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除了摩擦起电外还有哪些方式能使物体带电(还有什么可以摩擦起电)

导语:除了摩擦起电外,还有哪些方式能使物体带电呢?

自从人类发现了电后,电就给人类带来了光明,可是,电的危害也是无处不在的。我们知道,人体所能承受的最大电压为36V,人一旦基础的电压超过36V后,人就有灼伤、痉挛,甚至死亡的危险。那么,使物体带电的方式有哪几种呢?

第一:摩擦起电

摩擦起电在自然界中很常见,特别是在干燥的冬天里,有些物体在与干燥的空气摩擦后,其表面就会带有静电,当我们用手指去触碰物体时,能明显的感觉到“麻”的一下,当物体所带的静电很大时,有时还能听到“呲呲“的声音。

这是因为带电的物体在放电的过程中,它的电力引起了周围空气的震动,从而使人们听到了” 呲呲“的声音。在进一步研究摩擦起电现象时,人们得出了摩擦起电的本质,即摩擦起电实质上是物体被摩擦后,它里面的电子发生了转移,从而使物体有了静电。失去电子的物体所带的电为正电,得到电子的物体所带的电为负电。

第二:接触起电

接触起电是比较危险的,例如人接触到高压电后,人就极有可能会被电死。在进一步的研究电后,人们也得出了接触起电的本质,即电荷从带电物体转移到了不带电的物体上,或从带电量多的转移到带电量上的物体上,而其总量不变。为了使大家更加清除的了解接触起电的过程,请看一道经典的例题。

在真空中有两个相同的金属小球,带电荷量之比为1:7,它们的距离为r,两小球相互接触后再放回原地,则它们之间的库伦力(静电力)可能为原来的多少倍呢?

由于例子中并没有直接指出两个小球所带电的属性,也就是说它们所带的电可能为正电,也可能为负电,假设它们所带的电性都为同种电荷,若所带电荷量小的金属球为Q,所带电荷量大的金属球为7Q,当两个小球接触后,两个小球所带的电荷量q1=q2=(Q+7Q)/2=4Q。

由于带电的金属小球只是移动而没有运动,并且两个金属小球在真空的环境中,有库伦定律可得F'=K(4Q×4Q)/r²=16KQ²/r²。而在没有接触之前两个金属小球之间的库仑力F=K×Q×7Q/r²=7KQ²/r²,故而,两个金属小球接触后的库仑力为接触前的库仑力的16/7倍。

第二种情况:若原来的两个金属小球所带的电荷为异性电荷,则两球接触后它们的各自电荷量为q1'=q2'=(-Q+7Q)/2=3Q,则接触后两个小球直接的库仑力为f'=k×3Q×3Q/r²,解得它们的库仑力f'=k9Q²/r²。

而在没有接触前两个小球直接的库仑力f=k7Q×Q/r²=K7Q²/r²。故而,带异种电荷接触后的库仑力为接触后前库仑力的9/7倍。

从例子中不难看出,不管金属小球是带有同种电荷还是异种电荷,在接触后其库仑力都会增强,其原因是带电的物体接触后其电量会重新的分配,这其中就有电荷的中和法则。

第三种:感应起电

感应起电并不是磁生电现象,而是指把电荷移近一个不带电的导体,使导体的两段带有等量的异种电荷,将此导体从中间分开,分开导体后,这两个导体就带有等量的一种电荷,将感应的电荷移开,如果把这两个导体接触后,这两个导体又不带电了,这就是电荷的中和。

对于感应起电,大家不妨这样记,当把带正电荷的金属球移近导体时,导体内的自由电子全部向金属球的一端聚集,而导体的另一端就聚集了大量了正电荷,也就是说,导体中有多少电子移动到了金属球一端,那么金属球的另一端就有多少正电荷。这就是感应起电的通俗解释。

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