在日常生活裡面… ...

有什麼靜電的例子 ?

靜電的日常例子 (Daily examples)

冬天除下毛衣時 , 會有聲響發出 .

冬天早上起床時 , 頭髮豎起 .

電腦和電視屏幕時常黏上塵埃

etc.

你們對靜電有多少認識？

簡單的靜電原理

電荷 (charges) 分為 positive charge ( 正電荷 ) and negative charge ( 負電荷 ) .

Like charges repel, unlike charges attract.( 同性電荷互相排斥，異性電荷互相吸引 )

甚麼是起電 (charging)?

起電就是令原本是中性 (neutral, 即不帶電荷 ) 的物件變成帶電物件的過程

起電 (charging) 有四種方法 , 大家能說出多少種 ?

起電的方法 (Charging)

磨擦 (rubbing) 感應 (induction) 分享 (sharing) 以高壓電源起電 (charge by EHT)

Van de Graff generator( 范德格拉夫起電機 )

如果有人用手觸摸……… .WHY?

雷電是甚麼？它是如何形成的？ 到現時為止，科學家仍然未能完全

了解雷電的成因。我們可以描述雷電的過程，但當中許多現象仍然無法解釋。根據觀測，雲層的上部帶正電，下部帶負電，因此地面便會感生了大量的正電。雲層下部的電位要比地面低得多，所以帶負電的電子便會向地面加速。當閃電開始時，雲底會向地面發出「先導閃電」 (step leader) ；先導閃電並不很光亮，但速度很快。它會前進約 50 m ，然後作一個很短的暫停，之後再改變方向前進、暫停。這個過程會重覆許多次，形成一條曲折的路徑 ，充滿著負電。高速移動的電子會把空氣電離化，使這條路徑能夠導電。

雷電是甚麼？它是如何形成的？ 當「先導閃電」接近地面

時形成了很強的電場，使地面大量的正電荷上升，跟路徑中的負電中和，在放電的過程中釋放出巨大能量，這便是「回返閃擊」 (returning stoke) 。由於「回返閃擊」比「先導閃電」光亮得多，所以我們看見的閃電原來是由地下向天空的放電過程！「回返閃擊」才是強光、熱能和巨響的源頭。

雷電過程還未完結。當「回返閃擊」消失後，在一段極短的時間後，雲層會再次發出「先導閃電」；但這一次的「先導閃電」並不會在中途暫停，而且會沿著「回返閃擊」所走的路而行。這個過程會重複許幾次，甚至幾十次。為甚麼閃電是這樣？可能沒有人完全了解。

閃電模擬

http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/lightning/

避雷針有咩用 ?

避雷針原理 日常生活中，我們都可看見屋頂的避雷針。早在十八世紀，富蘭克林已經發明了避雷針。避雷針的原理並不是阻擋雷電，而是沿著安全的路徑使雲層裡的電荷和地面的電荷中和，從而保護建築物免受雷電的襲擊。

雲層的底部帶負電荷，因此感生的正電荷便會在雲層下的地面聚集。根據靜電學的原理，帶電導體表面上較尖中的負電荷累積過多，一次過放電的地方，電苛密度會較其他地方高，所以避雷針的尖端會比其他地方集合了更多的正電荷，引導雲層中的負電荷沿著避雷針頻密地往地面放電，以免雲層時形成了具有巨大破壞力的雷電，擊中地面上聚集了較多正電荷的建築物。

再睇番靜電的日常例子……………… ..

冬天除下毛衣時 , 會有聲響發出 .

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電腦和電視屏幕時常黏上塵埃 .

WHY?

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Lightning conductor reduces the risk to the building in two ways

1)Streams of positive ions flow out from the spikes due to point action. This reduce the induced charge on the roof and cancel out some of the charge on the cloud. Thus the chance of lightning striking the building is lowered.

2)If lightning does occur, the lightning conductor provides a route for electrons to pass into the ground. This prevents lightning from striking the building.

靜電是怎樣產生的 ?

