绝缘体为什么会带电,绝缘体摩擦能产生静电吗
我们都知道物质是由分子组成,而分子则由一个个相同或者不同的原子按照一定的结构组成。原子本身不带电,由原子核(带正电:由规定为正电荷的质子和不带电的中子组成)和电子(规定电子是负电荷)组成,质子数等于电子数,正负中和了。电子在原子核的引力下围绕着原子核高速旋转,就好像八大行星一直绕着太阳在公转。
说到电,是比较抽象的概念,我们可以把电等同于水。电子的定向运动形成电流(水的定向运动就是水流)。水是从高处往低处流,原因是有地心引力作用;而电子也是从电势高的地方往电势低的地方流动,中间的引力叫做电场力。
我们都知道物质是由分子组成,而分子则由一个个相同或者不同的原子按照一定的结构组成。原子本身不带电,由原子核(带正电:由规定为正电荷的质子和不带电的中子组成)和电子(规定电子是负电荷)组成,质子数等于电子数,正负中和了。电子在原子核的引力下围绕着原子核高速旋转,就好像八大行星一直绕着太阳在公转。
根据元素周期表的规律,核外电子先从离原子核最近的内层排列,排满内层再往外层排,最外层最多能有8个电子。最外层的电子容易吸收能量被激发,脱离原子核的束缚形成可自由移动的游离电子。而且最外层的电子越少时(如只有一个电子)就越容易失去电子,原因是排列满的层就很稳定,电子也是一种物质,总想回归稳定状态,失去1个电子比得到7个电子更容易达到稳定态。同理,最外层电子越多时就越不容易失去电子。
因此在特定电压条件下金属导电性好,导电是指能让电流通过(可自由移动的电子多),金属核外电子一般为1-3个,很容易失去形成自由电子。而那种很难失去电子的物质导电性就差。我们把在通常情况下不容易导电的物质定义为绝缘体,其电阻率约为108~10τΩ·m,比金属的电阻率大1000倍以上。
绝缘体也是可以导电的,只是在通常情况下,可自由移动的电子很少,电流也就很小,可忽略不计。当外力作用(如高电场力,高温等)足够大时,也可以使更多的电子吸收到足够的能量形成激发态,从而脱离原子核的束缚。
因此导电就是指在一个回路中,自由电子能够定向通过一个物质。物质本身就是不带电的,在一定条件下物质失去或者得到电子,停留在物质上没有回路,物质无法回到稳定态,从而物质带电。如摩擦起电,就是一个物质失去电子转移到另外一个物质上,当两个物质移开时,电子无法移动,这就带上电了。所以导电和带电的本质区别在于电子能不能移动。
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