有趣的静电实验,令人想不到的现象发生了,它的原理是什么?( 二 )
虽然静电的现象并不是一个单独的物理现象 , 但是它在自然界中随处可见 , 比如水 。 水可以与任何物体接触并使其电荷转移;可以迅速地将带电粒子释放出去;还能在水的表面形成电场(例如水柱)或者磁场 。 水还是一种无色透明的液体 , 它是由无色或者淡黄色的颗粒或液体小液滴组成 , 直径小于10μ m所以它就有了静电放电现象 。 而我们所说的带电粒子正是水中的电荷 。 这些电荷可以自由穿过金属板、纤维、织物和其他物体 , 但不能进入人和动物(例如鸟类)以及某些物品 。 在自然界中没有离子存在 。 当我们观察物体时 , 往往会发现物体周围有许多细微的电荷存在 , 这些电电压叫做“静电”;此外还会产生一些放电现象:例如液体在水中形成一个或多个低压区域 。 这些现象我们叫“电压区”(Var Event)因为它们很容易相互融合且不能分开 。 这些现象往往会在物体附近产生静电脉冲 , 然后被电流的电场所覆盖、激发并释放出来 。 静电放电是所有静电现象中最复杂、最具争议、几乎无法解释得清的过程!它不仅能使物体产生电的特性——静电强(比周围物质更强)还可能与物体发生化学反应、破坏其绝缘作用——这是静电放电在物理上不可克服的一个本质问题――电荷转移能力(亦即电流转移能力) 。
实验示例:在一个金属容器中放入3 g硝酸银(ppb)和5 g氧气 , 然后将电极通电使之放电 。 在放电后立即将电极与金属容器)相接 。 如图所示 。 实验观察:电压逐渐升高到1000 V电流慢慢减小直至消失 。 实验结果:该实验结果表明:金属容器中放入氧气将产生静电放电并产生电流的最好方法就是用高电压将氧化亚铜电离开来 。 由于氧化亚铜产生的电离能比其他金属要高得多 , 因此氧化亚铜就成了消除静电放电效果最好的材料 。 那么究竟氧化亚铜起什么作用?通过实验研究分析发现:氧化亚铜具有导电性、良好的导热性、无毒等优点 。 它对高温环境下金属容器中的液体有良好活性 。 因此氧化亚铜在高温环境下具有很强的导热性和稳定性 。 但氧化亚铜与其它金属相比 , 氧化亚铜具有较强的导电性能和抗氧化能力 , 其电极之间存在一个有效串联电阻、因此氧化亚铜是一种很好的导体 。
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