静电荷   

闪电到底是如何产生的?到现在为止,人们还不能完全了解其中所有的细节,不过,能够确定的是,闪电的发生与静电荷有关。

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静电作用

静电是一种暂时停留在某物上的电荷。静电产生的原因是物体上负电荷的聚集或是丢失,从而使物体带上正电荷。

将你手边的塑料制品,如梳子或是笔,与你的头发摩擦后它们就带上了静电。将纸撕扯成小片(就像你的指甲盖的一半那么小),将它们洒在桌上或是你的膝盖上。拿一枚塑料做的东西在你头发里大力地摩擦10~20秒,然后,将塑料制品放在碎纸片上方,慢慢地靠近它们。在两者还未接触前,纸片就会弹起来,吸附在塑料制品上。这就是静电隐形的法力。

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当塑料制品与头发发生摩擦时,它就获得了负电荷,这是一些悬浮在原子之外的微小颗粒。你的头发则带上了正电荷。这是一种非常直接的物理反应。摩擦中,头发上的电子脱落,被吸引到塑料物体的表面。接下来,当你用这个塑料物体去接近碎纸片时,物体上的负电荷使电子从纸片的表面转移到物体的表面,于是,纸片就带正电了。现在,你就有一块带负电的塑料,和一些带正电的纸片。正负两种电荷相互吸引,于是纸片就蹦了起来。任何大小的纸片都能发生静电反应,不过静电产生的吸引力并不是很强,因此,你得把纸撕成一小片一小片才能得到最佳效果。

通常两个物体发生摩擦时就能产生静电。这样产生的电被称为摩擦电(triboelectric),这是一个合成词,它是由希腊文中的摩擦(tribos)这个词和英语中的电(electricity)这个词组成的。世界上最著名的静电发电机——范德格拉夫起电机(Van der Graaf)——就是通过这个原理工作的。在这个装置中,一条橡胶带和驱动轮之间通过摩擦起电,产生的电荷被输送到顶部圆球的表面,不断堆积。这个装置能产生出数百万伏特的电,不过,人们更常用特斯拉线圈(Tesla coil)来获得高频电压,制造出炫目的“人工闪电”。这种线圈可以使普通电压上升,获得上百万伏的高频电压。