有的同學反映在中學物理課程中,有關電荷、帶電導体和靜電的內容比較抽象、不易理解。看完下面兩個故事之后,可能會使你感到它們不再陌生。

普通毛衣 導致炸机

1967年春天,入侵越南的美軍在前方与越南人民軍激烈交戰。美軍一批傷員需要及時轉移后方醫院搶救。當時地面交通已基本中斷,于是美軍派出了一批直升机到前線空運傷員。這天,越南西貢机場一派繁忙景象。一架滿載傷員的直升机已飛抵机場上空正徐徐降落。正當飛行員把高度一再壓低与地面越來越近時,突然一聲山崩地裂的巨響,直升机神秘地在空中爆炸了!所有在場的地面人員親眼目睹了這一可怕的情景。碎片散落四方,不少亂飛的廢鐵殘鋼還傷及了离爆炸點很近的地面人員。那些在前線逃生的傷員們指望到后方保住小命,不料卻飛來橫禍,未能逃脫死劫。

直升机突如其來的爆炸頗為蹊蹺。情報人員赶往現場對慘案進行調查。當時并沒有遭到越軍的突然襲擊,直升机帶有炸彈的怀疑也經過周密勘測排除在外。那么是什么原因導致其自爆呢?專家們從散落地面的殘存物里找到一小塊還未燃盡的毛衣碎片。有人認出那是直升机副駕駛員的毛衣。經過測試后發現毛衣上帶著強烈的靜電。最后專家們調查分析認為,爆炸症結就出在這件普普通通、帶靜電的化纖毛衣上。可能是大家從前線返回,心情舒暢、情緒放松,机內溫度又較高,副駕駛員在脫毛衣的過程中強烈的靜電在摩擦中產生火花導致起火,進而引起爆炸。

空气摩擦 導彈墜毀

20世紀50年代中期,美國進行“民兵”I型3級固体導彈發射試驗。兩枚導彈升空后不久,相繼發生了并非由于飛行姿態失常而引起的自毀爆炸。意外的事故震惊了在場的專家學者。在導彈升空前,技術人員已經對它們進行了嚴格的測試。一切可能出現的事故隱患都已經被排除了,怎么還會出事呢?專家學者們百思不得其解。后來,經過耐心細致的調查分析,“凶手”終于找到了。結論是出乎意料的,竟然是靜電給“民兵”I帶來了毀滅的厄運。

靜電是如何毀滅導彈的呢?根据專家的分析,這兩枚導彈在結构上存在導電的不連續性。導彈的前部与后部是絕緣的。導彈在飛行過程中,彈体与周圍空气相互摩擦后產生靜電,在前后兩絕緣段間出現了靜電放電現象,產生了嚴重的靜電電磁干扰,導致了導彈的控制与制導系統失靈,啟動了自毀裝置而發生導彈自毀爆炸。這兩枚“民兵”I型導彈由于靜電電磁干扰而空中自毀的事故,引起了世界上許多國家,特別是那些擁有導彈核武器的國家的高度重視,形成了一股導彈武器靜電防護研究熱潮。

掌握規律 駕御靜電

靜電是一种不流動的電荷。它是在干燥的環境中由于物体的相互摩擦而產生的。歷史上,富蘭克林首先發現絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷,用毛皮擦過的硬橡膠棒帶負電荷。摩擦起電實際上是電子從一個物体轉移到另一個物体的結果。靜電會產生很多危害,如靜電產生火花可使易燃气体、導彈推進劑等著火爆炸;靜電感應和靜電放電可使各种電子元件受到破坏;靜電電壓達到一定高度時,還可能導致電子儀器工作失靈或產生誤差,從而危及武器的安全和正常的運行。

防止靜電的危害,除了從武器結构設計、元件選擇等方面提高對靜電的防護能力之外,在運輸、儲存、維修、操作中,都應充分地注意預防靜電的危害。如在對汽油、彈藥等易燃易爆物品的管理和使用過程中,要作到罐体、管道接地,在貯存間和工作間要充入一定量的惰性气体,禁止使用非金屬材料容器和工具來處理易燃易爆物品等。另外,進入可能存在靜電的房間,要穿著特別的防靜電工作服等。這些都是有效的防靜電措施。

現在人們已經“摸透”了靜電的“脾气”,并利用它來為人類效力。如复印机就是利用靜電吸附炭墨的原理工作的。此外靜電還在除塵、植絨、礦物精制等領域有著廣泛的應用。可以看出,靜電的“本質”是不坏的,只要掌握了它的特性就能趨利避害,將它駕御得服服帖帖,為我們的生產生活服務。

  (《中國國防報》 2001-9-4 第3版)