Vào mùa đông, hanh khô, mỗi khi chạm vào vật gì đó, không ít người có cảm giác điện giật. Đây là kết quả của một hiện tượng vật lý.
Bạn đang đi trên tấm thảm len, với tay tới tay nắm cửa và đột nhiên cảm giác điện giật xuất hiện. Cảm giác tái diễn với nhiều vị trí khác như áo, cầu thang kim loại, thảm len và chỉ xảy ra trong mùa đông. Nguyên nhân của nó đã được các nhà vật lý giải mã.
Kết quả của sự tĩnh điện
Tĩnh điện là sự tích tụ của điện tích. Để hiểu về sự tĩnh điện, chúng ta cần tìm hiểu bản chất của vật chất. Vật chất được cấu thành từ các nguyên tử, với 3 loại hạt nhỏ hơn. Đó là electron mang điện tích âm. Proton mang điện tích dương. Cuối cùng là neutron không mang điện tích.
Thông thường, các electron và proton luôn cân bằng nhau trong một nguyên tử. Đó là lý do vì sao mọi vật đều trung tính về điện.
Nhưng các hạt electron rất nhỏ, có trọng lượng không đáng kể. Việc cọ xát hay ma sát có thể cung cấp năng lượng cho electron, để chúng tách khỏi nguyên tử. Sau đó, nó tấn công các nguyên tử khác, di chuyển giữa các bề mặt khác nhau.
Khi điều này xảy ra, vật thể đầu tiên còn lại có nhiều proton hơn electron và sẽ mang điện tích dương. Theo Ted-ED, vật thể có nhiều electron mới chuyển đến sẽ mang điện tích âm. Hiện tượng này được gọi là mất cân bằng điện tích hay tách điện tích.
| |
| Nhiều người giật mình vì có cảm giác điện giật mỗi khi chạm vào tay nắm cửa trong mùa đông. Ảnh: Metafloss. |
Tuy nhiên, thiên nhiên luôn có xu hướng cân bằng nên khi hai vật mang điện tích trái dấu gặp nhau, những hạt electron tự do sẽ nắm lấy cơ hội đầu tiên để di chuyển tới nơi cần chúng nhất, hoặc nhảy ra khỏi vật thể mang điện tích âm hay tràn vào vật thể đang mang điện tích dương. Hành động này là nỗ lực khôi phục lại trạng thái cân bằng điện tích trung tính.
Sự dịch chuyển nhanh chóng này được gọi là xả tĩnh điện và được đặc trưng bởi tia lửa xẹt qua. Quá trình này không xảy ra với mọi vật, nếu không bạn sẽ luôn bị điệt giật.
Chất dẫn điện như kim loại hoặc nước muối có các liên kết electron yếu, nhưng nó dễ dàng nhảy ra giữa các phân tử. Mặt khác, chất cách điện như nhựa, cao su, thủy tinh, có liên kết electron chặt hơn nên không dễ nhảy sang các nguyên tử khác.
Sự tích tụ điện năng thường xảy ra khi vật thể liên quan là chất cách điện. Chẳng hạn, bạn đi trên thảm, các electron trên cơ thể sẽ chà lên bề mặt. Chiếc thảm bằng len cách điện sẽ chống lại việc mất electron của chính nó. Cơ thể của bạn với tấm thảm vẫn trung hòa về điện nhưng đã có một điện tích phân cực giữa hai cá thể. Và khi bạn chạm vào tay nắm cửa thì “xoẹt” - kim loại từ tay nắm đã truyền electron liên kết yếu qua tay bạn để thay thế cho số lượng mà cơ thể bạn bị mất.
Thạc sĩ Nguyễn Việt Dũng, Giám đốc Trung tâm Điện tử y sinh, Đại học Bách khoa Hà Nội, cho biết nhiều trường hợp tĩnh điện như lóe tia sáng tựa lưới bắt muỗi, cũng có trường hợp truyền điện xuống chân và sàn nhà làm tê nhẹ cơ thể.
| |
| Tóc là vị trí dễ bị tĩnh điện nhất. Ảnh: Getty. |
Theo Accuweather, Stevespanglerscience, tóc là nơi dễ sinh ra tĩnh điện, dựng ngược lên khi thời tiết hanh khô. Nguyên nhân là tóc có cấu tạo giống như móng tay, nên khi bị hư tổn, tóc không có khả năng duy trì độ ẩm và tự phục hồi. Vì vậy, khi độ ẩm của tóc mất đi do điều kiện khô hanh, chúng dễ sinh ra tĩnh điện hoặc ma sát với lược chải, quần áo len...
Dòng điện do quá trình tĩnh điện tạo ra điện trường rất yếu, không ảnh hưởng đến cơ thể hay sức khỏe con người. Tuy nhiên, sự tĩnh điện này có thể trở thành nỗi khiếp sợ, phá hoại thiên nhiên. Trong vài điều kiện cụ thể, phân bố tĩnh điện xảy ra với mây.
