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靜電、電荷

來自維基學院

靜電現象在日常生活中十分常見。這隻貓身上沾了一些物體,這是因為靜電。

靜電

摩擦起電

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摩擦起電是最常見的產生靜電的方式。我們用絲綢摩擦玻璃棒,再將它靠近紙屑,你會發現它能夠將紙屑吸引起來。這是因為玻璃棒帶有電荷,而帶有電荷的物體能夠吸引輕小物體

帶有電荷又稱為帶電。帶電的物體被稱為帶電體。讓我們來看看那隻貓。它的毛皮被摩擦過,成為了帶電體,因此它能吸引這些白色物體。

兩種電荷

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讓我們用絲綢摩擦玻璃棒,再用毛皮摩擦橡膠棒,你會發現這兩根棒相互吸引,這是因為它們帶有不同種電荷。

我們把絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電(+),把毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷稱為負電(-)。帶相同種類的電的物體會相互排斥,帶不同種類的電的物體會相互吸引。到目前為止,沒有找到一種帶電物體既與帶正電的物體排斥,也與帶負電的物體排斥,或者與它們都互相吸引。因此,自然界只有兩種電荷

電子和質子

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讓我們來看看原子的結構。原子有一個質量很大的原子核,它帶正電,以及帶負電的電子。原子核是由質子和中子構成的,質子帶正電,中子不帶電。一般說來,一個原子中的電子和質子數量是相等的,因此原子不顯電性。

原子結構

讓我們來看看摩擦起電時會發生什麼。我們使用絲綢摩擦玻璃棒,絲綢捕獲電子的能力比玻璃棒強,因此絲綢獲得了電子。得到電子的絲綢帶負電,失去電子的玻璃棒由於質子較多而帶正電。所以,摩擦起電實際上是電子的轉移。

電荷量

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毫無疑問,不同的帶電體帶的電量可以是不同的。我們使用字母來表示電荷量。電荷量的單位是庫倫。我們使用正的帶電量來表示正電荷,負的帶電量來表示負電荷。

電荷量是最早被量子化的物理量之一。一個電子或一個質子帶的電量是最小的電量,稱為元電荷,記為,在計算中常取