前言 想想看: 摩擦後的琥珀會吸引稻草屑 冬天脫毛衣的霹啪聲響 墊板摩擦後會吸引頭髮 電視機面板會吸引頭髮 撕開免洗筷的塑膠套,塑膠套吸附在手上 保麗龍碎屑會沾黏,保鮮膜會黏在手上 西晉 張華 博物誌: 「今人梳頭,解著衣,有隨梳、解結有光者,亦有吒聲」 這些現象,跟什麼有關呢?
複習原子模型 原子立體圖 原子側視圖 原子核 電子 最外層的電子稱為「價電子」,以上左圖的原子為例, 價電子有8個,共有10個電子,原子序(質子數)為10,查週期表,此原子為氖原子Ne。 備註:價電子的移動→ 化學反應的發生。
電荷與電量 電量的概念(Q ):電量就是電荷的多寡 源自於電子的轉移(電子的得與失) 電中性的原子帶電的離子(帶電荷) 一個電子的電量=1.6 X 10-19 庫侖(C) =基本電荷=1 e=一個質子的電量(米立坎) 1.得 n 個電子(帶負電) 帶有n個基本電荷的電量 2.失 n 個電子(帶正電) 帶有n個基本電荷的電量 +ne -ne n 個電子 失 去 n 個電子 得 到 n 個電子 ※ 任何帶電體的電量都是基本電荷的整數倍
電荷與電量 電量定義(代號為Q ) 1.單位:庫侖;符號:C 2.帶電體的電量公式: 3.任何帶電體的電量都是基本電荷(一個電子)的整數倍 Q=ne ( n 是整數,電子必是整顆轉移的) 4.一莫耳電子的電量約等於 96500 庫侖 5.一庫侖約等於 6.24X1018個電子的總電量 eg1.( )某物體帶電,何種電量不合理? (A)0.1 庫侖(B)0.5e(C)1.6X10-15 庫侖(D)10e
摩擦起電(一) 摩擦起電:使絕緣體帶電的方法 摩擦兩物體互為異性電,且帶相同量電荷。 絲絹摩擦玻璃棒後,玻璃失去電子,絲絹得到電子 摩擦起電:使絕緣體帶電的方法 摩擦兩物體互為異性電,且帶相同量電荷。 絲絹摩擦玻璃棒後,玻璃失去電子,絲絹得到電子 玻璃棒帶正電,絲絹帶 負電。
摩擦起電(二) 摩擦起電:使絕緣體帶電的方法 摩擦兩物體互為異性電,且帶相同量電荷。 毛皮摩擦塑膠棒後,毛皮失去電子,塑膠棒得到電子 摩擦起電:使絕緣體帶電的方法 摩擦兩物體互為異性電,且帶相同量電荷。 毛皮摩擦塑膠棒後,毛皮失去電子,塑膠棒得到電子 毛皮帶 正 電,塑膠棒帶 負 電。
帶電列 摩擦後物體產生的極性依摩擦的物體不同而有改變, 可依帶電列的位置關係判斷,且離得越遠產生的靜 電越多,離得越近則產生的靜電越少。
庫侖定律 庫侖靜電力(F):存在於二個不移動的帶電體之間 ◎ 靜電力(F):與二帶電體電量及距離有關 相 斥 相 吸 +Q 相 斥 +q K:常數 Q:電量 q:電量 r :距離 +Q -q 相 吸 F’ F’ 1.兩帶電體攜帶的電荷愈多,作用力愈大; 距離愈遠,作用力 愈小 F Qq;F 1/r2 2.作用力方向:同性相斥,異性相吸 3.作用力大小:大小相等、方向相反、作用在同一直線上
靜電感應 靜電感應:帶電體接近(但不接觸)導體時,使導體 發生局部電荷不均勻,而使導體產生正、負電荷分 離的現象。 近端生異性電,遠端生同性電(只有電子在移動) (當帶電體遠離,導體又將回復電荷均勻的電中性狀態) 原子核 電子 原來導體是電中性的,且分佈均勻,所以正負電彼此抵消,成電中性。 塑膠棒 金屬棒 靜電感應使金屬棒左端帶正電,右端帶負電。
感應起電 感應起電:使金屬導體帶電的方法 (一)感應起電法:是得異性電的方法 1.靜電感應(正電棒接近) 接地(中和) 帶負電 感應起電:使金屬導體帶電的方法 (一)感應起電法:是得異性電的方法 1.靜電感應(正電棒接近) 接地(中和) 帶負電 靜電感應 中性 導體 接地 (電子是由地球流向金屬球去中和正電 ;注意只有電子能流動,注意電子流向) 帶負電
感應起電 感應起電:使金屬帶電的方法 (一)感應起電法:是得異性電的方法 2.靜電感應(負電棒接近)接地(中和)帶正電 中性 導體 感應起電:使金屬帶電的方法 (一)感應起電法:是得異性電的方法 2.靜電感應(負電棒接近)接地(中和)帶正電 中性 導體 靜電感應 接地 (電子由負電體流向金屬球而中和正電荷 ;只有電子能流動,注意流向) 帶正電
生活中的靜電現象-以墊板摩擦頭髮 把塑膠製的墊板與頭髮摩擦後,頭髮會帶正電,墊板會帶負電,導致正負電相吸,頭髮會豎起來,而此時產生的正電量與負電量相等。
生活中的靜電現象-雷電現象 雲中的冰雹或冰塊相互摩擦碰撞,產生許多電荷, 當帶電的雲層接近地面時,地表因感應而帶異性電荷,與雲層的電荷互相吸引, 當吸引力夠大時,就會一下子破壞空氣的絕緣狀態而發生大規模的放電現象,形成閃電並發出隆隆的雷聲。
高聳的建築物為了避免雷擊,常在建築物頂端裝設避雷針 (上端尖銳的銅棒,另一端以粗導線連接到地底),雲層未放電前,建築物的感應電荷 可經由避雷針的尖端逐漸釋放出去,減少閃電的發生;即使發生雷擊,強大的電流也可以順著避雷針的導線導入地底,不會對建築物產生損害。 靜電原理的應用避雷針
靜電原理的應用-空氣清淨機 空氣中的灰塵大多帶電,會被濾網上的靜電吸附, 然後可達到清淨空氣的效果。
導體與絕緣體 導體:此種物質的電子能在原子間自由移動,此類 電子稱為自由電子。 eg.金屬(如:金、銀、銅)、石墨(非金屬)。 絕緣體:物質中所含電子(被原子核緊密束縛) 不能自由移動者。eg.塑膠、木材、玻璃.等 半導體:導電性介於導體與絕緣體之間,具有 單向導電的特性。 eg.矽(Si)、鍺(Ge)等 ⑴ 導電能力常隨電壓或溫度升高而增大,成為導體。 ⑵ 導電性常隨加入砷、鎵、鎔等雜質而增大導電能力, 成為導體。。
鈉離子有4個,共帶4單位正電 氯離子有4個,共帶4單位負電 +4+(-4)=0 保持溶液電中性 電解質 解離說:瑞典人阿瑞尼士提出 解釋電解質導電的原因 會解離:電解質分子會解離成陰陽離子 會移動:陰陽離子會自由移動 電中性:電解質仍維持電中性 Na+ Cl- Cl- NaCl Na++Cl- Na+ Cl- Na+ Na+ Cl- 鈉離子有4個,共帶4單位正電 氯離子有4個,共帶4單位負電 +4+(-4)=0 保持溶液電中性 Q :電解質導電的原因 ? Ans :( )的移動所致。