摩擦起電
基本介紹
摩擦起電(electrification by friction)是電子由一個物體轉移到另一個物體的結果,使兩個物體帶上了等量的電荷。得到電子的物體帶負電,失去電子的物體帶正電。因此原來不帶電的兩個物體摩擦起電時,它們所帶的電量在數值上必然相等。摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現象。
兩種電荷:自然界中只存在兩種電荷。規定絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫正電荷,用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫負電荷。
電荷間的相互作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
任何兩個物體摩擦,都可以起電。18世紀中期,美國科學家本傑明·富蘭克林經過分析和研究,認為有兩種性質不同的電,叫做正電和負電。物體因摩擦而帶的電,不是正電就是負電。
實質:摩擦起電的實質是電荷的轉移[2]。
原因簡介
近代科學告訴我們:任何物體都是由原子構成的,而原子由帶正電的原子核和帶負電的電子所組成,電子繞着原子核運動。在通常情況下,原子核帶的正電荷數跟核外電子帶的負電荷數相等,原子不顯電性,所以整個物體是中性的。原子核里正電荷數量很難改變,而核外電子卻能擺脫原子核的束縛,轉移到另一物體上,從而使核外電子帶的負電荷數目改變。當物體失去電子時,它的電子帶的負電荷總數比原子核的正電荷少,就顯示出帶正電;相反,本來是中性的物體,當得到電子時,它就顯示出帶負電。
兩個物體互相摩擦時,因為不同物體的原子核束縛核外電子的本領不同,所以其中必定有一個物體失去一些電子,另一個物體得到多餘的電子。如用玻璃棒跟絲綢摩擦,玻璃棒的一些電子轉移到絲綢上,玻璃棒因失去電子而帶正電,絲綢因得到電子而帶着等量的負電。用橡膠棒跟毛皮摩擦,毛皮的一些電子轉移到橡膠棒上,毛皮帶正電,橡膠棒帶着等量的負電。
摩擦起電的原因
利用一些容易起電的同種材料進行相互摩擦,兩個摩擦表面就能夠出現帶電現象。通過進一步的實驗表明:兩個表面所帶電荷為同性電荷,並且有的材料摩擦可以帶同性正電荷,有的摩擦後可以帶同性負電荷。在排除了外界的影響(如通過其它導體導走電荷等)之後,實驗仍能得到相同的結果。
原子由帶負電荷的電子和帶正電荷的原子核構成,原子核所帶的正電荷與源自所帶的負電荷在數量上相等,因此原子呈電中性,原子構成的物體也呈電中性。不同物質的原子核束縛電子的本領不同。兩個物體摩擦時,哪個物體的原子核束縛電子的本領弱,它的一些電子就會轉移到另一個物體上,失去電子的物體因缺少電子而帶正電,得到電子的物體因有多餘的電子而帶等量的負電。
視頻
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參考文獻
- ↑ 馬克思教授終於揭開「摩擦起電」曠世之謎! ,搜狐,2019-09-11
- ↑ 為什麼說摩擦起電的本質是電荷的轉移,而不是電子的轉移? ,知乎,2019-08-18