纸上得“静电”终觉浅

  最近看到物理书上有一节标题为“认识静电”,恕在下直言,教科实在过于浅显,简单两个实验让我的认识停留于电荷守恒和起电方式,不过实属不甘心,于是不才自我探究了静电以及关于静电的一系列其他知识,毕竟探究学习,自主独立思考才是学习乐趣嘛!

以下不仅有我的一些独立思考,还有一些上网找的资料用自己的理解翻译出来,要是说错了大家一定要指出,科学追求严谨不是耍流氓

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为什么我会想到卓别林呢?

为什么冬天脱衣服时候会有火花,甚至碰一下金属门把也会有手麻呢?其实这都和静电有莫大关系哦!小时候很喜欢享受脱下毛衣时噼里啪啦还伴随些许花火的感觉……对了,为什么是冬天呢?聪明的你已经猜到了和湿度有关系,因为在干燥的冬天,衣物摩擦产生的电荷不能被水蒸气及时带走,我们身上积聚过多电荷,于是乎,举手投足之间,防不胜防。

其实电荷不一定是摩擦产生的,还有感应起电和接触起电两种方式,我也对这三种起电方式深入了解了一下,均符合电荷守恒

1.摩擦起电:实质是原子核对电子束缚能力的差别。两个接触体材质不一样那么原子核对电子束缚能力就不一样了,因为摩擦增加了接触面积,而且产生了热量,内能增加分子热运动更容易发生电子转移。其实我觉得摩擦起电属于特殊的接触起电,只不过这个属于两个绝缘体之间的电子得失。

2.感应起电:导体靠近导电体就会产生近异远同的电荷。说起这个不得不说可怕的闪电还有避雷针,嗯,我会在下面详细介绍。(电荷有正负之分,丝绸玻璃棒正,毛皮橡胶棒负)

3.接触起电:我觉得大家都懂,接触后会带上相同电荷

以上均是一些基础知识,下面我介绍一下我的个人探究成果还有延伸知识

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刺猬人结束基础

看完了这一节书让我产生很多困惑和启发,理解了知识的同时,也引发了我对于未知探索的好奇心。首先我想说说闪电,愚昧的我一直以为闪电是因为下雨才出现的,实则不然,暂且听我分析

为什么说这个和静电有关呢?因为下雨的时候,气流会和雷雨云中水分子摩擦,摩擦起电积累电荷,产生正负电荷,那么正负电荷分别在哪里呢?原来正义都是高高在上的,正电荷跑到了云上端,负电荷也就到了云下端。有了上文基础知识而又聪明的你,一定猜到感应起电方式了吧,下面继续推

首先因为地面和天上之间的空气啊它是属于绝缘体,可是由于不断积累电荷导致最后电荷很多,导致因为感应起电而带有正电荷的地面,最后冲破空气正负电荷相触,强大电流经过,中和的同时当放出强光(闪电)

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雷遁-麒麟

还有一个我一直以来挺大的误区,以为避雷针就是插在楼顶上就完事了,无知真可怕。不过在此我还是要对富兰克林表示我最真挚的尊敬,这么好的发明保护了多少用电设备,我们来一起看看它到底是怎么个避雷法

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传说

它由3部分组成,最上面的是接闪器,也就是最尖的那部分,中间呢,称为引下线,最后和地面接触叫接地体。都什么意思呢?

不妨这样去记忆和理解吧,从上到下,接受闪电,引流到下,电流接地,它们的作用就很清晰可见了。现在说说原理吧,感兴趣可以了解一下

原理:在雷雨天气,带电云层让避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样,避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体。这样,带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的,避雷针就可以把云层上的电荷导入大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全

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千鸟结束闪电

我当时也遇到挺多困惑,我就拿其中一个和大家分享。

摩擦起电能不能转移电子,也就是说电子可不可以全部转移?

开始我认为原子核既然束缚能力有别,那就应该可以啊,但是我发现我忽略了静电力。正负电荷分开,那么电子所收到的静电力是和电场线相反的,所以说电子本身受到的静电力就阻止他转移,那么电子不断转移过程中,这个力不断增加,最后会和原子核吸引电子的力平衡,这时候就不会再有电子转移了。


不得不说,小小的一节教材可以引发许多思考,或许我们读书不应该仅仅局限于理解,更应该把它作为启发我们的过程,使我们内心光明,视野开阔,我也希望所有的朋友对于读书都有自己的思考,都受到有益的启发,感谢所有看完的朋友和看这篇文章的朋友

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