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【課業】物理筆記-靜電
發表于: 2022/12/15
靜電
A、靜電: (1)日常生活中的靜電現象:
甲、撕開免洗筷的塑膠套時,塑膠套會吸附在手上。
乙、衣服從烘乾機取出時,有時會產生霹靂啪啦的聲音。
丙、迅速撕開保鮮膜時,保鮮膜容易沾黏在手上。
丁、切割保麗綸時,保麗綸碎屑容易黏著在身上。
戊、摩擦過的氣球帶靜電,能吸引毛髮。
己、冬天用塑膠梳子梳頭髮時,頭髮容易打結。
庚、將塑膠墊板在衣服上摩擦,容易將頭髮吸起來。
辛、高速行駛的汽車因與空氣摩擦而帶靜電,故汽車的拖
地鐵鍊目的是使產生的靜電可導入地下避免危險。 (2)靜電形成的原因:
甲、所有物質都由原子組成,原子內有帶正電的質子,和
帶負電的電子。
乙、原子因為質子數=電子數,因此原子呈電中性。
丙、物質相互摩擦時,原子外圍的電子發生轉移,使得容
易失去電子的物體帶正電,容易得到電子的物體帶有
負電。
丁、兩物體相摩擦,由於電子互相轉移,因此兩帶電物體
的電荷電性相反,電量相等,不能創造出額外的電荷。 戊、電中性的物體經由摩擦起電(適用於絕緣體)或感應起電(適用於金屬導體)的方
式,可使其帶有靜電。 B、靜電的種類
(1)靜電有二種:正電荷和負電荷。 (2)規定:
甲、絲絹和玻棒摩擦後,玻棒所帶的電荷為正電荷。 乙、毛皮和塑膠摩擦後,塑膠所帶的電荷為負電荷。 丙、任取兩者,則前者帶正電,後者代負電:毛皮玻璃絲絹塑膠。
(3)性質:
甲、同性電相斥;異性電相吸。 乙、若物體不帶電,則皆能被帶正電或帶負電的物體吸引。 丙、正電和正電相斥,正電和負電相吸,正電和
不帶電的物體相吸。 負電和負電相斥,負電和正電相吸,負電和 不帶電的物體相吸。 不帶電和正電相吸,不帶電和負電相吸,不 帶電和不帶電不發生作用。
(4)電量: 甲、帶電體所帶電荷的多寡稱為電量。 乙、物體帶正電:質子總數>電子總數。 丙、物體帶負電:質子總數<電子總數。 丁、物體不帶電:質子總數=電子總數。
註:物體不帶電(電中性),是指正電荷與負電荷電量相等,並不是沒有電子。 (5)單位:
甲、自然單位:基本電荷
1 個電子:-1e 1 個質子:+1e
電荷的最小自然單位為一個電子的電量約-1.6X10-19庫侖。
因質子與電子電量相等,但電性相反,故 1 個質子電量為+1.6X10-19庫侖。 乙、實用單位:庫侖 (C)。
1 庫侖的電量約為 6.25X1018個電子或質子所帶的總電量。 (6)性質:
甲、任何帶電體所帶的電量為電子或質子所帶電量的整數倍。 乙、電子不能再分割,所以不能有分數,不能有小數。
丙、1 莫耳電子所帶的總電量約為 96500 庫侖。
C、導體、絕緣體(尚有半導體、不良導體) (1)導體:能導電物體,含自由電子的物體
(金屬、石墨) (2)絕緣體:不能導電物體,不含自由電子
的物體(塑膠、玻璃) (3)自由電子:能在「原子間」自由移動的電子。
==
庫侖靜電力:
A、靜電力: (1)任何兩個帶電體間互相作用的一種超距
力。 (2)同性電互相排斥,異性電互相吸引。
B、庫侖定律: (1)兩帶電體間的靜電力大小與兩帶電體電
量乘積成正比,與距離平方成反比。
C、電場與電力線: (1)定義:單位正電荷受到的靜電力的作
用,可以電力線來描述。 (2)電力線為法拉第創立,為描述電荷的
電場分布情形的假想曲線。 (3)電力線的性質:
甲、電力線的方向由正電荷指向負電荷的平滑曲線;
正電荷的電力線輻射向外,發散至無窮遠處。
負電荷的電力線由無窮遠處輻射向內,指向負電荷。
乙、電力線的疏密表示電場的強弱,電力線愈密的地方,表示該處的電場愈強。
丙、電力線各位置的切線方向,為該處的電場方向,亦為正電荷受靜電力的方向。
丁、導體靜電平衡時,電力線與導體表面必定垂直。
戊、電力線不一定與帶電質點在電場中釋放後運動的軌跡線相同。
己、電力線永不相交。
==
物體的帶電方法
A、摩擦起電: (1)成因:
將不帶電的兩個物體互相摩擦後,微量的電子由一物體
轉移到另一物體上,而使兩物體均帶電的方法,稱為摩
擦起電。
(2)性質: 甲、絕緣體適用摩擦起電,導體因電荷易移動,因此容易中和而恢復電中性。 乙、摩擦過程中,容易失去電子的物質帶正電,容易得到電子的物質帶負電,且兩
者所帶電量相等,電性相反。
丙、摩擦起電是電荷轉移的結果,且只有電子能移動,因此
丁、兩物體所具有的總店量不便,因此無法創造額外的電荷。。
戊、毛皮與塑膠尺摩擦:毛皮失去電子帶正電,塑膠尺獲得電子帶負電。
己、絲絹與玻璃棒摩擦:絲絹獲得電子帶負電,玻璃棒失去電子帶正電。
B、靜電感應 (1)當帶電體靠近導體時,導體靠近帶電體的一端感應出負電,遠端感應出正電,這種暫時電荷分離的現象,稱為靜電感應。 (2)絕緣體內的電子不能像金屬內的電子可以自由移動,其 原子內的電荷不會真正分離,但會稍微錯開,因此也會
有靜電感應現象。
C、感應起電 (1)以靜電感應原理,使導體內正、負電荷分離,再使導體
帶電的方法,稱為感應起電。 (2)導體利用感應起電,所帶的電性與帶電體電性相反。
D、接觸起電 (1)將帶電體與另一不帶電之金屬球接觸,電荷由帶電體傳至金屬球,稱為接觸起電。 (2)正電的帶電體接觸不帶電的金屬球,部分電子由金屬球移到帶電體,金屬球帶正電。 (3)負電的帶電體接觸不帶電的金屬球,部分電子由帶電體移到金屬球,金屬球帶負電。
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