摩擦起電與感應起電

我們剛剛踏入電學世界的大門時,會遇到摩擦起電和感應起電能使物體帶電的兩種方式。那這兩種方式的起電原理是什麼呢?

在講摩擦起電的原理前,我們需要講解下物體的原子結構。

我們知道,物體是由原子組成,原子又是由原子核和圍繞核外運動的電子組成的,原子核是由質子和中子組成的。質子帶正電,中子不帶電,電子帶負電。簡單來說,就是帶負電的電子在圍繞帶正電的原子核在高速運轉。

那我們先說下,摩擦起電的原理。

兩個物體相互摩擦時,由於原子核對核外電子的吸引力不同,越外層的電子所受到的原子核的吸引力越小,所以,當兩個物體摩擦時,對電子吸引較弱的物體,它的電子就會轉移到另一方物體上。失去電子的物體就會帶上正電,得到電子的物體就會帶上負電。這就是摩擦起電的原理。

同樣,我們在講感應起電的原理前,我們先講下導體的物理模型。

由於導體中的原子核對核外電子的吸引更小,導體原子核的外層電子脫離了原子核的吸引,可以在導體內自由移動。失去電子的原子核就成了離子,離子不會移動,只會在自己的平衡位置附近做振動。這個模型是一種簡化的抽象,可以有效地解釋導體的導電現象。

當我們把帶電的物體靠近導體時,由於同性電荷相互排斥,異性電荷相互吸引,這樣就使得導體中的自由電子靠近或者原理帶電的物體。最終的結果是,使得導體的一端帶上負電,另一端帶上正電。這就是感應起電的原理。

最後提一下,

自然界只有兩種電荷,一種是正電荷,一種是負電荷。電荷總量是不變的,不管是摩擦起電還是感應起電,都沒有創造電荷,只是使電荷從一個物體轉移到另外一個物體,或者使電荷從物體的一部分轉移到了另一部分。這就是電荷守恆定律。

各位同學明白了嗎?也歡迎留言交流。

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