你有没有试过在触碰物品时,突然感到一下刺痛或听到噼啪声?这可能是由静电产生的!
物质一般是中性的,即具有数量相同的正电荷粒子( 质子) 及负电荷粒子( 电子)。当中,质子的位置是固定的,电子则因为被质子拉扯,于是在质子附近活动。当一个物体被另一个物体摩擦,电子就会在两者之间转移,打破物体中的电荷平衡。静电就是物件的正负电荷不平衡而引起的现象。
有时候,物体在累积了静电后会释放出电流,这种电流在一瞬间从一个物体转移到另一个物体上,就像一个小型闪电。
同性相斥,异性相吸
我们一起来了解一下正电荷和负电荷的特点吧!
电荷有正负之分,同性之间具排斥力,异性之间则有吸引力。
两个正电荷粒子会相斥。
两个负电荷粒子会相斥。
一正一负的电荷粒子会相吸。
物料与正负电荷
不同物料对电子的束缚程度均不同,当两个物体摩擦时,电子会由束缚较松散的一方转移到束缚较紧密的另一方。失去电子的一方因而带有正电,而得到电子的一方则带有负电。
日常静电现象
天气干燥时,物体难以透过空气中的水分放电,令某些物体摩擦后较易累积静电。
身体与穿在身上的衣服常会摩擦,累积静电,到脱下衣物时引发电子流动,产生极轻微的电火花而发出「啪啪」声。
静电除尘纸先是以摩擦产生静电,再以此吸附微小的尘埃。
梳头时,胶梳与头发上的静电会互相吸引,使头发打结。
静电实验(一):静电风车
- 首先,用风筒吹向铅笔、间尺和丝巾,使它们变得干燥。
- 用万用胶把大头钉固定在桌上,并把铅笔钉到大头钉上。
- 以被丝巾摩擦过的间尺牵引铅笔,就可以让它转圈。
在这实验中,铅笔是中性的,而且就算被大力摩擦亦几乎不起电。而间尺与丝巾摩擦时,因间尺比丝巾对电子的束缚力更强,于是电子由丝巾转移至间尺,使间尺带有负电。
当间尺接近铅笔,虽然铅笔的电子并无增减,但其电子分布受到影响,正电荷粒子变得较接近间尺,因而异性相吸,铅笔受到间尺牵引而转圈。
静电实验(二):飞天水母
- 首先,用风筒吹向文件夹、尼龙绳和丝巾,使它们变得干燥。
- 在尼龙绳其中一端打结,并把另一端撕散成水母状。
- 以被丝巾摩擦水母和文件夹,然后把水母从空中放在文件夹上,水母就会漂浮起来。
在这实验中,文件夹和尼龙绳与丝巾摩擦时,因文件夹和尼龙绳对电子的束缚力均较强,所以电子经丝巾转移至文件夹和尼龙绳,使它们都带有负电。在同性相斥的原理下,文件夹使尼龙水母飘浮在空中。
本文由《儿童的科学》提供。
