開心笑的部落格

帶電物體失去電荷的現象叫做放電. 常見的放電現像有以下幾種:

1. 接地放電

13-17.bmp (3324 字節)地球是良好的導體, 由於它特別大, 所以能夠接受大量電荷而不明顯地改變地球的電勢，這就如同從海洋中抽水或向海洋中放水, 並不能明顯改變海平面的高度一樣. 如果用導線將帶電導體與地球相連,電荷將從帶電體流向地球, 直到導體帶電特別少, 可以認為它不再帶電。 (如果導體帶正電，實際上是自由電子從大地流嚮導體。這等效於正電荷從導體流向大地。)

生產中和生活實際中往往要避免電荷的積累, 這時接地是一項有效措施.

2. 尖端放電

13-18.bmp (2560 字節)通常情況下空氣是不導電的，但是如果電場特別強，空氣分子中的正負電荷受到方向相反的強電場力，有可能被“撕”開，這個現象叫做空氣的電離。 由於電離後的空氣中有了可以自由移動的電荷，空氣就可以導電了。 空氣電離後產生的負電荷就是電子，失去電子的原子帶正電，叫做正離子。

由於同種電荷相互排斥, 導體上的靜電荷總是分佈在表面上，而且一般說來分佈是不均勻的(圖2)，導體尖端的電荷特別密集, 所以尖端附近空氣中的電場特別強,使得空氣中殘存的少量離子加速運動。 這些高速運動的離子撞擊空氣分 3-20.bmp (6320 字節)子，使更多的分子電離。 這時空氣成為導體，於是產生了尖端放電現象.

尖端放電在技術上有重要意義. 高壓輸電導線和高壓設備的金屬元件，表面要很光滑, 為的是避免因尖端放電而損失電能或造成事故。

3. 火花放電

當高壓帶電體與導體靠得很近時, 強大的電場會使它們之間的空氣瞬間電離，電荷通過電離的空氣形成電流. 由於電流特別大, 產生大量的熱, 使空氣發聲發光，產生電火花. 這種放電現象叫火花放電.

火花放電在生活中常會遇到. 乾燥的冬天,身穿毛衣和化纖衣服,長時間走路之後,由於摩擦，身體上會積累靜電荷. 這時如果手指靠近金屬物品, 你會感到手上有針刺般的疼痛感。 這就是火花放電引起的. 如果事先拿一把鑰匙, 讓鑰匙的尖端靠近其他金屬體, 就會避免疼痛. 在光線較暗的地方試一試，在鑰匙尖端靠近金屬體的時候, 不但會聽到響聲, 還會看到火花.

在一些工廠或實驗室裡, 存在大量易燃氣體, 工作人員要穿一種特製的鞋, 這種鞋的導電性能很好，能夠將電荷導入大地, 避免電荷在人體上的積累, 以免產生火花放電, 引起火災.

4. 閃電

帶電雲層之間或帶電雲層和地面之間發生強烈放電時, 產生耀眼的閃光和巨響, 這就是閃電. 閃電的放電電流可以高達幾十萬安培, 會使建築物遭受嚴重損壞. 這就是雷擊。

為了避免雷擊, 人們設計了避雷針. 避雷針是針狀金屬物, 裝在建築物的頂端, 用粗導線與埋在地下的金屬板相連, 以保持與大地的良好接觸(圖3). 當帶電雲層接近時，大地中的異種電荷被吸引到避雷針的尖端，並由於尖端放電而釋放到空氣中，與雲層中的電荷中和，達到避雷的目的.

閃電也有積極的意義. 閃電產生的高溫使空氣中的氮和氧化合, 隨雨水降至地面形成硝酸鹽. 這些硝酸鹽是天然的氮肥. 閃電過程中產生的臭氧，能保護地球上的生命免受過量紫外線傷害。 原始生命起源於有機物分子, 有一種生命起源學說把最初有機物分子的產生也歸功於閃電.