电荷是如何产生的

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所属分类:高二物理

首先纠正一种错误认识,电荷不能无缘无故产生的,也不可能无缘无故消失。平时我们说物体不带电,并不是说物体内部没有电荷,而是物体内部"正"、"负"电荷数量保持一致,因此对外不显电性,即不带电。

当"正"、"负"电荷量数量不等时,就会"带电",此时我们就会说物体带上了"正"电荷或"负"电荷。

电荷是如何产生的

物体起电方式有哪些

物体起电方式有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电。

  • 摩擦起电

所谓摩擦起电,就是通过摩擦方法使不带电的物体带上等量异种电荷的现象。物理上规定,玻璃棒和丝绸摩擦后,玻璃棒带上正电荷,丝绸将带上等量的负电荷。橡胶棒与毛皮摩擦后,橡胶棒将带上负电荷,毛皮将带上等量的正电荷。记忆:"玻丝正、橡毛负"。

  • 接触起电

接触起电,就是让不带电物体与某一带电体接触,而带上了与带电体同种电荷的现象。如:A球不带电,B球带正电,两球接触后A球也将带上正电。

  • 感应起电

感应起电,就是将带电体靠近(不接触)不带电体而使物体带上电荷的现象。感应起电特点:靠近带电体一端感应出异种电荷,远离带电体一端将感应出同种电荷。

如下图,C球带正电,异体棒AB不带电。将C靠近A端,则A端将感应出"—"电荷,而B端感应出"+"电荷。

电荷是如何产生的

原理:利用初中物理提到的电荷相互性---"同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引"。

解析:中性的AB棒内部均匀地布满等量的"正、负"电荷,当正电的C球靠近导体棒时,棒内"正、负"电荷将受到C球的影响。其中棒内"负"电荷在C球影响下,全部被"吸引"过来集中在A端,而棒内全部"正"电荷将被C球"排斥"并集中在B端。

因此A端感应出"正"电荷,B端感应出"负"电荷,除了AB两端集中了电荷外,棒内部基本上不分布有电荷。

假设上图中,我们用导线将B端与大地相连,再将C球靠近A端,然后再撤出导线,则导体将带上什么电荷?

电荷是如何产生的

解析:直接应用感应起电原理------抓住"靠近一端感应出异种电荷,远离一端感应出同种电荷"。

由于B端与大地相连,故需要将棒AB与大地作为一个整体,则A端靠近C球,大地才是远离C球一端。因此,A端将带上"负"电荷,大地将带上"正"电荷。撤走导线后,则棒AB上只有剩下"负"电荷了,这"正"电荷就均匀地分布在棒内部。因此导体棒带"负"电。

电荷是如何产生的

三种起电方式本质

尽管三种起电方式有所区别,但本质都是一样,都是电子发生转移。

摩擦起电,玻璃棒与丝绸摩擦,由于原子核束缚电子的能力不同,导致玻璃棒失去了电子,使得玻璃棒"净"正电荷多于负电荷,故玻璃棒带上"正"电。接触起电及感应起电,同样发现电子转移现象。

因此,不管电子从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,电荷的"总量"都是保持不变的。这就是"电荷守恒定律"。

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