APP下载

静电,不只会电你一激灵

2023-02-18人工码字机

关键词:硒鼓碳粉塑料杯

人工码字机

为什么静电多在冬天调皮?

为什么静电在冬天会更普遍?因为冬天的空气相对干燥,空气中的导电物质更少,会使得电荷不断在毛衣、地毯、头发和干燥的皮肤等表面富集。一旦有其他物体与之接触,就容易触发电荷的超量转移,形成静电。

于是,在冬天,你摸门把手被电、从沙发上起来被电,甚至跟同学走一起也被电……静电,可能让你体会得最多的就是这毫无防备的刺痛感,电得身子一激灵,真是让人讨厌。

虽然静电电压高,但因为电量小,所以一般情况下,不会给人造成直接伤害。不过在某些时候,静电还是有一定危害的——它会使得皮肤毛孔张大,造成红斑和瘙痒等症状;它还可能引发心率异常;对于一些病人,它更可能使得病情加重。

不过,我们可以用一些小技巧来“放电”。比如在室内环境中,我们可以通过加湿器增加室内空气湿度,让电荷得以释放。平日里,握一枚硬币在手心、摸一下随处可见的墙面,都可以成为电荷的出口,赶走这个调皮鬼。

静电魔法秀起来

虽然静电有些让人讨厌,但其实,它也有可爱的一面。它不仅容易被制造,还具有吸引力,因此,只要稍加利用,我们就可以让它化身电精灵,用来表演魔法,成为关注焦点!

魔法一 悬空的餐盘

·准备:两个一次性餐盘,一条干毛巾。

·施法:使用干毛巾与一个餐盘充分摩擦,再将这个餐盘压在反面放置的餐盘之上。

·见证:此时,缓缓向上移动你的手,你会发现,餐盘竟然摆脱了重力的束缚,跟着你的手缓缓向上,飘浮了起来。

魔法二 蹦迪的小球

·准备:一大块锡箔纸(常用来作为烧烤的外包装),一块不用太大的玻璃,用泡沫制作数个小球(撕一些锡箔纸裹在外面),四块垫片(比泡沫小球的直径要高一些),一条干毛巾。

·施法:将锡箔纸平铺,在四周位置放好垫片,再把泡沫小球放置其中,让它们安静地待着。接着,用干毛巾不停地摩擦玻璃……

·见证:将玻璃平铺到垫片之上。只一瞬间,安静的泡沫小球就会变得躁动起来,不停地跳动,撞到玻璃又掉下,又跳起。其中,有些小球还粘着玻璃。要是你用手指隔着玻璃指点它们,它们还会窜来窜去。

魔法三 吸管指挥家

·准备:一根牙签,一枚硬币,一次性塑料杯,一支吸管,一条干毛巾。

·施法:首先,你得将硬币立起来。然后,你得把牙签横置在硬币上。这是不是挺有难度的?要耐心点才能搞定。之后,用一次性塑料杯将它们盖住。接下来,用干毛巾摩擦吸管。

·见证:用吸管慢慢靠近塑料杯,牙签竟然开始动了!移动吸管,绕着塑料杯转,牙签竟然也听从了吸管的指挥,开始跟着转!

被你忽视的静电比武场

既了解了,也玩起来了,你是不是以为:“静电就这?”事实上,它远不止于此。如果把人类社会当作静电的一个比武场,在许多你经常接触却又容易忽视的地方,静电都在大显身手。它可以是化妆大师,可以是深空探险家……

化妆大师——静电喷涂

你应该也爱玩玩具吧。你知道玩具那些多姿多彩的外观是怎么画上去的吗?

答案是,静电喷涂在为它们化妆。

静电喷涂,需要强大的静电场。

我们将喷枪和涂料微粒的部分接高压电源的负极,被喷涂的工件接高压电源的正极并接地。在高压电源的作用下,它们之间就形成了一个静电场。

在静电场的作用下,涂料微粒会带上负电,工件会带上正电。

这时,异种电荷互相吸引的特性就可以体现了——喷枪轻轻一喷,涂料微粒就会被工件给吸附,均匀而又工整。

如今,静电喷涂可不仅仅用在喷涂玩具上,喷涂火车、客车、家用电器……哪儿都有它的用武之地。

宠“粉”达人——静电打印

当你们打印资料和试卷时,会用到激光打印机。你有没有想过,那些文字和图案是怎么被激光打印机给印到纸张上的呢?

静电吸附,是激光打印机的基本原理之一。

在激光打印机中,有一个关键的部件叫作硒鼓。它有一个特性,表面被光照射之后,就可以逐渐释放被照区域的电荷。被照射时间越长,这个区域的电压就越低。

首先,我们给硒鼓表面充满负电荷。假如要打印一个“0”,激光打印机就会控制光束在硒鼓表面照射出一个“0”,释放被照射区域的负电荷,从而形成肉眼不可见的静电图像“0”。这个过程,类似于我们在百变针画上按下了一个“0”。

然后,由于碳粉在转动过程中带上了负电荷,就会被表面同样带负电荷的显影辊给排斥,被推到硒鼓上的“0”。因此,碳粉就形成了一个可见的“0”。

你可能会有疑问:为什么碳粉只会被推到“0”呢?因为硒鼓和显影辊的表面都带负电荷,它们对碳粉都有排斥力。然而,电压更高,排斥力更大。

就像你的一个同学力气比你大,你推不过他,你只能推得过力气比你小的同学。而硒鼓表面只有“0”的电压比显影辊表面的电压低,“力气”更小;其他区域的电压都比显影辊表面的电压高,“力气”更大。因此,才只能将碳粉推到“0”。(注:激光打印机不止一种,对原理的具体运用会略有差别。)接着,当下方带正电荷的转印辊将纸张传递过来时,就会把硒鼓表面的碳粉“0”给吸附到纸张上啦。

深空探险家——静电推进

你对《流浪地球》的行星发动机还有印象吧?我告诉你,静电火箭发动机跟它很像哦,也能助力人类去深空流浪!

静电火箭发动机,也被称为离子发动机,它的原理并不复杂——发动机的工质,也就是“燃料”,进入电离室被分解为离子,离子在静电场的作用下加速,从尾部喷射而出产生推力。

离子发动机的体积小巧,跟扫地机器人差不多,喷射速度却是化学燃烧的10 倍。也就是说,只要消耗1/10 质量的燃料,就可以获得跟化学火箭发动机一样的推力。不过目前,离子发动机的推力还很小。在地面上,它甚至只能托起一张A4 纸。

你可能会有疑问:就这一丁点儿力气,还能推动航天器?因为在太空里,一丁点儿力气正好可以用于精确地调整航天器的姿态和方向。

而且,离子发动机的持续性很久,在太空里慢慢加速,最终速度也可以达到很高,从而驶向深空。

除此之外,靜电还有许多其他用处:静电除尘极大消除了粉尘爆炸的安全隐患;静电陀螺仪被称为精度最高的陀螺仪,用于核潜艇和远程飞机的导航系统;静电轴承、静电透镜也都是各自应用领域中极为精确的存在。

静电,可不只是爱在冬天出现的调皮鬼,它在我们人类社会的发展中是个不可或缺的重要角色。

猜你喜欢

硒鼓碳粉塑料杯
水轮发电机碳粉收集系统研究与应用
激光打印机、复印机用碳粉简介
浅谈降低硒鼓的损耗,提高工作效率
消失的小鱼
幽灵火箭
转炉碳粉脱氧工艺的开发及实践
杯子“抓”气球
惠普发布全新激光打印机
温度更低 绿色更多 低温环保聚合碳粉技术浅谈
如何区分真假惠普耗材