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富兰克林静电发动机

2009-07-22

小哥白尼·趣味科学画报 2009年7期
关键词:负电荷铝箔火花

葛 明

汽车能在地上跑,飞机能在天上飞,都是因为它们有一个强有力的发动机,请看阿亮新发明之现代版富兰克林静电发动机!

无处不在的静电

物质大多由分子构成,而分子又由原子构成。在原子中,有带负电荷的电子和带正电荷的质子。

正常状况下,原子中的质子数与电子数相等,正、负电荷保持平衡,所以物体不带电。

但是,如果发生摩擦,例如把气球和上衣相摩擦,衣服的电子就会跳到气球上,使气球带有静电。这时,气球上的电子数超过质子数,因而带负电;衣服上的质子数超过电子数,因而带正电。这叫摩擦起电。

在做静电发动机时,我们要用毛巾摩擦软橡皮管,这也是摩擦起电。在日常生活中,各种物体都可能由于移动或摩擦而产生静电。

晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到“噼啪”的声响,而且伴有火花;早上起来梳头时,头发常会“飘”起来,越梳越乱,这些都是体内静电对外“释放”的结果。

如果两个带电物体相互靠近,它们会受到静电力的作用。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。在静电发动机中,正是这种静电力驱动杯子旋转的。那么,静电是怎样到达杯子上的呢?

原来如此……

用毛巾摩擦软橡皮管,会产生负电荷,它们通过铝箔条到达内侧杯子,因此,内侧杯子带负电。

这些负电荷通过铝箔小旗子向图钉转移,和其他负电荷发生排斥,杯子就开始转起来了。

图钉上的负电荷先到达右边的铝箔小旗子,又顺着底座上的铝箔条到达外侧杯子。

由于内、外杯子上的负电荷相互排斥,外侧杯子的负电荷被挤走了,因此,外侧杯子带正电,这些正电荷刚好与跑来的负电荷相吸引,直到正、负电荷平衡,杯子不带电。

静电的好与坏

我们经常说静电除尘、静电复印,这些都是静电的应用,但是,静电的危害也很多。

晚上脱衣服时,常会发出“噼啪”的声响并伴有火花,这对人体基本无害。但在煤矿里,静电火花会引起瓦斯爆炸。

油罐车在行驶过程中,燃油与油罐摩擦产生静电。如果静电大量积累,会产生火花放电而引发爆炸。因此,油罐车的尾部常拖着一条铁链,这是车的“接地线”,可以释放静电。

飞机飞行时,机体与空气,水汽、灰尘等摩擦而带电,这会干扰飞机的无线电设备。因此,飞机的翼尖和尾部都装有放电刷。

在家里,也要尽量把静电引走,避免越积越多。在地毯中夹杂不锈钢丝,可以消除静电;增加空气的湿度,能使电荷及时放出;尽量穿全棉的衣服,这样不容易起静电;当你关上电视或离开电脑以后,最好马上去洗手洗脸,可以在水中释放掉皮肤表面的静电。

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