摩擦到底怎麼生電

摩擦會產生靜電,這個現象我們已經司空見慣,歐洲從古希臘開始就已經在研究這個現象了。兩千多年來,人們都認為摩擦之所以會產生靜電,是因為在摩擦的過程中,材質相對比較軟的物體上,原子的外圍電子被摩擦拽離軌道,形成了比較自由的電子,這些電子會遷移到另一個物體上,於是就導致一個物體帶負電,另一個物體帶正電。例如,玻璃棒與毛皮摩擦,玻璃棒會帶上負電,毛皮會帶上正電。

摩擦到底怎么生电

然而現在科學家說,這種說法錯了,摩擦生電時,例如玻璃棒與毛皮摩擦時,並不是毛皮上的電子跑到玻璃棒上去了,而是一小塊毛皮分子碎片跑到玻璃棒上去了!玻璃棒上實際多了一些物質,而毛皮上少了一些物質。

為什麼這麼說?一方面,科學家在玻璃棒上檢測出了毛皮分子;另一方面,從理論上來說,摩擦只能影響到物質的分子,只能讓物質的分子和分子斷裂,但由於這種摩擦力還不夠大,還無法讓原子的外層電子脫離軌道。那麼物質的分子斷裂為什麼會讓物體帶上靜電呢?因為分子斷裂時,分子化學鍵,例如氫氧鍵並不是均勻斷裂的,而是氫作出了犧牲,把電子都給了氧之後,才斷開的。這樣,斷開的分子碎片就會一個帶正電、一個帶負電。其中較小的分子碎片都會往另一個物體上跑,這些跑動的分子碎片帶什麼電,就會導致那裡帶什麼電。

摩擦生電還有一個奇怪的現象,毛皮與毛皮摩擦也可能會生電,而且兩塊毛皮帶的靜電是相同的電荷!為什麼會這樣?如果兩塊毛皮都帶上了正電,那麼負電跑到哪裡去了?這個謎科學家還沒有徹底解開,目前的推測是,另一部分電荷被周圍的汙染物質,例如塵埃顆粒或者空氣分子等帶走了。


分享到:


相關文章: