你有沒有試過在觸碰物品時,突然感到一下刺痛或聽到噼啪聲?這可能是由靜電產生的!
物質一般是中性的,即具有數量相同的正電荷粒子( 質子) 及負電荷粒子( 電子)。當中,質子的位置是固定的,電子則因為被質子拉扯,於是在質子附近活動。當一個物體被另一個物體摩擦,電子就會在兩者之間轉移,打破物體中的電荷平衡。靜電就是物件的正負電荷不平衡而引起的現象。
有時候,物體在累積了靜電後會釋放出電流,這種電流在一瞬間從一個物體轉移到另一個物體上,就像一個小型閃電。
同性相斥,異性相吸
我們一起來了解一下正電荷和負電荷的特點吧!
電荷有正負之分,同性之間具排斥力,異性之間則有吸引力。
兩個正電荷粒子會相斥。
兩個負電荷粒子會相斥。
一正一負的電荷粒子會相吸。
物料與正負電荷
不同物料對電子的束縛程度均不同,當兩個物體摩擦時,電子會由束縛較鬆散的一方轉移到束縛較緊密的另一方。失去電子的一方因而帶有正電,而得到電子的一方則帶有負電。
日常靜電現象
天氣乾燥時,物體難以透過空氣中的水分放電,令某些物體摩擦後較易累積靜電。
身體與穿在身上的衣服常會摩擦,累積靜電,到脫下衣物時引發電子流動,產生極輕微的電火花而發出「啪啪」聲。
靜電除塵紙先是以摩擦產生靜電,再以此吸附微小的塵埃。
梳頭時,膠梳與頭髮上的靜電會互相吸引,使頭髮打結。
靜電實驗(一):靜電風車
- 首先,用風筒吹向鉛筆、間尺和絲巾,使它們變得乾燥。
- 用萬用膠把大頭釘固定在桌上,並把鉛筆釘到大頭釘上。
- 以被絲巾摩擦過的間尺牽引鉛筆,就可以讓它轉圈。
在這實驗中,鉛筆是中性的,而且就算被大力摩擦亦幾乎不起電。而間尺與絲巾摩擦時,因間尺比絲巾對電子的束縛力更強,於是電子由絲巾轉移至間尺,使間尺帶有負電。
當間尺接近鉛筆,雖然鉛筆的電子並無增減,但其電子分佈受到影響,正電荷粒子變得較接近間尺,因而異性相吸,鉛筆受到間尺牽引而轉圈。
靜電實驗(二):飛天水母
- 首先,用風筒吹向文件夾、尼龍繩和絲巾,使它們變得乾燥。
- 在尼龍繩其中一端打結,並把另一端撕散成水母狀。
- 以被絲巾摩擦水母和文件夾,然後把水母從空中放在文件夾上,水母就會漂浮起來。
在這實驗中,文件夾和尼龍繩與絲巾摩擦時,因文件夾和尼龍繩對電子的束縛力均較強,所以電子經絲巾轉移至文件夾和尼龍繩,使它們都帶有負電。在同性相斥的原理下,文件夾使尼龍水母飄浮在空中。
本文由《兒童的科學》提供。