为什么会有静电（接触为什么会产生静电）

晚上进入卧室睡觉时，小朋友带着一股惊恐的眼神问了这样一个问题。为什么我脱掉身上衣服时，看到了衣服上有蓝色的光，也听到了微弱的噼噼啪啪的声响。小孩子对于未知的东西都充满了兴趣，于是便进行了系统的解答，丰富孩子知识的同时也提升自己。

人体因为静电头发炸起

静电发现的起源

我们国家对于静电的发现还是非常的早，早在西汉末年就有关于“静电”的记载。只不过那时候是没有静电这个名字，人们只是发现了一些静电的神奇现象，并记载下来了这些奇特现象。

西晋张华撰写的《博物志》中有着这样的记载：“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，也有咤声”。这句话的现代解释就是说：人们在梳头或者穿脱衣服时经常会发生摩擦起电，可以看到明显的小火花，并能听到微弱的响声。这部书中的记载，是我国历史上对于静电最详细的记载。

而国外对于静电的发现也是比较早，早在2500年前左右，古希腊哲学家塔勒斯在研究天然磁石的磁性时，就在无意间发现琥珀在经过丝绸、法兰绒的摩擦之后，也有类似于磁石能吸引轻小物体的性质。这也是历史上有记载的，最早的进行静电实验者。

静电是如何产生的

物质都是由分子构成，分子由原子组成。原子内部结构为：电子、中子、质子。在科学上定义质子带有正电、电子带有负电、中子不带电。在正常的情况下（不受外力和外界能量情况下）原子内部的质子数量与电子的数量是相等的，也就是它们整体对外不显电性。

但是这个平衡状态并不是一成不变，它可以被打破。外界的能量就能够打破原子这个“不显电性”平衡，能够使得原子呈现出带电状态，这些能打破平衡的能量一般包括动能、热能、化学能等。

物质带电的过程

这些外界能量之所以能够打破这个平衡让原子呈现带电状态，是因为在这些能量作用下，它可以让环绕在原子核周围的电子脱离正常运行轨道，使得原子失去一个电子而带正电，也就是物质对外呈现出带电状态。

两物体之间摩擦（也可以说是接触，摩擦可以理解为不断的接触与分离的过程）会打破原子内部的原有电荷平衡，使物体带电，这也就是物理学上常说的摩擦起电。

摩擦起电，吸附碎纸屑

在两物体摩擦接触过程中，不同物体的原子核对电子束缚能力不同，导致物质容易得电子或者失电子，这就会导致其中某一个物体因失去一些电荷而带正电，另外一个物体因得到电荷而带负电。在摩擦接触结束要分离时，得失的电荷难以得到中和，就会导致物体带电，也就是产生了静电。

这一点在初中物理学中有介绍到，用丝绸和玻璃棒摩擦产生正电荷，用毛皮和橡胶棒摩擦产生负电荷，人体的静电主要就是由衣服之间摩擦形成。

静电的危害

在1967年，美国Forrestal航空母舰上就因为静电而发生严重事故。这次事故共造成了134人伤亡，超过7200万美元损失，可以说损失相当惨重。事实上不单单是国外，我们国家也是因为静电发生了不少的严重爆炸事故。

静电不单单会引起爆炸事故，它也对工业生产设备也有着严重危害。例如它会干扰工厂电子设备的正常工作、会使得一些集成电路板或者精密的电子元器件发生损坏和老化加速问题、产品因为静电吸附灰尘导致产品成品降低问题、印刷业中出现纸张黏结影响生产、制药厂药粉因为静电吸附灰尘达不到规定纯度等一系列问题。

静电损坏电子元器件和芯片

不单单危害工业正常生产，持久性的静电也会影响人体的健康。它对人体的PH值、神经、皮肤、心脏、大脑都有一定的影响。例如它可以导致人的心烦意燥、头痛、皮肤干燥、心脏病、神经衰弱等一系列问题，因此防静电对于人体健康和工业稳定生产有重要的意义。

