静电是如何产生的？“摩擦”生电

冬天，特别在开始供暖的北方，惹人讨厌的静电再次傍上大多数人。

要知道如何避免受到静电的小骚扰，首先需要明白静电是如何产生的。

我们从小就听说“摩擦生电”，“摩擦”到底是如何生电的？

我们知道，物质由原子构成，原子是由带正电荷的质子、不带电荷的中子和带负电荷的电子构成。

通常，由于质子正电荷与电子负电荷数量相等，保持电平衡，显示为不带电状态。

电子质量很小，却具有相当可观的能量，是一个“不安分分子”。

位于外层轨道的电子经常会挣脱原子核的束缚，转移到其他物质上。

这时，电平衡就被打破，物质就会有不带电变成了带点，失去电子的原子就会带有一个正电荷，得到电子的原子就会带有一个负电荷。

物质所携带的这些电荷并没有形成电流，是相对静止的，因此被称为静电电荷。

有几种机制都可以产生静电，但最常见还是我们通常说的“摩擦生电”。

所谓摩擦就是不同材料之间发生接触-脱离。

接触时，它们之间可能发生电子转移。

迅速脱离接触后，两种材料就会分别带有数量相等性质相反的电荷。

因而，任何移动的物质只要不断发生接触-脱离，都会产生静电。

人体也不例外，体表的皮肤、毛发和穿戴的衣服，都是易于产生静电的材料。

人们的活动几乎都可以产生静电。

静电，产生容易，蓄积需要一定条件：冬天为什么容易产生静电

不同材料产生静电的能力不同。

其中，人的毛发和皮肤容易产生正电荷，日常用的塑料和化纤材料衣服容易产生负电荷。

这也就很容易理解用塑料梳子梳头发容易出现“毛张飞”现象的原因了。

但是，仅能产生静电电荷还不够，人体要能携带静电还需要可以蓄积电荷的条件。

首先，绝缘性好的材料容易蓄积电荷。

这一点不难理解吧。

甚至，在绝缘性能好的材料上，不同电荷都可以“和平共处”。

比如混纺毛衣，常由产生正电荷的动物毛和产生负电荷的化纤纺织构成，纤维间不断摩擦（接触-分离）产生电荷，并由于绝缘性好而不断蓄积电荷。

这就是在黑暗中穿脱混纺衣服常会火花四溅的原因。

人体蓄积电荷另一个重要的条件是不容易向地球（接地）和空气放电。

鞋底和地面材料的绝缘性是防止人体接地的决定性因素。

现在我们经常穿的塑料鞋底和铺设的绝缘性地面材料，如混纺毛毯、乙烯基瓷砖，都特别能助力人体静电的产生和蓄积。

向空气放电则取决于空气的湿度。一般来说，空气相对湿度（RH）大于60%，人体不容易积蓄静电，RH小于40%容易积蓄静电。

比如，下图所示，不同湿度环境下，相同行为产生静电就差异巨大：

冬季空气湿度低，有暖气的室内环境空气湿度更低。

这就是为什么冬季人体更容易产生和携带静电的原因。

容易产生人体静电的行为

最容易产生静电的行为有两种：

一是走路。穿着塑料底的鞋子，拖步（鞋底不离地面）走在容易产生静电的地面上，最容易产生和集聚大量静电电荷。

另一种是，穿着容易产生静电的化纤衣服，从一些塑料材质面料的沙发或椅子上站起，也可以产生高负荷的静电。

冬天，司机在停车、欠身、扶车门把手的系列动作最容易遭遇静电电击，正是由于这个原因。

如何避免静电？

认识到静电产生和蓄积的原因和条件，采取针对性措施，自然可以最大限度避免静电。

主要措施包括：

1 增加环境空气湿度。一般认为，只要环境RH高于65%，人体静电就会随时释放，不易蓄积。

这也是夏天几乎没有静电的根本原因。

2 使用防静电鞋和地板。在需要防静电的场合穿着防静电鞋，铺设防静电地板，是预防人体静电的有效措施。

3 及时放电。在进入需要防静电的场所，或进行可能产生静电危害的操作前，要及时、有效、充分放电，是必做的功课。

在专业化场所都会安置专门的充分接地的人体静电释放器，只需要充分接触，就会很好地放电。

没有专用设备，人们常采取自助放电方法，比如，双手扶墙、或者扶地。但是，现在很多墙面和地面都使用了一些绝缘材料，很多时候这样做并不能达到有效放电的目的。

目前一般认为，人体放电最有效方法是，用手尽量紧握人体携带的金属导体（与人体等电位），比如钥匙、指甲钳等，快速接触金属门把手等可靠接地的导体，就可以安全充分、没有特殊感觉地释放人体静电，防止危害的产生。