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科学解说摩擦起电的原因是什么

摩擦起电的原因是什么?要解释摩擦起电现象,需要知道一些关于物质结构的知识.

原子结构经过科学家世世代代的研究,现在已经认识到,一切物质都是由分子构成的.分子又是由原子构成的。

例如,水是由水分子构成的,水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。分子和原子都是很小的微粒。不但用眼睛看不到,用一般的显微镜也看不到。把原子看作球形,一般原子的半径只有10-10米左右。设想把1亿个氢原子一个挨着一个地排成一行,也只有几厘米长。

直到19世纪末时,人们还以为原子是组成物质的最小微粒,不能再分。1897年英国科学家汤姆生1856~1940)发现了比原子小得多的带负电的粒子――电子,并且实验证明了电子的普遍存在,它是比原子更基本的物质单无,从此揭示出原子是具有结构的。

原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的。原子该比原子小得多,原子核的半径相当于原子半径的十万分之一。如果把原子比作直径为100米的大球,原子标则相当于一粒绿豆的大小,原子核的质量比电子大得多,几乎集中了原子的全部质量。

原子该带正电,电子带负电,电子在原子核的电力吸引作用下,在核外绕核运动。原子的这种结构称为核武结构,它同太阳系中各行星绕太阳运动的情形有些相似。

电子是带有最小负电荷的粒子,人们已经知道这个最小电量为1.6x10-19库仑,并把它称作元电荷,常用符号e来表示它。任何带电体所带的电量都是e的整教倍,你算一算,多少个电子所带的电量等干1库仑。在通常情况下,原子该所带的正电荷与核外电子总共所带的负电荷在数量上相等,整个原子是中性,也就是对外不显示带电的性质。不同物质的原子,原子核所带的电量并不相同,该外电子的数目也不相同。氢原子的结构最简单,原子该带有1个基本电荷的电量,核外只有1个电子。氧原子该带有8个基本电荷的电量,核外有8个电子(图4-4)。

摩擦起电的原因在通常情况下,原子是中性的,由原子组成的物体也呈中性。那么,当两个物体互相摩擦的时候,为什么物体能带电呢?原来不同物质的原子核束缚电子的本领不同。两个物体互相磨擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上;失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有多余电子而带等量的负电。

可见,摩擦起用并不是创造了电荷,只是电行从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开。

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