学系统将原稿上的字迹的像成在硒鼓上,这样,在硒鼓上留下看不见的带正电的“静电潜像”。当带负电的墨粉与硒鼓表面接触后,墨粉就被带正电的“静电潜像”吸引,显出墨粉组成的字迹。最后,带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触,将带负电的墨粉吸到白纸上,就完成了复印的任务。

图8-25
图8-25

除此之外,静电在农业、医学等方面还有很多应用。例如静电处理的种子抗病能力强,而且发芽率高,使产量得到提高;

静电放电产生的臭氧是强氧化剂,有很强的杀菌作用;经过静电处理的水,既能除菌又不易起水垢;长期带有静电的薄膜还能治疗各种软组织损伤,它有活血化瘀、消炎消肿的作用。

静电除了有很多可利用之处外,还会给人们带来麻烦和危害。那么,怎样防范静电对人类的危害呢?

 

2.静电的防范

大家谈

在生活中,静电给你带来过怎样的麻烦?你是如何处置的?


(1)保持空气湿度。

 

在印染厂里,棉纱、毛线、化学纤维上的静电会吸引空气中的尘埃,使印染质量下降。为解决这一难题,印染厂设法在车间保持一定湿度,让静电通过潮湿空气传导走,这和我们做静电实验的要求正好相反。

 

(2)使用避雷针。

 

我们已经知道雷电会造成巨大的灾害,为了防止雷电的灾害,通常都使用避雷针。避雷针的尖端安装在建筑物的房顶,通过金属条与埋在地下的金属板相连。如图8-26所示,云层中大量电荷通过避雷针的尖端放电导入地下,避免了雷击。而没有安装避雷针的建筑物则有可能被雷电击中。

图8-26
图8-26

 

(3)良好接地。

 

除了自然界的闪电外,生产中静电产生的电火花也容易引发爆炸、燃烧等事故。为此,人们采取了一系列的措施。

我们经常可以看到,油罐车在行驶途中车尾总有一条铁链拖在地上,这可以使油罐车保持良好接地,防止静电放电的火花引起爆炸。

图8-27所示是燃料油罐在加油站旁加油的情景。为了使接地更可靠,一根螺旋形接地线直接插在接地插座上。

图8-27
图8-27

飞机起落架上的轮胎也都是用导电橡胶制成的,可以随时把静电传入地下,防止静电的积聚。

静电也与医学也有紧密的联系。手术中给病人用的麻醉药是易燃气体,因此手术室不允许出现任何电火花。为此,地砖都要用导电性能良好的材料制成;医生和护士都要穿上由导电材料制成的鞋和棉布外套,不能穿化纤制,一切机械设备要良好接地,推车用导电橡胶轮;有时,甚至病人身体也要用导线接地。

英语角

Static Electricity

Unlike current electricity, static electricity docs not flow. It is crcated when an electrically neutral substance loses or gains electrons (negatively charged particles), making it, respectively, positively or negatively charged. You can create static electricity by rubbing a balloon on your clothing. Electrons will move from the clothing to the balloon, making the balloon negatively charged and the clothing positively chargcd. The resulting static electricity on each will attract small light objects such as pieces of paper.

Van de Graff generator

This device generates a high-voltage static charge. This charge is transfered in a hollow metal dome by a moving belt.

图8-28
Fig.8-28
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发布时间:2016/10/6 下午8:43:38  阅读次数:2760

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