石英表不用时拔出来吗
开个门被金属把手电得吓一跳……
夜里脱件毛衣一路火花带闪电……
就连撸个猫也噼里啪啦带音效……
又到了静电这位老朋友前来拜访的季节,说起静电,咱们一般首先会想到两件事——一是摩擦起电,另一件呢就是静电真烦人。
不过,静电其实不止摩擦起电一种,而静电在有些场合,带来的危害可远远不只烦人了,但妥善利用的话,静电又能为人类服务,接下来咱们就详细讲讲。
摩擦起电,并不简单
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生活中最常见的静电是摩擦起电,也是平时把大家折磨得最惨的一个。小到握手的噼里啪啦,大到闪电的轰隆咔嚓,都是它的功劳。
在历史上,这也是被人类最早注意到并记录下来的电现象之一:在希腊语里,ἤλεκτρον(发音electron)就是琥珀的同义词,而琥珀容易起电蒙尘,公元前 6 世纪就被古希腊哲学家泰勒斯记录过。
虽然摩擦起电早已家喻户晓,但科学家还没有完全透彻地理解这种现象……因为它的表现颇不稳定,成因复杂多样。比如说,我们上学时获得的大致印象是,谁更能抢电子,谁就带负电。如果只考虑材料,按说会有一个终极大 boss,在抢电子的游戏中拔得头筹。
但现实中,对某些材料来说,摩擦起电抢电子大比拼不是一场强者通吃的游戏。而更像是玩石头剪刀布:丝绸输给纸张,纸张输给棉花,棉花输给玻璃,玻璃输给锌,而锌却又输给了一开始的丝绸!
可见,材料性质未必是唯一的因素,经过研究,目前公认一些影响因素有:材料本身性质、表面结构和走向、局部的粗糙度、摩擦的力度、环境湿度等等。
静电可不只是擦出来的
摩擦能生静电,但能生静电并不只靠摩擦。另一种静电就是压电,以石英、电气石(也称碧玺)为代表。
压电的原理是什么呢?打一个不精确的比方,就像一辆公交车,乘客不多时,面朝哪个方向站的都有,随着车里越来越挤,大家会不由自主地排出一个方向。从一边看全是正脸,另一边看则全是后背,这种现象叫极化,会在压电材料的一端出现正电荷,而另一端出现负电荷。因为受热也会使晶格产生应力,所以有些压电材料还有热释电效应。
还有一类静电在太空中比较容易出现。太阳光中的高能紫外线和 X 射线照射物体时,会把电子驱赶出来,而在原先的位置留下一层正电荷。像在月球的表面,干燥细碎的月壤颗粒因为都携带着正电荷,会同性相斥,拔地而起,悬浮几米高,形成一层月尘“大气”(并不是气体),而月尘一旦遇到外来物,又很容易吸附。
拆过泡沫塑料包装的读者一定深有体会。静电悬浮的月尘对探月设备干扰很大,咱们的第一辆玉兔号刚上去一个多月(月球上的第二个白天)就出了动力问题,很可能就是因为月尘进入内部造成的故障。阿波罗号月球车扬起的尘埃经久不落也是同样的原理,并不是地面摄影棚的效果。
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玉兔号月面漫游车 来自Wikipedia
静电的危害到底有多大?
