身體帶電，電荷相互作用

在這篇文章中，我們將嘗試對物體帶電是什麼提出一個相當籠統的概念，我們還將觸及電荷守恆定律。

無論這種或那種電能源是否適用於該原理，它們中的每一個都會發生物理身體的電氣化，即存在於電能源中的電荷的分離及其在某些地方的集中，例如，在源的電極或端子上。作為這一過程的結果，在電能源的一個終端（陰極）獲得了過量的負電荷（電子），而在另一終端（陽極）則缺乏電子，即第一個帶負電，第二個帶正電。

在發現電子這種帶最小電荷的基本粒子之後，在原子的結構終於得到解釋之後，大多數與電有關的物理現像也變得可以解釋了。

構成物體的物質一般被發現是電中性的，因為構成物體的分子和原子在正常情況下是中性的，因此物體不帶電荷。但是如果這樣一個中性物體與另一個物體摩擦，那麼一些電子就會離開它們的原子並從一個物體傳遞到另一個物體。在這種運動過程中，這些電子所經過的路徑長度不超過相鄰原子之間的距離。

但是，如果在摩擦後物體分離、分開，那麼兩個物體都會帶電。電子通過的物體將帶負電，而提供這些電子的物體將獲得正電荷，將帶正電。這就是電氣化。

假設在某些物體中，例如在玻璃中，有可能從大量原子中去除它們的一些電子。這意味著失去部分電子的玻璃將帶正電，因為在玻璃中，正電荷比負電荷更有優勢。

從玻璃中移出的電子不會消失，必須放在某個地方。假設電子從玻璃中移出後，被放置在一個金屬球上。很明顯，接收額外電子的金屬球帶負電，因為其中負電荷優先於正電荷。

使身體通電——意味著在身體中產生過量或缺乏電子，即。擾亂其中兩個對立面的平衡，即正電荷和負電荷。

用不同的電荷同時給兩個物理體帶電——意味著從一個物體中抽取電子並將它們轉移到另一個物體上。

如果在自然界的某個地方形成了正電荷，那麼絕對值相同的負電荷必然會同時出現，因為任何物體中任何多餘的電子都是由於其他物體中缺少電子而產生的。

電現像中出現的各種電荷總是伴隨著對立面，它們的統一和相互作用構成了物質中電現象的內在內容。

中性體在給予或接受電子時會帶電，在任何一種情況下，它們都會獲得電荷並不再是中性的。這裡的電荷不是憑空產生的，電荷只是分開的，因為電子已經在物體中並且只是改變了它們的位置，電子從一個帶電體移動到另一個帶電體。

物體摩擦產生的電荷的符號取決於這些物體的性質、它們的表面狀況以及許多其他原因。因此，不排除同一物體在一種情況下帶正電而在另一種情況下帶負電的可能性，例如，金屬與玻璃摩擦時帶負電，羊毛與羊毛摩擦時帶負電，而與其他物體摩擦時帶負電。 橡皮 - 積極。

一個適當的問題是：為什麼電荷不流過電介質而是流過金屬？關鍵是，在電介質中，所有電子都被束縛在原子核上，它們只是沒有能力在整個身體中自由移動。

但在金屬領域，情況有所不同。金屬原子中的電子鍵比電介質中的電子鍵弱得多，一些電子很容易離開原子並在整個身體中自由移動，這些就是所謂的自由電子，可以在導線中提供電荷轉移。

在金屬體摩擦和電介質摩擦期間都會發生電荷分離。但在演示中，使用了電介質：硬橡膠、琥珀、玻璃。之所以採用這種方法，原因很簡單，因為電荷不會移動穿過電介質中的體積，它們會保留在產生它們的物體表面的相同位置。

如果通過摩擦，比方說，對於毛皮，一塊金屬帶電，那麼只有時間移動到其表面的電荷將立即耗盡到實驗者的身體上，並且演示，例如，電介質，將不起作用。但如果一塊金屬從實驗者手中分離出來，它就會留在金屬上。

如果物體的電荷僅在帶電過程中釋放，那麼它們的總電荷表現如何？簡單的實驗提供了這個問題的答案。拿一個帶金屬圓盤的靜電計，將一塊羊毛布放在圓盤上，圓盤的大小與圓盤一樣大。在組織圓盤的頂部放置另一個導電圓盤，與靜電計桿相同，但配備了電介質手柄。