Sự mất cân bằng điện tích bị trung hòa khi truyền sang vật thể khác như tòa nhà, mặt đất hoặc những đám mây sẽ tạo thành tia sáng lớn, hay còn gọi là sét. Tương tự việc ngón tay có bạn có thể bị giật vài lần tại một điểm, sét cũng có thể đánh cùng điểm nhiều lần.
Cách giải quyết hiện tượng tĩnh điện vào mùa đông
Để loại bỏ hiện tượng tĩnh điện trong mùa đông, chúng ta dựa trên cơ chế vật lý của nó. Đầu tiên, bạn cần chú ý một số chất liệu quần áo có khả năng tích điện nhiều hơn như len, đế giày cao su. Do đó, bạn có thể chọn các trang phục với vật liệu là vải tự nhiên như cotton.
Đế giày da ít có khả năng thu hút các electron. Trong khi đó, chất liệu cao su lại là chất cách điện mạnh, tăng khả năng gây tĩnh điện khi đi qua tấm thảm bằng len, nylon. Do đó, bạn nên chọn giày da đi vào mùa đông.
Ngoài ra, bạn cũng có thể mang theo vật kim loại trong người như chùm chìa khóa để hấp thụ phần lớn chấn động do hiện tượng tĩnh điện gây ra. Mùa đông, chúng ta cũng nên bổ sung độ ẩm trong không khí ở phòng ngủ, nơi làm việc. Điều này giúp giải phóng các electron tự do di chuyển trong phòng.
Thoa kem dưỡng trên da cũng là cách giúp cơ thể bạn duy trì độ ẩm, hạn chế khả năng bị tĩnh điện.
| Phóng to |
| PV Tuổi Trẻ cũng... phóng ra điện - Ảnh Q.H. |
Phóng viên cũng... phóng ra điện
Anh Chinh từ từ lấy trong túi mình ra một đôi dép nhựa và đi vào chân, thay đôi dép da rồi anh đứng lên và yêu cầu PV Tuổi Trẻ bỏ dép ra rồi mang đôi dép da của anh. Anh cũng lấy một ít nước đổ xuống nền nhà, và hướng dẫn cách cầm bóng điện theo đúng vị trí tay phải.
Anh bảo cô phóng viên làm giống anh, chà qua chà lại phần bóng đèn tiếp xúc với nền nhà. Một lần, hai lần... bóng đèn vẫn chưa sáng. Anh tiếp tục giúp cô phóng viên chà bóng đèn..., bỗng bóng từ từ “rụt rè” nhấp nháy. Chà đi chà lại vài lần nữa, bóng đèn từ từ sáng lên. Thật hồi hộp. Chuyện gì đã xảy ra đây? Tại sao con người lại có khả năng phóng điện dễ dàng vậy? Hay là anh Chinh có bí quyết gì giúp mọi người tự phóng điện?Chưa ai hiểu sự thể ra sao thì anh Chinh bảo cô phóng viên đưa đôi dép da cho anh và anh từ từ cầm một chiếc lên. Lúc này mọi người mới thấy phía cuối chiếc dép có dính một miếng băng keo trong. Anh từ từ tháo miếng băng keo trong ra và lấy tay kéo phần đế của chiếc dép ra, bên trong lộ rõ một môtơ nhỏ xíu và một cục pin.
Đưa cho mọi người xem xong, anh lại dán chiếc dép lại, phía mặt dép tiếp xúc với lòng bàn chân có một sợi dây điện nhỏ xíu lòi lên: “Tôi phóng ra được điện là nhờ bộ dụng cụ này!”. Không khí trong phòng như giãn ra, nhưng rồi lại căng lên trong sự ngạc nhiên tiếp theo của mọi người. Tại sao với dụng cụ chút xíu như vậy mà ai mang vào cũng có thể lại phóng ra được điện? Tại sao luồng điện áp lên đến gần 850 volt chạy qua người mà anh vẫn bình chân như vại?Anh Chinh kể: “Khi xem chương trình truyền hình tôi thấy nghi ngờ, vì tôi tin không thể nào có người phóng ra điện được. Mỗi lần tôi xem thấy anh Nguyễn Văn Nam phát sáng điện là anh nghe có tiếng rít lên “giống y hệt như tiếng kêu của tăngphô điện tử, dùng cho đèn xài bình, cứ mỗi lần bóng đèn sáng lên thì tôi lại nghe tiếng tăngphô kêu...”.
