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接觸為什么會(huì)產(chǎn)生靜電,簡析靜電的原理

獨(dú)愛72H ? 來源:天晴科技說 ? 作者:天晴科技說 ? 2020-03-01 23:33 ? 次閱讀
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(文章來源:天晴科技說)
晚上進(jìn)入臥室睡覺時(shí),小朋友帶著一股驚恐的眼神問了這樣一個(gè)問題。為什么我脫掉身上衣服時(shí),看到了衣服上有藍(lán)色的光,也聽到了微弱的噼噼啪啪的聲響。小孩子對(duì)于未知的東西都充滿了興趣,于是便進(jìn)行了系統(tǒng)的解答,豐富孩子知識(shí)的同時(shí)也提升自己。

我們國家對(duì)于靜電的發(fā)現(xiàn)還是非常的早,早在西漢末年就有關(guān)于“靜電”的記載。只不過那時(shí)候是沒有靜電這個(gè)名字,人們只是發(fā)現(xiàn)了一些靜電的神奇現(xiàn)象,并記載下來了這些奇特現(xiàn)象。西晉張華撰寫的《博物志》中有著這樣的記載:“今人梳頭、脫著衣時(shí),有隨梳、解結(jié)有光者,也有咤聲”。這句話的現(xiàn)代解釋就是說:人們?cè)谑犷^或者穿脫衣服時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生摩擦起電,可以看到明顯的小火花,并能聽到微弱的響聲。這部書中的記載,是我國歷史上對(duì)于靜電最詳細(xì)的記載。

而國外對(duì)于靜電的發(fā)現(xiàn)也是比較早,早在2500年前左右,古希臘哲學(xué)家塔勒斯在研究天然磁石的磁性時(shí),就在無意間發(fā)現(xiàn)琥珀在經(jīng)過絲綢、法蘭絨的摩擦之后,也有類似于磁石能吸引輕小物體的性質(zhì)。這也是歷史上有記載的,最早的進(jìn)行靜電實(shí)驗(yàn)者。

接觸為什么會(huì)產(chǎn)生靜電,簡析靜電的原理

物質(zhì)都是由分子構(gòu)成,分子由原子組成。原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)為:電子、中子、質(zhì)子。在科學(xué)上定義質(zhì)子帶有正電、電子帶有負(fù)電、中子不帶電。在正常的情況下(不受外力和外界能量情況下)原子內(nèi)部的質(zhì)子數(shù)量與電子的數(shù)量是相等的,也就是它們整體對(duì)外不顯電性。但是這個(gè)平衡狀態(tài)并不是一成不變,它可以被打破。外界的能量就能夠打破原子這個(gè)“不顯電性”平衡,能夠使得原子呈現(xiàn)出帶電狀態(tài),這些能打破平衡的能量一般包括動(dòng)能、熱能、化學(xué)能等。

這些外界能量之所以能夠打破這個(gè)平衡讓原子呈現(xiàn)帶電狀態(tài),是因?yàn)樵谶@些能量作用下,它可以讓環(huán)繞在原子核周圍的電子脫離正常運(yùn)行軌道,使得原子失去一個(gè)電子而帶正電,也就是物質(zhì)對(duì)外呈現(xiàn)出帶電狀態(tài)。

兩物體之間摩擦(也可以說是接觸,摩擦可以理解為不斷的接觸與分離的過程)會(huì)打破原子內(nèi)部的原有電荷平衡,使物體帶電,這也就是物理學(xué)上常說的摩擦起電。在兩物體摩擦接觸過程中,不同物體的原子核對(duì)電子束縛能力不同,導(dǎo)致物質(zhì)容易得電子或者失電子,這就會(huì)導(dǎo)致其中某一個(gè)物體因失去一些電荷而帶正電,另外一個(gè)物體因得到電荷而帶負(fù)電。在摩擦接觸結(jié)束要分離時(shí),得失的電荷難以得到中和,就會(huì)導(dǎo)致物體帶電,也就是產(chǎn)生了靜電。

這一點(diǎn)在初中物理學(xué)中有介紹到,用絲綢和玻璃棒摩擦產(chǎn)生正電荷,用毛皮和橡膠棒摩擦產(chǎn)生負(fù)電荷,人體的靜電主要就是由衣服之間摩擦形成。
(責(zé)任編輯:fqj)

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