握住手柄，實驗者多次移動上圓盤，將其與位於靜電計桿圓盤上的組織圓盤摩擦，然後將其移離靜電計。當圓盤被移除並保持在該位置時，靜電計的指針會偏轉。這表明在羊毛織物和連接到靜電計桿的圓盤上產生了電荷。

然後將帶有手柄的圓盤與第二個靜電計接觸，但沒有將圓盤連接到其上，觀察到其針頭偏轉的角度與第一個靜電計的針頭幾乎相同。

實驗表明，在通電過程中，兩個磁盤都接收到同一模塊的電荷。但這些指控的跡像是什麼？要回答這個問題，靜電計是通過電線連接的。靜電計的指針將立即返回到實驗開始前的零位。電荷被中和了，這意味著磁盤上的電荷大小相等但符號相反，總體上為零，就像實驗開始之前一樣。

類似的實驗表明，在帶電過程中，物體的總電荷是守恆的，也就是說，如果帶電前總量為零，那麼帶電後總量也將為零……但為什麼會這樣呢？如果你用烏木棒在布上摩擦，它會帶負電，而布帶正電，這是眾所周知的事實。當在羊毛上摩擦時，橡膠上會形成過量的電子，而在布料上會形成相應的電子不足。

電荷的模數將相等，因為有多少電子從布料傳遞到硬質橡膠，硬質橡膠收到了這樣的負電荷，並且在畫布上形成了相同數量的正電荷，因為離開了布是布上的正電荷。而硬橡膠上電子的過剩恰好等於布上電子的缺乏。電荷符號相反但大小相等。顯然，在通電過程中充滿電是守恆的；它總共等於零。

而且，即使在帶電前兩個物體上的電荷都不為零，總電荷仍然與帶電前相同。將相互作用前的物體電荷表示為 q1 和 q2，將相互作用後的電荷表示為 q1' 和 q2'，則以下等式成立：

q1 + q2 = q1 ' + q2'

這意味著對於物體的任何相互作用，總電荷總是守恆的。這是自然界的基本定律之一，電荷守恆定律。 1750年本傑明·富蘭克林發現了它，並引入了“正電荷”和“負電荷”的概念。富蘭克林並提議用 «-» 和 «+» 符號表示相反的電荷。

在電子領域 基爾霍夫規則 因為電流直接遵循電荷守恆定律。電線和電子元件的組合表示為一個開放系統。流入給定係統的總電荷等於從該系統流出的總電荷。基爾霍夫規則假定電子系統不能顯著改變其總電荷。

公平地說，我們注意到電荷守恆定律的最佳實驗測試是尋找在非嚴格電荷守恆的情況下允許的基本粒子衰變。這種衰變在實踐中從未被觀察到。

其他使身體通電的方法：

1、如果將鋅板浸入硫酸H2SO4溶液中，則其會部分溶解於其中。鋅板上的一些原子，將它們的兩個電子留在鋅板上，將以雙電荷正鋅離子的形式與一系列酸一起進入溶液。結果，鋅板將帶負電（電子過量），而硫酸溶液將帶正電（正鋅離子過量）。利用此性質使鋅在硫酸溶液中帶電 在原電池中 作為電能出現的主要過程。

2. 如果光線落在鋅、銫等金屬表面，則自由電子從這些表面釋放到環境中。結果，金屬帶正電，而其周圍的空間帶負電。從某些金屬的發光錶面發射電子稱為光電效應，已在光伏電池中得到應用。

3、如果金屬體被加熱到白熱狀態，那麼自由電子就會從它的表面飛向周圍的空間。結果，失去電子的金屬將帶正電，而周圍帶負電。

4. 如果您焊接兩種不同導線的末端，例如，鉍和銅，並加熱它們的連接處，那麼自由電子將部分從銅線傳遞到鉍。結果，銅線將帶正電，而鉍線將帶負電。兩個物體吸收熱能時帶電的現象 用於熱電偶.

與帶電體相互作用有關的現象稱為電現象。

帶電體之間的相互作用由所謂的電力與另一種性質的力的不同之處在於，無論其運動速度如何，它們都會使帶電物體相互排斥和吸引。

通過這種方式，帶電物體之間的相互作用不同於引力相互作用，引力相互作用僅以物體的吸引力為特徵，或者不同於磁源力，後者取決於電荷移動的相對速度，導致磁現象。

電氣工程主要研究帶電體特性的外在表現規律——電磁場規律。

我們希望這篇簡短的文章讓您對什麼是物體帶電有一個大概的了解，現在您知道如何通過一個簡單的實驗來實驗驗證電荷守恆定律。