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第179期  总第5718期  2019年03月18日  星期一
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E学课堂:生活中的摩擦起电现象
来源:本站原创 作者:admin 发布日期:2019-03-18 15:27:57

日常生活中,摩擦实质上是一种不断接触与分离的过程。摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果,两个物体带上了等量的电荷,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。两个物体相互摩擦时,因其原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体会失去一些电子,另一个物体会得到多余的电子。


比如,我们用玻璃棒同丝绸摩擦,玻璃棒的一些电子便转移到了丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带着等量的负电;用橡胶棒同毛皮摩擦,毛皮的一些电子转移到橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒带着等量的负电。任何两个物体摩擦,都可以起电。物体因摩擦而带的电,不是正极电就是负极电。
 

实际上,摩擦起电是静电现象的一种。静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋季,人们常常会遇到这些现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常会看到星星点点的蓝光,还能听到噼里啪啦的声音;不小心碰到别人的衣服时,指尖会突然有触电感;梳头时,头发还会“飘”在空中,越理越乱。
 

飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作;在纺纱机上,摩擦使纤维带电后互相排斥散开,给加捻成纱造成困难;在印刷机上,受滚筒挤压而摩擦带电的纸常常吸在铝板或滚筒上,影响连续印刷;在煤矿里,摩擦起电放出的电火花会引起瓦斯爆炸。
 

在有些情况下,不摩擦也能产生静电,比如感应静电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。任何两个不同材质的物体接触后再分离,都会产生静电。因空气也是由原子组合而成,所以,静电的累积不可避免,要完全消除静电几乎不可能,但可以采取一些措施来消除和防止静电的危害。比如,尽量穿全棉衣物,勤洗澡、勤换衣等,工业生产中可以采用接地、增加湿度等手段预防静电危害。
 

但静电也有一些可用之处。比如静电除尘、静电复印、静电植绒等,高压静电还对白酒生产和酸醋陈化有促进作用。另外,中美科学家还联合开发出了一种能从汽车车轮与地面的摩擦中收获能量的纳米发电机,依靠摩擦起电效应,从路面和车轮之间电位差的变化来获得电能。实验显示,摩擦引起的电子运动产生的电能足以驱动LED灯,这些能量完全可以被收集和再利用。


 

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