我想插座上的电火花您一定见到过，一般只有在插插头或者拔插头时出现，并伴有“啪”的一声，经常让我们心里一颤，为什么会出现这种现象呢？电火花危险吗？我们怎么做才能避免这种情况呢？这篇文章中我们详细介绍。
我们经常会把插座放在隐蔽处，光线会比较暗，插头插上去产生的火花就格外明显。不论十几块钱的插座还是上百元的插座都避免不了这个问题。简单来说这是由于空气被较高的电场击穿后产生的，击穿空气并不要求电压有多高。
为了能够更加清楚，我们把插头和插孔放大来分析，图中两片绿色的部分一片是插头部位，另一片是插孔部位。
击穿空气的场强是在室温，标准大气压，干燥空气下是三百万伏/米，场强的单位在生活中不常用到，你可以简单认为它是一个描述给定距离下的电压大小的单位，给定距离下电压越大，场强越大。当然你也可以理解为给定电荷时电荷受到的力，力越大场强越大。插座里的电压是交流电，我们假设拿在手中没有接通的插头电压和大地是相同的，则三项插座孔中左侧和右侧两个孔会和手中的插头产生0-220v的电压差，中间的插孔因为是地线，所以和我们手中的电压相同。所以电火花只可能出现在交流电三项插孔中左右两侧的插孔中。
场强E:3000000伏/米
电压V:0-220伏
间距：0-73微米
根据刚才电场强的定义，我们算出，为了击穿空气所需要的距离是0-73微米。73微米（0.073毫米），比0.1毫米略小一点，在刻度尺上几乎分辨不出来，但实际生活中发生击穿的距离远高于73微米，甚至有可能是几毫米，至于原因我们一会儿再介绍。
这幅图中我们只是从理论上计算出220V交流电下击穿空气时两个金属面所需最长的间距。
在上图中的红色区域内的空气有可能被电离（击穿）。
我们一直用“击穿”这个词，这是一个怎样的过程呢？
空气主要由氮气和氧气组成，在常见的温度下都是非常稳定的气体，不会分解也不会电离。但如果在某一限定区域里有电场存在，且电场足够强，氧气和氮气里比较稳定的电子就会在电场的作用下脱离原子核束缚，往电压较高的方向流动，这样的过程就是电离，如果场强大，大量的电子挣脱束缚朝一个方向跑出去，原本不导电的空气就形成了一个导电的通路，这就是电场击穿空气。注意，这时电火花尚未出现。
氧气分子的中央两对电子形成共价键把两个氧原子核牢牢吸在一起，这两对儿电子的能量状态非常低，他们想跑出来需要吸收很多能量，这并不容易；而想让另外几个电子（四周）挣脱束缚则相对简单，实际的数据是，每个电子只要吸收12.5电子伏特的能量就可以挣脱束缚。1电子伏特是代表一个电子在1伏特电压差下获得的能量。这是一个非常小的单位，1电子伏特乘以10后面接18个零，能量还不到2焦耳。在强电场存在时电子不但吸收了12.5电子伏特的能量挣脱了束缚，在飞行中还被加速撞到其他氧分子上，把本来稳定运行在的氧、氮分子周围的电子也撞了出来，这样一级接一级地发展下去，大量的电子就开始顺着同一方向运动。一条可以导电的通路就形成了。注意，这时电火花尚未出现。
只有当电子飞了一段距离重新被氧、氮原子核抓回自己周围时（电子从高能级跃迁到低能级时），才会向外辐射电磁波，有些电磁波人眼是看不到的，不过有些是可以看到的（波长在400-700纳米的电磁波），能不能看到光，光是什么颜色的完全取决于电子向低能级跃迁时能极差的大小，具体可以参考光电效应。这样我们终于看到了电火花。而同时我们还听到了声音，这是由于短时间放出大量的光和电磁波加热了周围的空气，空气受热后会迅速膨胀，这种膨胀积压周围空气，一波一波传出去，就是声波了。最终我们会听到“啪！”的一声。
啪的一声出现时，空气更容易被击穿，因为空气的温度之前可能是20℃，但发生电火花处的温度可能有几百或者上千摄氏度，这种高温下氧气和氮气分子外围的电子甚至不需要电场存在，仅凭热运动就可以摆脱原子核的束缚而电离。所以电火花出现后，更加剧了后续电火花的产生。但由于我们终将把插头插进插孔，所以当他们完全接触了以后，就不会在产生电火花了。
总的来说电火花产生的过程和闪电的现象确实有很多相似之处。不同之处在于电流电插座总是在源源不断提供电荷，保持电压恒定。而云层中一旦出现了闪电，则一部分电荷就被消耗掉了，只能等待云层、雨滴继续摩擦产生新的电荷，知道场强超过300万伏/米才会出现下一次闪电。
刚刚提到过，电火花发生时插头和插座间距可以远超过73微米。这是由图中红框内的表面缺陷导致。这些表面缺陷都是些小突起，总之是相对于整个平面来说曲率明显增大的地方。火花最先出现在这里。即便没有小突起，在插头金属的拐角处其实也是曲率较高的地方。
如果电源线的插线头是那种镀镍圆柱型的，表面光滑，那么电火花发生的就不会很剧烈频繁，不过这还要看你的插座插线孔铜片的表面处理精细不精细，所以为了避免电火花你买更好的供电线有时也只是一厢情愿，你也要配一个好的排插才可以。
电火花不光在插座上产生，在我们脱毛衣、梳头、摸门把手时也会出现，那时的电场强度也会很高，但不会致死，致死的原因在于电流通过心脏的时间和强度。但是由于插头电火花在产生时，插座另一端连接着市电，可以源源不断供给电荷用来放电，产生火花，所以插座上产生电火花时被电离的通道上有较大的电流，加热空气的范围如果非常大时你的手也许会被烧到，即便没有烫到手，有时金属插头上都会看到一个烧糊了的坑点，所以最好注意安全。
比较遗憾的是电火花避免不了，如果你非常害怕见到它，那么每次插插销时先把排插断电，然后把插头插好，最后再给排插合上开关。虽然给排插合上开关的过程一样会产生电火花，但是因为这时已经有更好的隔离或防护，你并不一定暴露在电火花范围内，所以心里上更踏实一些，身体也更安全一些。
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