摩擦電效應
編輯摩擦電效應(也稱為摩擦帶電)是一種類型的接觸帶電在其上的某些材料變得帶電之后它們從與它們接觸的不同材料分離。彼此摩擦這兩種材料會增加其表面之間的接觸,從而增加摩擦電效應。例如,用皮草摩擦玻璃,或用塑料梳子梳理頭發,可以增加摩擦電。每天大多數靜電都是摩擦電。所產生電荷的極性和強度會根據材料,表面粗糙度、溫度、應變和其他屬性而有所不同。
摩擦電效應是非常不可預測的,只能進行廣泛的概括。例如,琥珀可以通過與羊毛之類的材料接觸和分離(或摩擦)而獲得電荷。此屬性最早由Miletus Thales記錄。“電”一詞源自威廉·吉爾伯特(William Gilbert)的最初造幣“ electra”,該詞起源于希臘語中的琥珀色“?ēlektron”。前綴tribo-(希臘語“蹭”)指的是“摩擦”,在摩擦學。摩擦在一起時可產生大量電荷的其他材料示例包括用絲綢擦的玻璃,用毛皮擦的硬橡膠。
摩擦電系列
編輯帶電序列是材料的列表,由某些相關的性質,例如作為材料如何迅速發展的電荷相對于列表上的其他材料訂購。約翰·卡爾·威爾克(Johan Carl Wilcke)于1757年發表了一篇有關靜電荷的論文。當物質與另一個物體接觸時,通常按電荷分離的極性順序列出。朝向系列底部的材料接觸到系列頂部附近的材料時,將獲得更多的負電荷。串聯中兩種材料的距離越遠,轉移的電荷就越大。系列上彼此接近的材料可能不會交換任何電荷,甚至可能交換與清單所隱含的相反的電荷。這可能是由于摩擦、污染物或氧化物或其他因素引起的。Shaw和Henniker進一步擴展了該系列。包括天然和合成聚合物,并根據表面和環境條件顯示出序列的變化。關于某些材料的確切順序,列表有所不同,因為附近材料的相對費用有所不同。根據實際測試,金屬之間的電荷親和力幾乎沒有或沒有可測量的差異,這可能是因為導電電子的快速運動消除了這種差異。
摩擦電效應僅與摩擦有關,因為它們都涉及粘附。但是,由于材料接觸和分離多次,因此將它們摩擦在一起可xxx提高效果。
對于具有不同幾何形狀的表面,摩擦也可能導致突起加熱,從而引起熱電荷分離,這可能會增加現有的接觸帶電或可能與現有的極性相反。表面納米效應尚未得到很好的理解,原子力顯微鏡已在該物理學領域取得了快速進展。
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