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静电为什么电压很高而电流很小?

许多人回答了为什么电流很小,但他们忽略了另一个问题:为什么电压很高?

从电厂送回家的电压只有220伏,但我可以穿毛衣产生几千伏的电压。这不是一件值得思考的事情吗?

为什么电压高? 这是一些数据,在地毯上行走可以产生1500~35000伏静电;在乙烯树酯地板上行走时,可产生250~12000伏静电;脱下化纤衣服时,静电电压可达数万伏。

事实上,如此高的电压与电容器的性质有关。最简单的电容器是一对平行金属板,它们非常接近。由于正负电荷相互吸引,如果两块金属板分别具有正负电荷,则这些电荷将储存在平行金属板上。

储存在平行金属板上的电荷与金属板之间的电压有关,其比值为常数,即电容或电容。

每一个电容器都有自己的电容量,存储相同的电荷,电压越低,说明电容量越大。这就像装水的容器,存储相同的水,水位越低,说明容量越大;装到相同的水位,存的水越多,说明容量越大。

请注意,上面的平行金属板只是电容器的一个例子。生活中到处都是电容器,任何两个导体都可以形成电容器,比如人的手和金属门把手。

静电电压是电容器上的电压,与电容器上的电荷和电容量有关,即上述公式。

电容器在生活中储存的电荷通常很小,但电容较小,导致电压很高。

事实上,电容量的大小也可以简单地判断,两个导体之间的距离越远,电容量越小;两个导体面积越大,电容量越大。

为什么电流小? 冬天,当你触摸金属门把手时,你会被电,因为电流流过我们的手。请注意,只有当电流流过人体时,它才会触电。电流是伤害人的因素,电压不是最关键的因素。

我知道很多人都学过欧姆定律,电阻不变,电压越大,电流越大。

你可能会问:220伏的家用电非常危险,但生活中的静电只有几千伏。如果电流是伤害人的因素,根据欧姆定律,生活中的静电不是比220伏的家用电更危险吗?

答案很简单,欧姆定律仍然适用,但电阻不同。

如果发生220伏家用电的触电,说明人体同时接触到电源的两极。根据欧姆定律,电压为220伏,电阻为人体电阻,人体电阻约为500欧姆,相对较小,产生的电流相对较大。

如果日常生活中发生静电触电,说明人体只是电源的一极,电源的另一极是其他导体(如金属门把手)。按照欧姆定律,电压可能有几千伏,主要是空气电阻。即使高压会击穿空气,也只会提高空气的电阻率。空气电阻还是很大的,所以产生的电流比较小。

此外,静电通常发生在干燥的环境中。人体带来的电荷只分布在人体表面。人体干燥的皮肤会有大约10万欧姆的电阻,这也很大,所以电流会相对较小。

多说几句 静电引起的电流实际上是电容器放电的过程,电容器也可以遵循分析电流的规律(即上述公式)。

电流(电流)是指单位时间内通过某一截面的电荷,即电荷的变化率(表示电荷变化的速度),从而获得电容器放电时的电流。

电容量的大小和电压变化的速度决定了电流的大小。正如上面所说,高静电电压是由于电容量小,所以只看电容量,电流就会很小。

至于电压变化的速度,这涉及到物理学的一个基本原理:能量不突变(动力学中牛顿的第一定律是动能不突变的体现,即机械惯性,电磁学中仍存在电磁惯性)。可以说,电容器存储电荷或静电场的能量。

静电场的能量不能突变,所以电容器上的电压不能突变,这是一种电磁惯性。因此,电容器上的电压变化缓慢,电流很小。

我说这些是因为我一开始就这样分析了,但后来我发现我忽略了如果电容量很小,电压会变化很快,导致这个分析无法判断电流是大是小。

但幸运的是,这不是一个大麻烦,而且很容易解决。最后,发现电流的最大值仍然需要用欧姆定律来计算,也就是说,静电并不意味着电流必须很小,电流是大是小,但也取决于电阻。

标签: 静电导体的表面电阻电容放电快慢与什么有关

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