合理的防静电，不仅可以给企业带来更大的效益，也会避免很多事故的产生。例如电子厂里合理的处理静电，可以让每一块电路板、电子元件得到保护，避免损坏问题。而在造纸业中，可以让加工速度大幅提升。而在人身安全方面，合理的防静电可以避免一些疾病出现。

生活中如何去防静电

尽量避免穿化纤衣服，穿一些棉质衣服。尤其是从事一些特殊行业人员，是严谨穿化纤衣服。

尽量不要选购化纤地毯和以塑料为表面材料的家具。

勤洗手、勤洗澡、勤换衣服都可以消除电荷积累。

合理饮食，多吃蔬菜、水果、酸奶一类酸性食品，也可以在一定程度减少静电产生。

家用电器要做到全部接地处理，可以消除电器上静电。

多拖地、多洒水可以增加室内湿度，可以减少静电的产生。

人体静电存在于哪里，又如何放出去

事实上，任何物体（包括人）表面积累的电荷都存在了物体的电容中。或许会有疑问了，不是只有两个平板之间才会有电容存在？实际并非如此，任何物体都具有自己的空间电容，第二个平板只不过是无穷大的平板（也就是地球）这个电容是物质可有的最小电容。对于一些形状不规则的电容，它的电容与其表面积函数相关。

一般来说，人体在自由空间电容大小为50pf，脚底与地面的电容约为100pf。在人体与外界进行接触过程中，还会增加50-100pf电容左右，下图为人体电容的经典经验计算公式。

人体电容经验计算公式

说完了人体电容大小，也要说人体电阻。为什么要介绍人体电阻？这就与人体静电放电有关了。人体的电阻是非线性的，其值约在500Ω ~1000Ω之间，它和人体产生放电的位置有关。

人体的电容和电阻

若手指尖放电，人体电阻约为10000Ω。若手掌放电，人体电阻约为1000Ω。若在手持的金属物体上放电，人体电阻约为500Ω。若放电发生在较大的金属物体上，人体电阻可以减小为50欧姆。

人体的静电放电模型

人体静电放电的模型如上图，电荷存在电容里（图左C），通过一个人体的等效电阻产生放电。这个电阻的大小非常的重要，可以决定于工作的场合，便于工业正常生产，例如下图所示。

HBM人体模型

人体电容和电阻是人体放电模型（HBM）的重要参数，在JS-001-2012及MIL-STD-883H中，带电的人体都用100皮法（pF）电容器及1500欧姆的放电电阻来模拟。

结语

静电虽然电不死人，一般也就是让人有指尖针刺般刺痛感觉。但是笔者认为，我们也不能置之不理，不把它当作一回事。据相关研究证明，很多找不到病因的心脏病、神经衰弱基本上都是长期受静电影响所致。

静电存在于我们生活的方方面面，在我们生活中可以见到很多防静电的事例。例如我们可以发现运输燃汽油或者柴油的车辆尾部都会有一个扁平的东西（有的是金属铁链）搭在地上，这就是车辆的接地线，可以及时把车体静电导出去，避免因为静电发生燃油爆炸事故。

油罐车铁链导出静电

而在飞机上也有对静电的处理，在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，也有特制的起落架和、轮胎。这可以在飞机落地时及时把飞机表面静电导出去，避免乘客下飞机时，因为静电而受到电击。

虽然说很多地方都在研究如何防护静电，但笔者认为防护是必要的，但也要区分看待静电这个具有双面性的东西。静电具有双面性，它对我们来说有利也有弊，它在我们人类生活质量提高方面有着重要的作用。

例如现在用的很多的，利用静电来除尘、静电植绒、静电分选、静电印花、静电喷涂。利用静电来除尘，相对于人工和其它东西来说，效率和质量都是非常的高。

世上任何事物都有两面性，我们不能单单看到了它的坏处。我们需要合理利用它的利，积极处理它的弊。以上就是笔者对于此的介绍，如有不足和错误之处，欢迎您的指出！