收集静电来发电

刘际璇

没有人喜欢静电，尤其是在冬天。当西伯利亚冷气团取代了太平洋暖风，静电开始在干燥的空氣中肆虐。如脱衣服时，蓝光与噼啪作响同在;梳头发时，发丝自动“飘”起来;拉门把手、开水龙头时，更是随时把人“电”得活蹦乱跳。

那么，人们能不能把讨厌的静电收集起来，让它们在摩擦中联合起来，取代三峡发电？物理老师郑重地说：“别做梦了！”不过，有教授幽默地说：“梦就梦呗，万一成真了呢？”既然不收钱，那我们就跟着教授做一回梦吧。

学过中学物理的人都知道，日常静电电压虽可高压万伏，但电流很小，发电是绝对不可能的事。话虽如此，仔细想想却让人疑窦丛生：静电的电压为什么那么高，而电流又为什么那么小？按照欧姆定律解释，人体电阻一定的话，电压越高，那么电流不应该越大吗？不仅如此，既然电流小，为什么还能噼噼啪啪蛰得人生疼，却又不危及生命？

掸掸静电上的灰尘，我们接着看真相。都说摩擦起电，其实起电的不是摩擦。不同材料的表面只要接触，一方的部分电子就会转移到另一方上，让前者带正电，后者带负电。所以，严格地说是接触起电。然而，日常静电电量很小，只有几微库仑，可为什么电压不小？我们知道，电容器中的电压（U）等于其所带电量（Q）的绝对值除以其容纳电量的能力电容（C），即U=Q/C。换而言之，即便电量很小，但如果电容更小，电压就会很高。简单地说，在冬季空气干燥、摩擦衣物绝缘等日常条件下，人体与周边环境近似构成的电容器，其电容只有一百到一千皮法，被电量一除，电压就会高达成千数万伏了，这就是静电电压很高的原因。

再来看静电放电。在日常条件下，尽管有成千数万伏静电加身，但并没有形成电流穿过人的身体，所以计算电流电压的法宝欧姆定律根本用不上。从道理上来说，当人去摸金属门把手时，已经与人体间有了电势差，形成了电流，于是放电。但因为静电的电量太小了，在瞬间放电后，还没等它穿过人体，电流早已偃旗息鼓，所以静电不会危及生命。

所有的一切看起来都毋庸置疑，但能不能把它收集起来，取代三峡水电站的发电呢？日常生活中的静电由于放电时间实在太短，摩擦转移的电荷瞬间跑掉，电压、电流骤降为零。据估算，噼啪的小火花释放的电能每次才0.5焦，有时甚至只有0.06焦。假设每人每天被静电“噼啪”20次，按每次0.5焦算，人均日静电发电10焦，每月发电则为0.0000833瓦特，而三峡水电站每月平均发电是61亿瓦特。这样看来，收集静电来取代三峡水电站的发电是一个不可能实现的梦。

不过，有位俄罗斯科学家制造出了一台能从干燥空气中收集静电的装置，可以把静电转换为直流电或交流电，只是这项发明目前尚在进一步的研究之中。

梦，是科学发展的未来。或许有一天，静电能发电，真的会取代三峡水电站的发电。只不过，这个梦或许要做得久一点。