何谓静电

“静电”是我们日常生活中的常见现象。脱掉衣服、触摸电梯按钮等时,偶尔会听到噼啪声并伴随刺痛。相信所有人都有过这样的经历吧。
那么静电究竟是何方神圣呢?能让这么多不同性别和年龄者都感到不舒服?归根结底,“静电”究竟是如何产生的呢?
下面介绍“静电”产生的原理及其导致的刺痛。

静电的原理

在我们的身边存在着各种各样的“物体”。包括金属、塑料、纤维等,其材质及结构各有不同。
其实所有物体都是有原子组成的。原子内部的原子核由带正电荷的质子和带负电荷的电子组成。我们人类也一样。通常情况下,正电荷与负电荷的数量相同。

正电荷1个、负电荷1个
正电荷1个、负电荷1个

在上图中,正电荷与负电荷的数量相同,可以说是相互制衡并很好地达成了平衡状态。在专业的说法中,称之为“电中性状态”。
所谓中性,就是既非正也非负的状态。换言之,可以呈现“不带电的状态”。接触电中性状态的物体时,由于不带电,不会发出噼啪的声响。
但是,这种良好的平衡状不能被始终保持,会因为某种现象的发生而轻易遭到破坏。这种“某种现象”,就是“接触”。两件不同的物体发生接触时,一方的负电荷会向另一方移动。

两者之间会形成负电荷“夺取侧”与“被夺取侧”的关系。这是因“物体”对负电荷的吸引力不同所造成的关系性。2种物体相触时,一方所带的负电荷会移动到负电荷吸引力更强的另一方。

相触时,负电荷会移动到“负电荷吸引力更强的一方”
相触时,
负电荷会移动到“负电荷吸引力更强的一方”

被夺取负电荷的物体将带有更多的正电荷。另一方面,夺取负电荷的物体将带有更多的负电荷。原本达成良好平衡的物体在相触后,平衡会被破坏。

这种平衡被破坏的状态,就被称为“静电”。在专业领域会将带有静电的状态称为“带电”。
静电分为带正电的“正静电”和带负电的“负静电”。

带有“静电”的物体,处于电荷不平衡的状态。电荷不平衡的物体,会设法恢复到平衡的状态。就像是被绊后失去平衡,想要重新站直的人类的动作一样。为了避免摔倒,想要恢复到平衡状态。

刺痛的真相及静电

如果将带正电物体与带负电物体靠近到一起,会发生怎样的现象呢?
为了恢复平衡,带负电侧的负电荷会想要返回带正电侧。而当两者接触(极度靠近)时,负电荷会回到带正电侧。

这种负电荷回流的动作,被称为“放电”。所谓放电,也就是“放出负电荷”,此时电流会在“物体”与“物体”间流动。

让我们借助开头所说的电梯按钮的例子来思考一下。假设电梯按钮带负电。而此时的我们带正电(人体具有易带正电荷的属性)。
在该状态下触摸电梯按钮,其上的负电荷就会流向我们的手指。发生“放电”,有电流流过。在触电(身体接触电流)状态下,人类会感到疼痛。
通常我们都会将这种轻微触电称为“静电”,其实准确地说,这应该是“静电导致的放电”。

刺痛的真相及静电

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