大多数静电有害无益,令人讨厌。尽管静电的成因多种多样,主旨还是一个“静”字。如果产生了电荷却不流动,就可能积累成灾。
在北方冬天,屋里供着暖气,环境干燥,如果不用加湿器的话(虽然用了也可能杯水车薪),走动或者换衣时的静电难以导走,就累积在体表,伺机发泄。像平时把我们弄得手指酥麻的那些小火花,电压能达到上万伏。这个数字听起来很骇人,而它背后的物理公式是这样的:
电荷量 = 电容×电压
可以看出,电容和电压成反比,一个越小,另一个就越大。我们握手时,两手之间有一个极小的电容,所以只需少许电荷,就能产生一个高压把空气击穿,形成那个令我们颤抖的小电弧。不过大家不用怕,真正有杀伤力的是电流而非电压,生活静电的电荷量极小,所以电流也很微弱,不会致死致残的。
但是大家要当心,如果把这个能击穿空气的小电弧放到危险场合,就可能酿成大祸。例如油罐车,如果装得不满,油在罐里晃荡就可能摩擦起电引发爆炸。早期的油罐车都在车尾部位装一条铁链垂到地面上,就是要把静电及时送给大地。
现在的防静电措施就更多更可靠了:铁链换成导电橡胶,保证时刻按住大地,不会时断时续,也不会磕出火星。轮胎材料也采用导电橡胶。油罐内放置隔油板,减轻油料的冲击颠簸。
而加油站,从装卸油品到给车主加油也会有不少措施用来防静电,比如先放电再加油等等。还有面粉厂这类粉尘严重的行业,除了明火之外,对静电也是严防死守的,因为静电可能导致可怕的粉尘爆炸,还会影响面粉的正常生产。
而喜欢自己装机的朋友们更是深有体会,裸手触摸电脑主板或内存芯片,机器可能会“变砖”。究其原因,同样是上面那个公式,静电产生的高压击穿了芯片。所以厂家寄过来的电子设备,通常包裹在能够缓释或导走静电的袋子里。
我们拆装这些设备的时候,也要先摸摸墙,或者另一只手扶住大机器的金属外壳。专业从事电路维修的师傅们,桌上常备一块接地的导电橡胶,腕上也套着导电“手铐”。
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电子设备外的防静电包装 作者实拍
在电子设备生产的上游——半导体行业里,对静电更是如临大敌。厂房里穿着超净服不只是罩住全身防止皮屑脱落,更是在衣服内编入导电细丝,鞋底掺入碳质的导电橡胶。即使在车间外围的“灰区”行走,也要穿防静电拖鞋。
笔者穿过几年这种拖鞋,软硬合适,经久耐磨,按说,在家里备一套,就能快乐地撸猫了。但是!穿这种拖鞋会极大提高触电的风险!(留给读者思考:为什么?)我们权衡一下,还是忍受一下噼里啪啦吧。
常乘飞机的朋友们可能会注意到,机翼上有许多尖尖的小刺。它们并不是通信天线,也不能提升动力,而是用来释放静电的,大名静电刷。飞机和空气高速摩擦,必然会产生静电,但没办法使用油罐车那样的拖地设备,于是利用静电在尖锐外形的部位会向空中释放的原理,安装了这些小尖刺。
而日常生活中能经历的最大规模的静电放电现象,应该就是闪电了,不过这个话题太大,就不展开说了。
善用静电
虽然大多数静电有害无益,但如果善加诱导,让它按照我们的意志行事,就能创造价值。
对静电最成功的使用案例应该就是复印机。它先在半导体上布满静电,再用光照射不该有字的地方,把这里的半导体变成导体,消除此处的静电,留下未被照射的静电区域吸附碳粉。
把大量电荷导入并约束在我们设计的位置,形成一个强大的电场,就可以加速带电粒子,研究基础物理和许多相关的学科。比起回旋加速器来,这种静电加速器的成本低,占地小,在世界上获得广泛应用。
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静电加速器 来自Wikipedia
让压电效应产生的静电流动起来,可以制造石英谐振器。这是石英表的核心部件,为人们的生活带来过巨大便利(不过随着手机的普及,手表似乎只算服饰了)。
在喷涂行业,利用静电的同性互斥原理,可以使雾滴均匀分散。而当它们接近喷涂目标时,又能靠感应静电吸附上去。这个场面其实很眼熟,基本上就是月尘毁掉月球车的原理,但用到合适的地方,就是另一个效果了。
所以,多多理解就能化敌为友,似乎是个颠扑不破的道理呢!
