摩擦起电是机械能转化为电能。
摩擦起电是什么能转化成什么能
摩擦起电是通过摩擦的方式使得物体带上电荷。摩擦起电的步骤是使用两种不同的绝缘体相互摩擦,使得它们的最外层电子得到足够的能量发生转移,摩擦起电后两绝缘体必带等量异性电荷。
任何物质都是由原子组合而成,而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定义为正电,中子不带电,电子带负电。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负电平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。
在日常生活中所说的摩擦实质上就是一种不断接触与分离的过程。有些情况下不摩擦也能产生静电,如感应静电起电,热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的普遍方法,就是摩擦生电。
材料的绝缘性越好,越容易产生静电。因为空气也是由原子组合而成,所以可以这么说,在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能,但可以采取一些措施控制静电使其不产生危害。
摩擦起电的危害和应用
1、摩擦起电的危害
在纺纱机上,摩擦使纤维带电后互相排斥散开,给加拈成纱造成困难;在印刷机上,受滚筒挤压而摩擦带电的纸常常吸在铝板或滚筒上,影响连续印刷;在煤矿里,摩擦起电放出的电火花会引起瓦斯爆炸。
在干燥的环境里,如果你穿着塑料底鞋在干净的地板或地毯上长时间行走之后,伸手去抓金属门把,也许会“啪的一个小火花跳到你的手上,把你电了一下。
2、摩擦起电的应用
中美科学家联合开发出一种能从汽车车轮与地面的摩擦中收获能量的纳米发电机,有望将此前白白浪费掉的能源回收。据称,该装置能将车辆的燃油效率提高至少10%。纳米发电机就依靠这种摩擦电效应,从路面和车辆车轮之间电位差的变化来获得电能。
摩擦起电的原因
摩擦起电的原因是两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子,另一个物体得到多余的电子。
如用玻璃棒跟丝绸摩擦,玻璃棒的一些电子转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带着等量的负电。用橡胶棒跟毛皮摩擦,毛皮的一些电子转移到橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒带着等量的负电。
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