导体和绝缘体
容易导电的物体叫导体(conductor); 不容易导电的物体叫绝缘体(insulator).
常见的导体:金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。
常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料等。
自由电子:能够脱离原子核的束缚而自由移动的电子。例如金属中的部分电子。导体导电,靠的就是自由电子。
容易导电的物体叫导体(conductor); 不容易导电的物体叫绝缘体(insulator).
常见的导体:金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。
常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料等。
自由电子:能够脱离原子核的束缚而自由移动的电子。例如金属中的部分电子。导体导电,靠的就是自由电子。
原子的中心是原子核(nucleus),原子核由质子(proton)和中子(neutron)构成。原子核外面是电子(electron). 电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为 1.6 x 10-19C.
一个质子带一个正电荷。中子不带电荷。通常原子核内的质子数和原子核外的电子数是相等的,所以原子整体不显电性,由原子构成的物体对外也就不显电性。
氢原子的原子核内有一个质子,核外有一个电子。氦原子的原子核内有两个质子,核外有两个电子。
原子核对原子核外的电子有吸引力,所以能束缚核外电子。不同物质的原子核对原子核外电子的吸引力大小不一样,束缚能力也就不一样。两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚核外电子的能力弱,它的核外电子就会转移到另外一个原子核对电子吸引力强的物体上,从而使得它自己带正电,而吸引了电子的物体带负电。所以摩擦起电的本质并不是创造了电荷,而只是电子从一个物体上转移到另外一个物体上。
验电器主要是在实验室里用来检验一个物体是否带电。验电器的主要构成是一个金属杆连接着两片金属箔。带电物体跟金属杆的顶部金属球接触,会把电传导给金属杆,金属杆下端的两片金属箔,也就会带上电。因为传导过来的电只能是同一种,要么是正电,要么是负电。同种电相互排斥,这样金属箔就会在排斥力的作用下张开。以上是带电物体碰触金属杆顶端金属球会导致的现象。如果是不带电物体,当然金属箔就保持合拢状态。
因为毛皮和橡胶棒摩擦过后,毛皮上的电子被刮擦下来转移到橡胶棒上了。本来橡胶棒因为其原子核内的质子和原子核外的电子,在数量上是相等的;质子带正电,电子带负电;这样就正负抵消了,表现出不带电。毛皮摩擦橡胶棒后,橡胶棒表面的电子数增加了,现在它原子核外的电子数比原子核内的质子数多,所以橡胶棒就带负电了。
这是因为在用丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子从玻璃棒被刮走,吸附到丝绸上了。玻璃棒少了电子,那么玻璃棒的原子核中的质子数比玻璃棒原子核外的电子数就要多。质子是带正电的,所以整体上玻璃棒就表现为带正电。
电荷(electric charge)分正电荷(positive electric charge)和负电荷(negative electric charge).
我们可以用摩擦的方法使物体带电,这种方法叫摩擦起电。但是注意,摩擦起电并不是创造了电荷,而是将电荷从一个物体转移到了另一个物体。其实是原子核外电子发生了转移。
人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电话叫正电荷(positive charge), 把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电(negative charge).
电荷量是指物体所带电荷的多少。通常简称为电荷。电荷量的单位是库伦(Column),简称库,符号是C.
实验室里常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量只有大概 10-7C.