Xem xong chương trình, anh đến ngay báo Tuổi Trẻ trình bày sự ngờ vực của mình. Và anh đã về làm thí nghiệm để chứng minh. Sản phẩm “phóng điện” của anh ra đời với một tăngphô bằng đầu ngón tay lấy từ cái quạt giết muỗi của Trung Quốc, còn pin thì lấy pin của điện thoại di động. Chiếc dép da được anh xé ra và nhét vào dưới đáy dép, dán lại. Và chỉ cần đi chiếc dép này, ai cũng đều trở thành “người phóng điện”, tha hồ làm bóng điện sáng lên...
| Phóng to |
| Chiếc dép phóng điện - Ảnh Q.H. |
Lý giải vấn đề với PV Tuổi Trẻ, anh Chinh phân tích: "Trong cơ thể người chỉ tồn tại các dòng điện rất nhỏ như điện tim, điện não, điện cơ mà chỉ có các thiết bị hiện đại mới đo được. Vậy tôi có phải là một người đặc biệt có khả năng dẫn điện? Xin thưa rằng không! Tất cả mọi người chúng ta đều có trong cơ thể 70% trọng lượng là nước.
Ngoài ra còn có nhiều loại muối khoáng, mà nước muối lại là một dung dịch dẫn điện khá tốt. Chắc hẳn nhiều người trong chúng ta đã từng làm hoặc thấy anh thợ điện dùng bút thử điện chạm vào ổ điện và một bóng đèn nhỏ lóe lên. Điều khiến mọi người thấy “phi thường” chính là làm cho một bóng đèn lớn sáng lên. Thật ra nó sáng lên là nhờ nguồn điện của một bộ tăngphô điện tử được lấy từ một chiếc đèn sạc bán đầy rẫy trong các tiệm điện.Khi dòng điện chạy qua người, nếu như tần số điện càng cao thì cảm giác bị điện giật càng giảm, vì tác động của dòng điện lên cơ thể người còn phụ thuộc rất nhiều vào tần số dòng điện. Khi tần số dòng điện rất thấp [dưới 10 Hz] hoặc rất cao [1.000 Hz trở lên] thì tác dụng sinh lý lên cơ thể con người càng ít. Nói cách khác, con người có khả năng chịu được dòng điện xoay chiều tần số cao tốt hơn. Điều này được ứng dụng trong các thiết bị phẫu thuật cắt đốt điện thường thấy tại các bệnh viện”.“Còn có một mẹo nhỏ nữa - anh Chinh nói - đó là tại sao tôi phải để nguồn điện dưới dép phải và bóng đèn cũng phải cầm ở tay phải, đó là tránh cho luồng điện chạy qua tim. Nếu như cầm bóng đèn tay trái và nguồn điện nằm dép trái, hoặc tay cầm bóng đèn phía bên phải thì rất nguy hiểm”. Anh Chinh cũng cảnh báo: “Vì tôi là người rành điện nên có thể thử nghiệm, làm phóng điện như thế này rất nguy hiểm và mọi người không nên làm theo như tôi, vì tôi sẽ không chịu trách nhiệm nếu như xảy ra hậu quả xấu nào”.
|
PV Tuổi Trẻ đã có buổi làm việc với các cán bộ bộ môn điện ứng dụng [khoa điện - điện tử ĐH Bách khoa, ĐH Quốc gia TP.HCM]. Hầu hết cán bộ của bộ môn đều khẳng định không có hiện tượng người phóng ra điện. Vì với mạch điện một chiều giống như anh Chinh làm, anh không bị điện giật là do dòng điện chạy qua người nhỏ, cộng với tổng trở [hay có thể hiểu nôm na là nguồn lực cản trở dòng điện, bao gồm pin, con người, bóng đèn] lớn dẫn đến không bị điện giật, nếu có cũng chỉ là cảm giác tê tê. Lý giải cho việc nguồn điện áp qua người anh Chinh đo được lớn đến hàng trăm volt, theo cán bộ của bộ môn điện ứng dụng, lúc này anh Chinh giống như là một sợi dây nối giữa một đầu của mạch điện hở và đầu còn lại của dây điện, cho nên điện áp đo được qua điện kế cao cũng là điều bình thường. Ngoài ra còn một trường hợp nữa mà mọi người thường lầm tưởng là phóng điện đó là trường hợp tĩnh điện. Nếu một người đi giày da, thường chà xát mạnh trên những tấm nhựa, cao su... thì người đó cũng tích điện gọi là tĩnh điện. Nếu gặp không khí khô của mùa lạnh, mặc quần áo kỹ khiến điện không xả ra được, thì người đang tích điện đó cũng làm cho bóng đèn lóe sáng lên. Trường hợp này nếu đụng vào ai thì người đó cũng sẽ có cảm giác tê tê, nhưng chỉ một hoặc hai giây mà thôi. |
Tin bài liên quan
Gặp người phóng điện thứ hai
NGUYỄN PHAN