金属导体能带上静电荷吗

时间:2022-09-27 06:11:18

金属导体能带上静电荷吗

金属都是电的导体,平常我们观察到的是金属中电(荷)的流动,如掀合开关,电灯亮了,就是电流通过导体。那么金属能带上电荷(静电)吗?

由于金属导体都是由原子构成,原子核带正电荷,核外电子带负电荷。如有一个带电体(如用丝绸摩擦过的带正电的玻璃棒或用毛织品摩擦过的带负电的橡胶棒),靠近一个金属导体时,由于电荷间的相互作用(异种电荷相吸,同种电荷相斥),会使导体内部的电荷重新分布,即导体内部的异种电被吸引到带电体的附近而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端――静电感应现象(猜想)。

你试用下面实验来证实这个“猜想”。

实验器材准备

1、硬质橡胶棒(或塑料尺或梳子)、毛皮(或用自己干净的头发代)、玻璃棒、丝绸。

2、自制感应导体仪――用干净的塑料瓶中穿一段铜丝(长约40cm),两端卷成A、B圆环.

3、木制支架上并悬两小球(用泡沫塑料粒制成)。

实验操作

如图1所示,将自制感应导体仅与C处小球靠近约1cm处,此时导体与小球均不带电荷。

1、用丝绸摩擦玻璃棒带正电荷后,即使它靠近铜环A,观察C处并列小球发生的现象;并分析原因(可重复操作几次,然后用手抹去小球上的电荷)。

2、用橡胶棒摩擦毛皮后,使它靠近铜环A,观察C处并列小球发生的现象;并分析原因(可重复操作几次)。

综合论证(结论)

提示:综合实验现象的论证,可得出“带电体移近不带电的导体,可以使导体带电(即发生静感应现象)”的结论(上述“猜想”得到证实)。

说明

1、本实验必须是在干燥、洁净的环境下进行;否则(如空气湿度很大时)看不出效果。

2、带电体靠近导体即带电荷的原因:如带正电荷的玻璃棒移近导体A铜环时,即使导体上的自由电子被吸引过来,而使之带负电,另一端B铜环上即带等量正电荷:再感应小球C使之带负电而被吸引(如果小球先带正电,则被排斥)。

3、利用静电感应使物体带电,物理上称为感应起电。感应起电跟摩擦起电一样,不是制造电荷,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分。

4、感应起电也能积累大量电荷从而引发火花放电。在自然界里,当天空黑云翻滚。带大量电荷,就会感应地面物体带异种电荷(图2)而进行火花放电,发出霹雳雷声。

在实验室里,用感应起电机也可使两极积聚大量异种电荷从而进行火花放电(图3)。

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