1.摩擦為什么能生電
不同的物體所約束電子的能力不同所以在他們相互接觸時會發生電子的轉移而使二個物體帶上等量的異種電核。
任何兩個物體磨擦,都可以起電。18世紀中期,美國科學家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。物體因磨擦而帶的電,不是正電就是負電。科學上規定:與用絲綢磨擦過的玻璃棒所帶的電相同的,叫做正電;與用毛皮磨擦過的橡膠棒帶的電相同的,叫做負電。
磨擦起電只是一種現象。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,電子繞著原子核運動。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,就顯示出還正電;相反,本來是中性的物體,當得到電子時,它就顯示出帶負電。
兩個物體互相磨擦時,其中必定有一個物體失去一些電子,另一個物體得到多余的電子。如用玻璃棒跟絲綢磨擦,玻璃棒的一些電子轉移到絲綢上,玻璃奉因失去電子而帶正電,絲綢因得到電子而帶等負電。用橡膠棒跟毛皮磨擦,毛皮的一些電子轉移到橡膠棒上,毛皮帶正電,橡膠棒帶著等量的負電。
同種材料磨擦起的原因。
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,并且有的材料摩擦可以帶同性正電荷,有的摩擦后可以帶同性負電荷。在排除了外界的影響(如通過其它導體導走電荷等)之后,實驗仍能得到相同的結果。
將介質表面污染考慮進去從而來解釋此現象。
因為介質在未摩擦之前會在周圍的環境中受到了一定程度的污染,污染的結果是介質和污染物之間因接觸而產生了偶電層。摩擦會使一部分污染脫離介質表面,從而脫離部分的介質與污染之間的偶電層也隨之分離使介質帶上電荷。因為介質相同,且污染物也相同,這里偶電層也是相同的,故偶電層脫離時,介質上帶上同種電荷。
2.為什么摩擦會起電
一、靜電現象及產生原因
在干燥的冬春季節,晚上睡覺之前,關掉燈,在暗中脫混紡毛衣(或毛腈套衫),會看到閃爍的火花,還伴隨著“劈啪”聲。有時當你的手指觸及門把、水龍頭、椅背等金屬器物或兩人互相觸及時都有電擊感;這些是什么緣故造成的呢?
上述現象都是由于摩擦起電造成的,摩擦為什么會起電呢?原來,物質的原子都是由帶正電的原子核和帶負電的電子構成。通常情況下正負電荷總數相等,所以物體對外不顯示帶電,在摩擦過程中,一部分電子會從束縛能力弱的物體轉移到束縛能力強的物體上,這樣失去電子的物體就因缺少電子而帶正電,得到電子的物體就因多余電子而帶負電。所以摩擦起電并不是我們創造了電荷,而是電子發生轉移,使物體上正負電荷數目不等造成的。
二、靜電現象的危害及防止
有關專家曾做過測試:用玻璃棒在化纖布料上摩擦20下,馬上用儀器測量,結果表明,最高電壓可達到1.5萬伏。脫純滌綸衣服瞬間可產生5萬-10萬伏高電壓。靜電對人體有一定程度的危害,當靜電電壓達到2000伏時,手指就有感覺了;超過3000伏時就有火花出現,手指并有針刺似的痛感;超過7000伏時,人就有電擊感。
在地毯上行走的人,與地毯摩擦而帶大量的電,當他伸手去拉金屬門把手時,手與金屬把手(上面有感應電荷)間會產生火花放電,使人產生觸電的感覺。如果在工廠和實驗室里,發生這種火花放電,還可能由此而引起火災。飛機飛行時,與空氣摩擦而帶的電如果在著陸過程中沒有導走,當地勤人員接近機身時,人與飛機間可能產生強烈的火花放電,嚴重時可能將人擊倒。專門用來裝汽油或柴油等液體燃料的油罐車,在灌油、運輸過程中,油與油罐摩擦、撞擊而帶上大量電荷,如果不及時導走,積累到一定程度,會產生電火花,點燃液體燃料引起爆炸。在醫院的外科手術臺上,也出現過靜電火花使乙醚爆炸的事件。
防止靜電危害的基本辦法,是盡快把產生的電荷導走,避免靜電的積累。最簡單而又可靠的辦法是把電荷引入大地。油罐車是靠一條拖在地上的鐵鏈把靜電導走。飛機的機輪上通常都裝有搭地線,也有用導電橡膠做機輪輪胎的,著陸時它們可將機身的靜電導走。在地毯中夾雜0.05mm~0.07mm的不銹鋼絲導電纖維,用來引走靜電荷等。
三、靜電現象的應用
跟其他物理現象一樣,靜電現象也可以利用。隨著科學技術的發展,靜電的應用已有很多種。主要是控制帶電物體(粒子)的運動。如靜電除塵,設法使空氣中的塵埃帶電,在電力作用下塵埃被吸引到達電極而被收集;靜電復印既迅速又方便,可把圖書、資料立即復印在紙上;靜電噴涂包括靜電噴漆、靜電植絨、靜電噴撒、油墨噴射印刷等也是利用靜電的實例;根據不同粒子在靜電場中表現的行為不同,可以把它們分開,這是靜電分離,可用來選種、選礦等;在能量轉換方面,可以用靜電場作為媒介來實現機械能與電能間的相互轉化。隨著科學技術的發展,靜電技術將有更廣泛的應用。
3.摩擦生電的原理
通俗的解釋是質子帶正電,電子帶負電,當兩個物體在摩擦時,其中一個物體的電子就會被另一個物體中的質子吸引得到了電子,那么這個物體的電子數就會比質子數多,所以帶了負電;另一個物體失去了電子,質子數比電子數多,從而帶正電。其實質是電荷的轉移。
不同的物體所約束電子的能力不同所以在他們相互接觸時會發生電子的轉移而使二個物體帶上等量的異種電荷。
摩擦過的物體具有吸引輕小物體的性質,這就是摩擦起電的現象。其實質是電荷的轉移。
摩擦生電應該是摩擦起電,因為電不會創生。
擴展資料
摩擦起電的危害
我們穿的化纖衣服,用的塑料制品,都是摩擦起電的良好棲息處所,使用不久就沾上一層灰塵,使它們黯然失色了。
在紡紗機上,摩擦使纖維帶電后互相排斥散開,給加拈成紗造成困難;在印刷機上,受滾筒擠壓而摩擦帶電的紙常常吸在鋁板或滾筒上,影響連續印刷;在煤礦里,摩擦起電放出的電火花會引起瓦斯爆炸。
在干燥的環境里,如果你穿著塑料底鞋在干凈的地板或地毯上長時間行走之后,伸手去抓金屬門把,也許會“啪的一個小火花跳到你的手上,把你電了一下。
參考資料來源:百度百科-摩擦生電
參考資料來源:百度百科-摩擦起電
4.為什么摩擦會起電
摩擦起電的英文解釋為:electrification by friction 1.原子核+電子,我們知道物質有分子構成,分子由原子構成,而原子又是由原子核和繞原子核高速運動的電子所構成。
電子帶負電,原子核帶正電。 2.電子的轉移,因為這種電荷不流動,被稱為“靜電”人體靜電的電壓最高可達2萬伏左右。
在冬天干燥的空氣里人體會帶電,自要人一走動,空氣與衣服之間的摩擦就使人體儲存了靜電。因此,當手觸及門上的金屬把手等導體就會放電,感覺就像被麻了一下。
3.同種電荷互相排斥,異種電荷相互吸引。