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摩擦为什么会起电?电子为何会因摩擦而转移
时间:2024-12-23 15:28:44
答案

摩擦生电的实质是一种“接触带电”现象。两种物质相互摩擦时,会发生紧密的接触,同时由于摩擦时产生的热,促使分子运动加快,从而引起较多的电子转移。那么电子具体是从哪种物质向另一种物质上转移呢?这跟两种物质的材料和环境温度有关。比如说,在常温下用丝绸摩擦玻璃棒,电子就会从玻璃棒表面转移到丝绸表面上去,所以玻璃棒带正电;当环境温度升高到一定程度时,电子的转移方向就会完全相反,从丝绸表面向玻璃棒表面转移,于是玻璃棒就带上了负电。

影响摩擦生电的因素很多,主要有表面杂质层、物体的温度和物体表面的粗糙情况。例如,当玻璃棒表面的摩擦系数大于0.18时,摩擦的结果就会使玻璃棒带上负电;相反,当玻璃棒表面的摩擦系数小于0.18时,摩擦的结果就会使玻璃棒带上正电。

任何物理现象的发生,都是在一定的条件下相对而言的。生活中的任何“经验规律”,都不能绝对化。

物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子儿而侵入其他的原子B,A原子因缺少电子数而带有正电现象,称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。

造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。

当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的"接触分离"起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是"接触分离"起电。

因为气体也是由分子、原子组成,当空气流动时分子、原子也会发生"接触分离"而起电。所以在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电,当静电积累到一定程度时就会发生放电。

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