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本文为科普中国-星空计划作品
出品|中国科协科普部
监制|中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
作者丨曲炯 科普作者
审核丨刘茜 北京天文馆研究员
策划 | 丁崝
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李砍裘4518手表长期不用,电池需要拿出来么?还是把手表关了,哪个好 -
童河钱15797162558 ______ 我觉得应该把表关了,电池别拿出来.一般来说扭扣电池不容易跑电的.
李砍裘4518石英表如何保养 -
童河钱15797162558 ______ 1、避免强烈冲击:现在手表虽有防震功能,仍应避免突来之冲击,故做运动时,最好将手表取下.2、勿近磁性物品:手表零件为金属制品,虽有防磁装置,但遇磁性物体时,易使时间不准,故最好少放于收音机、电视机等电器品旁边.3、请...
李砍裘4518手表在调试时也浪费电子吗? -
童河钱15797162558 ______ 石英表在走动一定在耗电,不用时将拨杆拔出到拨针位置可以使表不耗电,当然表也不走了.
李砍裘4518请问石英手表现在不用想要它停止怎么办 -
童河钱15797162558 ______ 这个很简单.你可以把它“把的”给拔出一节就可以了,就是每次用来调时间的那个.拔出一小节就可以了,显示停止的状态就可以把它包装好, 下次要用的时候,你再调好时间按进去就可以再次使用了.这样也耐用.
李砍裘4518石英表不用时能把校正钮拔出来节约用电吗 -
童河钱15797162558 ______ 可以 但是 电池在表壳里时间放时间长了 对手表没有好处
李砍裘4518石英表应该如何清洗和保养? -
童河钱15797162558 ______ 目前方便快捷、省时省力的手表清洁方式是借助专业的清洗产品——家用超声波清洗机. 在超声波清洗机中加入清水,把手表放在清洗架上,在超声波的作用下,液体中产生无 数微小的空化气泡.气泡生成后,会马上破裂.这个过程会产生强烈冲击力,将手表表面的 污渍撞击、剥离下来,达到高效的清洗效果.
李砍裘4518天梭时英表怎样收拾,换着带,一块就要放起来 -
童河钱15797162558 ______ 一般讲石英表若不用,拔出自来柄即可.拔出自来柄时,石英表集成电路中最耗电的驱动电路被封,但石英震荡器还在工作(此时耗电量极低,小于0.5微安),一旦需要使用,推进自来柄马上就能进入正常工作,对石英表维持正常工作很有利!而取下电池,再装电池使用时,石英振子又要有一个老化过程,影响走时精度.当然,若长时间不用(超过2年),电池质量又不好,还是取出电池为好!
李砍裘4518石英手表出厂就走时了的吗? -
童河钱15797162558 ______ 手表是一出场就有装电池的,绝对不会像2楼说的那样:高档点的有个塑料拨片,拔掉之后才开始走!因为如果有个塑料在电池那里,然后自己拔掉是会影响其防水性的!表把一般也是不会拉开的,手表都是处于正常走时状态的,手表是不允许在柜台中有停走的,所以手表出售规定中有一条是:自出售日起一年内电池停走可免费更换!!!
李砍裘4518石英表走几个小时就停了,表冠拔出来又好了?怎么回事? -
童河钱15797162558 ______ 石英表走几个小时后停止运行,但表冠拔出来后恢复正常的原因可能有以下几点:1. 电池电量不足:石英表需要电池供电才能运行.如果电池电量不足,手表就会停走.在正常情况下,石英表的电池需要每1-2年更换一次.如果电池电量不足,...
李砍裘4518石英表不是经常用怎样节约电池又不想取出电池而不影响手表的功能 -
童河钱15797162558 ______ 通常石英表把 把的(调时间的那个)拔出来后,机芯就断电了,也就是省电状态. 供参考.