头发为什么会静电

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干燥的头发会贴在梳子上;在晚上没开灯的房间可以看见猫蹭过毯子时放出的电火花;雷雨大作时可以看见云层中的闪电……这些都是物体带有静电的例子。许多物体,像头发、毛毯、云层和大地,都能带上静电荷。

我们先要了解一些关于原子的常识。我们已经知道,原子中心的原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的。原子核周围是绕核运动的电子,被称为电子云。电子被带正电的原子核吸引,使原子成为一个由原子核和核外电子构成的整体。这个电场力就像是一种强力胶,要不是这种力的存在,宇宙中的所有物质都会瓦解,成为一堆堆的物质颗粒。

对于原子来说,如果原子核里有3个质子,那么核外就一定会有3个电子,从而保持了原子的电中性。因为我们周围的物体大都是由原子组成的,所以他们都不带电。如果一个物体暂时性地带上了静电荷,它就有可能会放射出电火花。带电表明组成这个物体的原子中,有一部分电荷不平衡了,可能是得到了多余的电子带上了负电,也可能是失去了电子带了正电。

在干燥的房间里梳头,头发上很容易产生静电。电子会从头发上跑到梳子上,这样梳子和头发就都带电了。摩擦起电就是梳子让头发带电的原因。当两个物体的表面相互摩擦时,两个物体都会带上电荷。虽然头发和塑料梳子看起来都是光滑的,但其实在原子量级上,它们的表面都是凸凹不平的,由原子堆成的小丘一个接着一 个。所以当梳子与头发摩擦的时候,头发上的一些电子就会留在梳子上的沟壑里,反之亦然。

在空气相对潮湿的环境里,摩擦的现象就会得以缓解,因为留在头发上的水分使头发表面变得光滑了。同样,如果头发上有油分,摩擦起电的现象也会减弱,因为油层在梳子和头发之间起到了润滑的作用。但是在干燥房间里的干燥头发上,摩擦就会很严重,头发上的电子会因此从头发上脱离下来,附着在梳子上。由于电子带负电,梳子就因为带有多余的电子而带上了负电。与此同时,一些头发也因为失去了电子而带上了正电。又因为正负电荷相互吸引,带正电的头发就总是会贴在带负电的梳子上,即使把梳子拿开,头发也会跟着梳子竖起来。但正负电荷会互相中和,向着平衡的状态恢复。当正负电荷完全平衡时,原子就恢复了常态,此时无论是梳子还是头发都不带电了。

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