答 : 物質都是由分子組成，分子是由原子組成，原子中有帶負電的電子和帶正電荷的質子組成。在正常狀況下，一個原子的質子數與電子數量相同，正負平衡，所以對外表現出不帶電的現象。但是電子環繞于原子核周圍，一經外力即脫離軌道，離開原來的原子 A 而侵入其他的原子 B ， A 原子因缺少電子數而帶有正電現象，稱為陽離子、 B 原子因增加電子數而呈帶負電現象，稱為陰離子。( 如圖所示 )

靜電是怎樣產生的 ?

2.靜電是怎樣產生的 ?

造成不平衡電子分佈的原因即是電子受外力而脫離軌道，這個外力包含各種能量 ( 如動能、位能、熱能、化學能……等 ) 在日常生活中，任何兩個不同材質的物體接觸後再分離，即可產生靜電。

當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉移到另一個物體使其帶正電，而另一個體得到一些剩餘電子的物體而帶負電。若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其他物體接觸後分離就會帶上靜電。通常在從一個物體上剝離一張塑膠薄膜時就是一種典型的“接觸分離”起電，在日常生活中脫衣服產生的靜電也是“接觸分離”起電。

靜電是怎樣產生的 ?

　　固體、液體甚至氣體都會因接觸分離而帶上靜電。為什麼氣體也會產生靜電呢？因為氣體也是由分子、原子組成，當空氣流動時分子、原子也會發生“接觸分離”而起電。所以在我們的周圍環境甚至我們的身上都會帶有不同程度的靜電，當靜電積累到一定程度時就會發生放電。

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靜電是怎樣產生的 ?

我們都知道摩擦起電而很少聽說接觸起電。實質上摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負電荷不平衡的過程。摩擦是一個不斷接觸與分離的過程。因此摩擦起電實質上是接觸分離起電。在日常生活，各類物體都可能由於移動或摩擦而產生靜電。工作桌面、地板、椅子、衣服、紙張、卷宗、包裝材料、流動空氣

帶電體之間的交互作用

電荷種類可分成正電荷與負電荷。 物體可以經由摩擦起電而呈帶電狀態。 同性電互相排斥，異性電互相吸引。 科學家庫倫 (Charles Augustin de Coul

omb 1736-1806) 發現：兩帶電體之間的作用力大小與：(1)各自攜帶電荷的多寡，(2)彼此間的距離有關。所攜帶電荷越多，作用力越大 ;距離越遠，作用力越小 ( 如圖１ ) 。

圖 1 兩帶電體之間的作用力必須同時存在。 兩帶電體之間的作用力大小相等，方向

相反，作用在同一直線上，但是作用在不同物體上，所以不能互相抵消。

電量

定義：電荷的多寡稱為電量。 電量的單位有兩種： (1)基本電荷 和 (2)庫倫。

基本電荷：帶電體所帶的電量的最小單位，也就是一個電子所帶的電量，稱為 1基本電荷，以 e 來表示之。任何帶電體所攜帶電量都是電子電量 e 的整數倍。

庫倫 (Coulomb 簡記為 C)：此單位比基本電荷大很多。

1庫倫約等於 6.24×1018 個電子的總電量 ;1莫耳電子所帶電量約等於 96500庫倫。

導體與絕緣體

導體：電子能夠在原子間自由移動的物質，稱為導體。

例如：金﹑銀﹑銅等金屬是電的良導體，故常用來作為導線的材料。

絕緣體：電子不能在原子間自由移動的物質，稱為絕緣體。

靜電感應 定義：

靜電：不能在原子間自由移動，只能停留在局部範圍的電荷 ( 正電荷或負電荷 ) ，稱為靜電。

靜電感應：當一個帶電體接近 ( 不接觸 )金屬塊時，由於同種電相斥，異種電相吸的性質，使金屬塊靠近帶電體的一端感應產生異性電荷，同性電荷則被推到遠端的現象，稱為靜電感應。

由靜電感應所得的感應電荷，必為同時產生，且正負電量相等。

當帶電體離開時，金屬塊上分離的電荷將恢復成不帶電狀態，如圖。

電中性

物體內含有相同數目的質子和電子，因此含有等量的正電和負電，此物體將呈現電中性，或稱為不帶電。

感應起電 Charge By Induction

定義：利用靜電感應的作用，讓金屬導體上的電荷分離，再移走或導入電子，使金屬導體帶電的方法，稱為感應起電。

感應起電，導體所帶的電性與帶電體相反。

步驟：金屬感應起電示意圖，如圖