[111-2]第 12 組-不想被靜電電成電火王嗎?了解原理教你如何避免

 不想被靜電電成電火王嗎?了解原理教你如何避免


第12組:犯防1孫靖恩、會資1王苓亘、哲學1胡亮逸、企管2黃歆霓、勞工4王柏叡

    靜電是我們日常生活中常見的現象,但當我們毫無防備地接觸到靜電時,可能會造成不適和困擾。本文旨在通過專業的角度,介紹靜電的基本知識、形成原因以及有效的預防措施,以幫助讀者避免遭受靜電衝擊。

    靜電產生的原因與我們日常接觸的事物和接觸的方式是有著密不可分的關聯的,只要在生活中盡量避免掉這些產生靜電的成因,就可以不用再因為怕被靜電電到而連拿個東西都畏手畏腳的了。為此,我們從大家日常生活中最常接觸的衣物下手,找了四種大家常穿的衣服材質,分別是毛衣、排汗衫、牛仔布衣物和純棉衣物,透過將氣球與各個衣服進行摩擦,來看看究竟氣球和哪種衣服材質摩擦過後會吸起最少碎衛生紙。最後,為了瞭解濕度對實驗的影響,我們會將碎衛生紙噴濕後再重複一次步驟一和步驟二。在這之前,先來讓我們看看靜電產生的原理吧!

靜電產生的原理以及影響靜電強弱的因素

靜電產生的原理:
    電產生是由於材質之間的摩擦和分離過程中電子的轉移所致。當兩種材質摩擦或分離時,一種材質會失去電子,變得帶正電荷,而另一種材質會獲得電子,變得帶負電荷。

影響靜電強弱的因素:
    靜電的強弱受多種因素影響,包括材質的性質、表面粗糙度、濕度、溫度等。某些材質更容易產生靜電,例如塑料,而一些天然纖維如絲質則較不容易產生靜電。此外,乾燥的環境和摩擦時間的長短也可能影響靜電的強弱。

應用與防範:
    了解靜電的產生原理和影響因素,可以針對特定環境或使用場景,選擇合適的材質和方法來減少靜電產生。例如,可以選擇天然纖維的衣物,保持室內適當的濕度,使用除靜電劑等。

實驗

實驗目的:
    本實驗的目的是通過觀察和探索不同材質之間的摩擦和分離過程,了解靜電產生的原理以及影響靜電強弱的因素。通過本實驗,我們深入了解了靜電的產生原理以及影響靜電強弱的因素。這將有助於我們在日常生活中避免靜電電擊的不適和損害。

本實驗用到的器材包括:
氣球、衛生紙、毛衣、排汗衫、牛仔布衣物、純棉衣物和噴霧瓶  
摩擦實驗:
將兩種不同材質的物體緊密接觸,進行一定時間的摩擦。

分離實驗:
分離剛剛摩擦過的物體,觀察是否產生靜電現象。

實驗流程:
1.把衛生紙撕成一條條,然後把碎紙放在一張紙上,再把沒有摩擦過的氣球放在碎紙的上面,看氣球會不會吸起碎紙?(對照組)

2.用不同材質(毛衣、排汗衫、純棉衣服、牛仔布衣物)的衣物摩擦氣球,然後將氣球放在碎紙上面,看氣球會不會吸起碎紙以及吸起的數量多寡?(實驗組)

3.將衛生紙用噴霧瓶噴濕再重複步驟一和步驟二(潮濕變因)

4.紀錄結果(以影片方式記錄,並且截下吸附最多衛生紙的那瞬間)

   註:1.當時室內溼度為64%
           2.實驗一的操作變因為衣物材質,實驗二的操作變因為空氣濕度

實驗結果:
氣球與毛衣進行靜電實驗之紀錄表

材料/條件

碎衛生紙 (乾燥的)

碎衛生紙 (濕潤的)

氣球(經摩擦)

大部分(八成)碎紙有被吸起

兩片碎紙有被吸起

氣球(不經摩擦)

碎紙沒有被吸起

碎紙沒有被吸起

衛生紙噴濕衛生紙未噴濕

氣球與排汗衫進行靜電實驗之紀錄表

材料/條件

碎衛生紙 (乾燥的)

碎衛生紙 (濕潤的)

氣球(經摩擦)

大部分(七成)碎紙有被吸起

兩片碎紙有被吸起

氣球(不經摩擦)

碎紙沒有被吸起

碎紙沒有被吸起


衛生紙噴濕衛生紙未噴濕

氣球與純棉T恤進行靜電實驗之紀錄表

材料/條件

碎衛生紙 (乾燥的)

碎衛生紙 (濕潤的)

氣球(經摩擦)

部分碎紙有被吸起

碎紙沒有被吸起

氣球(不經摩擦)

碎紙沒有被吸起

碎紙沒有被吸起


衛生紙噴濕衛生紙未噴濕

氣球與棉質襯衫進行靜電實驗之紀錄表

材料/條件

碎衛生紙 (乾燥的)

碎衛生紙 (濕潤的)

氣球(經摩擦)

部分碎紙有被吸起

兩片碎紙有被吸起

氣球(不經摩擦)

碎紙沒有被吸起

碎紙沒有被吸起


衛生紙噴濕衛生紙未噴濕

氣球與牛仔布外套進行靜電實驗之紀錄表

材料/條件

碎衛生紙 (乾燥的)

碎衛生紙 (濕潤的)

氣球(經摩擦)

部分碎紙有被吸起

兩片碎紙有被吸起

氣球(不經摩擦)

碎紙沒有被吸起

碎紙沒有被吸起


衛生紙噴濕衛生紙未噴濕


實驗結論:
    經由實驗,我們了解到兩件事情。第一件事是純棉的材質最不容易產生靜電,而毛料材質最容易產生靜電,因此少穿毛料材質、多穿棉質衣物能夠有效減少靜電。第二件事是濕度對於靜電的產生有一定的影響,環境濕度高時較不易產生靜電。


其他預防靜電的方法

    我們從網路上蒐集了幾種預防靜電的方法,並了解其背後的原理。第一種方法是使用一種叫除靜電劑的化學劑,可以用來幫助物體表面的電荷,特別適用在清潔電腦和電子設備等場合。第二種方法是使用加濕器將自己所在環境的濕度提高,這是因為在濕度較高的環境中,靜電產生的可能性更小,也可以隨身帶個小型噴霧器帶在身上。第三種方法是接地,身體直接接觸或者拿一些導電性佳的物品接觸地面都可,這主要實為了將身體上的電荷量達到平衡,保持電中性的狀態,如此就能避免靜電。第四種方法是避免衣物與物體的摩擦,因為衣物與物體的摩擦會產生靜電,而這些靜電是導致人觸電的主要來源之一,我們的實驗比較哪種衣物與物體摩擦後產生的靜電最少,也是為了更好減少這種靜電的產生。

參考資料