靜電是如何產生的？“摩擦”生電

冬天，特別在開始供暖的北方，惹人討厭的靜電再次傍上大多數人。

要知道如何避免受到靜電的小騷擾，首先需要明白靜電是如何產生的。

我們從小就聽說“摩擦生電”，“摩擦”到底是如何生電的？

我們知道，物質由原子構成，原子是由帶正電荷的質子、不帶電荷的中子和帶負電荷的電子構成。

通常，由于質子正電荷與電子負電荷數量相等，保持電平衡，顯示為不帶電狀態。

電子質量很小，卻具有相當可觀的能量，是一個“不安分分子”。

位于外層軌道的電子經常會掙脫原子核的束縛，轉移到其他物質上。

這時，電平衡就被打破，物質就會有不帶電變成了帶點，失去電子的原子就會帶有一個正電荷，得到電子的原子就會帶有一個負電荷。

物質所攜帶的這些電荷并沒有形成電流，是相對靜止的，因此被稱為靜電電荷。

有幾種機制都可以產生靜電，但最常見還是我們通常說的“摩擦生電”。

所謂摩擦就是不同材料之間發生接觸-脫離。

接觸時，它們之間可能發生電子轉移。

迅速脫離接觸后，兩種材料就會分別帶有數量相等性質相反的電荷。

因而，任何移動的物質只要不斷發生接觸-脫離，都會產生靜電。

人體也不例外，體表的皮膚、毛發和穿戴的衣服，都是易于產生靜電的材料。

人們的活動幾乎都可以產生靜電。

靜電，產生容易，蓄積需要一定條件：冬天為什么容易產生靜電

不同材料產生靜電的能力不同。

其中，人的毛發和皮膚容易產生正電荷，日常用的塑料和化纖材料衣服容易產生負電荷。

這也就很容易理解用塑料梳子梳頭發容易出現“毛張飛”現象的原因了。

但是，僅能產生靜電電荷還不夠，人體要能攜帶靜電還需要可以蓄積電荷的條件。

首先，絕緣性好的材料容易蓄積電荷。

這一點不難理解吧。

甚至，在絕緣性能好的材料上，不同電荷都可以“和平共處”。

比如混紡毛衣，常由產生正電荷的動物毛和產生負電荷的化纖紡織構成，纖維間不斷摩擦（接觸-分離）產生電荷，并由于絕緣性好而不斷蓄積電荷。

這就是在黑暗中穿脫混紡衣服常會火花四濺的原因。

人體蓄積電荷另一個重要的條件是不容易向地球（接地）和空氣放電。

鞋底和地面材料的絕緣性是防止人體接地的決定性因素。

現在我們經常穿的塑料鞋底和鋪設的絕緣性地面材料，如混紡毛毯、乙烯基瓷磚，都特別能助力人體靜電的產生和蓄積。

向空氣放電則取決于空氣的濕度。一般來說，空氣相對濕度（RH）大于60%，人體不容易積蓄靜電，RH小于40%容易積蓄靜電。

比如，下圖所示，不同濕度環境下，相同行為產生靜電就差異巨大：

冬季空氣濕度低，有暖氣的室內環境空氣濕度更低。

這就是為什么冬季人體更容易產生和攜帶靜電的原因。

容易產生人體靜電的行為

最容易產生靜電的行為有兩種：

一是走路。穿著塑料底的鞋子，拖步（鞋底不離地面）走在容易產生靜電的地面上，最容易產生和集聚大量靜電電荷。

另一種是，穿著容易產生靜電的化纖衣服，從一些塑料材質面料的沙發或椅子上站起，也可以產生高負荷的靜電。

冬天，司機在停車、欠身、扶車門把手的系列動作最容易遭遇靜電電擊，正是由于這個原因。

如何避免靜電？

認識到靜電產生和蓄積的原因和條件，采取針對性措施，自然可以最大限度避免靜電。

主要措施包括：

1 增加環境空氣濕度。一般認為，只要環境RH高于65%，人體靜電就會隨時釋放，不易蓄積。

這也是夏天幾乎沒有靜電的根本原因。

2 使用防靜電鞋和地板。在需要防靜電的場合穿著防靜電鞋，鋪設防靜電地板，是預防人體靜電的有效措施。

3 及時放電。在進入需要防靜電的場所，或進行可能產生靜電危害的操作前，要及時、有效、充分放電，是必做的功課。

在專業化場所都會安置專門的充分接地的人體靜電釋放器，只需要充分接觸，就會很好地放電。

沒有專用設備，人們常采取自助放電方法，比如，雙手扶墻、或者扶地。但是，現在很多墻面和地面都使用了一些絕緣材料，很多時候這樣做并不能達到有效放電的目的。

目前一般認為，人體放電最有效方法是，用手盡量緊握人體攜帶的金屬導體（與人體等電位），比如鑰匙、指甲鉗等，快速接觸金屬門把手等可靠接地的導體，就可以安全充分、沒有特殊感覺地釋放人體靜電，防止危害的產生。